Einführung

 

Startschuss am 27.08.2016

 

Am 27.August startete in Burgdorf in der Berufsschule BZ Emme das Projekt Rush 7 2.0. Wir wurden von Herr Baumgartner ausführlich darüber informiert, was in den nächsten 2 Jahren auf uns zukommen wird. Die 3 Teams wurden gebildet. Unser Team hat den Namen „Team Gamma“ erhalten und setzt sich aus folgenden Personen zusammen: Paul Hillmann, Aron Hess, Florian Imeri, David Pfäffli

 

Am ersten Tag musste ziemlich viel Administratives erledigt werden, z.B. wurden die Kurszeiten festgelegt, ein Whatsapp Gruppenchat mit allen Teilnehmern des Projektes wurde erstellt, in den Teams wurden Aufgabengebiete auf die Mitglieder verteilt und noch vieles mehr. Gegen Ende des ersten Projekttages durften wir in der Werkstatt dann noch kurz die Arbeitsplätze besichtigen und die neuen Werkzeugwagen auspacken und in Betrieb nehmen. Nach der Werkstattbesichtigung war dann der erste Tag des Projektes auch schon vorüber. Mit bereits einigen Ideen im Hinterkopf, wie man dem Motor einige zusätzliche PS entlocken könnte, verabschiedeten wir uns voneinander und gingen nach Hause.

 

 

 

Eingangsvermessung

 

 

Motorhalter zusammenbauen 

 

Am 10. September hatten wir den 2. Projekttag. Zu unserem Glück war der bestellte Motorenhalter, an dem wir den Motor aufhängen können damit wir gut am Motor arbeiten können, bereits früher als erwartet eingetroffen. Da der Halter in Einzelteilen angeliefert wurde starteten wir gleich mit dem Zusammenbau.

 

Nach der erfolgreichen Montage der Motorenhalters widmeten wir uns dem Motor. Wir trennten den kompletten Kabelbaum vom Motor, da dieser Kabelstrang für die Eingangsmessung modifiziert werden muss. Danach haben wir begonnen den Motor an den Motorenhalter zu montieren. Dazu mussten wir am Motor den Auspuffkollektor demontieren.

 

 

 

Erste umbauarbeiten am Motor 

 

Heute haben wir damit begonnen den Motor für die Eingangsvermessung vorzubereiten. Zuerst haben wir uns dem Kühlkreislauf Gewidmet. Dort mussten wir einige Veränderungen vornehmen:

 

Wir haben den grossen Kühlkreislauf kurzgeschlossen, da bei der Leistungsmessung das Kühlsystem des Motores an den Prüfstand angeschlossen wird und somit vom Prüfstand mit optimal temperiertem Kühlmittel versorgt wird. Deshalb mussten wir auch den Anschluss für das Originale Expansoionsgefäss verschliessen.

 

Damit nicht so viele unnötige Schläuche um den Motor herum verlaufen haben wir das Heizelement auch kurzgeschlossen und die Zuleitung für die Kühlung der Abgasrückführung konnten wir zum Glück auch gleich in diesen Schlauch integrieren.

 

 

Kabelbaum anpassen 

 

Heute haben wir damit begonnen den Kabelbaum für den Prüfstand anzupassen. Der Kabelbaum des Motors muss per Bananenstecker an die Spannungsversorgung des Prüfstandes angeschlossen werden können. Wir haben die 2 Gehäusemasseleitungen und die Masseleitung der Sende-/Empfangseinheit der Wegfahrsperre alle zusammen gelötet und mit einem Bananenstecker-Anschluss versehen.

 

Wir mussten die Sende-/Empfangseinheit der Wegfahrsperre neu an den Kabelbaum anschliessen, da ohne das Signal der Sende-/Empfangseinheit der Motor gar nicht erst Starten würde. Die Schwierigkeit dabei war, das wir nicht den zwischenteil des Kabelbaumes hatten der vom Sicherungskasten bis in den Innenraum gehen würde, sondern wir die Sende-/Empfangseinheit direkt beim Sicherungskasten an die richtigen Kabel anlöten mussten.

 

 

 

Aufbau der Stellwände

 

Als wir heute in der Werkstatt eintrafen haben wir gesehen, das die Stellwände angeliefert wurden. Die Stellwände werden benötigt, um die verschiedenen Arbeitsplätze der Teams ein bisschen voneinander abzuschirmen. Florian und David haben zuerst gleich damit begonnen, die Stellwände aufzubauen. Paul und Aaron haben noch am Umbau des Kabelstranges, an dem wir ja das letzte mal begonnen haben, weiter gearbeitet. Eine Lötstelle musste noch einmal getrennt und neu Verlötet werden. Danach haben wir alle Lötstellen Isoliert. Danach haben wir den Kabelbaum an eine Spannungsquelle angeschlossen und an den Pins an denen Spannung anliegen sollte kontrolliert ob auch tatsächlich Spannung anliegt. Als die Spannungsversorgung kontrolliert war haben wir den Kabelbaum provisorisch am Motor angeschlossen. Danach haben wir den Motor auf dem Motorenhalter mit dem Anlasser durchgedreht und konnten zu unserem erfreuen feststellen dass das Einspritzsignal(wenn auch nur kurz) und der Zündfunken vorhanden sind. Dies bedeutete somit, dass wir die Wegfahrsperren Sende-/Empfangseinheit richtig angeschlossen haben.

 

 

 

Erster Motorenstart

 

Heute haben wir uns am Morgen das Ziel gesetzt, dass der Motor am Mittag Laufen muss. Deshalb haben wir gleich damit begonnen den Kabelstrang an den Motor anzubauen, alle anderen Betriebsnotwendigen Teile waren ja bereits verbaut. Beim ersten Startversuch wurden wir aber dann Enttäuscht. Der Motor ist nicht angesprungen. Danach hat es uns beim weiteren Startversuch den Kraftstoffschlauch, den wir vom Rush Seven zum Motor auf dem Motorenhalter provisorisch aufgebaut haben, abgesprengt. Die Kraftstoffleitung wurde provisorisch durch ein altes Stück Kühlmittelschlauch ersetzt. Danach ging es an die Fehlersuche warum der Motor nicht angesprungen ist. Den Zündfunken noch einmal überprüft, war ok. Einspritzsignal noch einmal überprüft, bei genauem Hinsehen konnte man erkennen das nur ein Einspritzimpuls vorhanden war und dann keiner Mehr. Danach haben wir begonnen den Kabelbaum zu überprüfen, ob auch alle Betriebsnotwendigen Stecker eingesteckt sind. Als das überprüft war haben wir noch einmal Kontrolliert ob wir die Wegfahrsperre richtig verlötet haben. Schlussendlich Kamen wir durch weitere Überprüfungen zum Entschluss, dass entweder das Motorensteuergerät oder die Wegfahrsperreneinheit einen Defekt haben muss. Deshalb haben wir diese Teile dann aus dem Rush Seven ausgebaut (Beides zusammen, weil das Steuergerät auf die Wegfahrsperre codiert ist) und an unseren Kabelbaum angebaut. Zum Abschluss noch einmal das Einspritzsignal überprüft und Siehe da, das Einspritzsignal bleibt während dem Anlasservorgang kontinuierlich vorhanden. Danach haben wir die Kraftstoffversorgung erneut angeschlossen. Dann endlich sprang der Motor beim Anlasservorgang an! Freude Herrscht! Danach haben wir den Kabelbaum wieder Abgebaut und den Motor an unseren Platz zurück gestellt. Die letzte Halbe stunde haben wir dann damit verbracht an unseren Sichtschutzwänden weiter zu bauen.

 

 

Vorbereitungen für Eingangsvermessung 

 

Heute haben wir nicht viel an unserem Motor gearbeitet. Wir haben die Stellwände fertig aufgestellt. Dazu mussten wir kurz in ein Hobby-Migros um ein Flacheisen zu kaufen. Als die Stellwände fertig aufgestellt waren haben wir den anderen Teams geholfen die Motoren zum laufen zu bekommen.

 

 

Eingangsvermessung 

 

Heute Nachmittag waren wir bei Eggenberger Motorenbau in Lyss für die Eingangsvermessung des Motores. Der Motor wurde von Herr Baumgartner bereits nach Lyss transportiert und abgeladen, sodass wir gleich damit starten konnten den Motor auf den Prüfstand zu montieren. Nach ca. 1.5H war der Motor auf dem Prüfstand montiert und es konnte mit der Eingangsvermessung begonnen werden. Die Eingangsvermessung wurde von einem Mitarbeiter von Eggenberger Motorenbau durchgeführt. Zuerst lies er den Motor warm laufen. Danach wurde der Motor unter Volllast geprüft und gemessen. Beim ersten Versuch gab es einen kleinen Zwischenfall weil eine Schraube rausgefallen ist. Nach kurzer Reparatur konnte ein zweiter Versuch gestartet werden. Bei diesem Versuch konnte der Motor erfolgreich Vermessen werden. Nach der Messung konnten wir den Motor vom Prüfstand abbauen und den Prüfstand aufräumen und putzen. Der Motor wurde von Herr Baumgartner wieder nach Burgdorf transportiert.

 

 

 

Aufbau des Motores

 

 

Motor zerlegen 

 

Heute haben wir als erstes den frisch angelieferten Kleinteilereiniger zusammengebaut und in betrieb genommen. Danach haben wir begonnen, den Motor in Einzelteile zu zerlegen und zu reinigen. Dies war eine sehr langwierige Arbeit.

 

 

 

In der Zeit zwischen dem 28.1.2017 und dem 25.3.2017 haben wir am Motor selber nicht mehr so viel gemacht. Wir haben uns Gedanken darüber gemacht was wir mit unserem Motor machen wollen und begonnen Teile zu organisieren. Desweiteren war ich bei Roth Racing und habe viele hilfreiche Tipps zu unserem Motorenumbau bekommen. Am 18.3.2017 war ich bei der Garage Lüthi Langenthal bei einem Schlachtfahrzeug den Turbolader für unser Projekt ausbauen.

 

 

 

 

 

 

Am 27.5.2017 haben wir Teile für den Motor im Internet gesucht und Bestellt.(Hauptlager, Pleuellager, verstärkte Zylinderkopfdichtung und Zylinderkopfschrauben. Desweiteren haben wir den Sponsorenlauf geplant welchen wir am 27.6.2017 durchführen werden, um unsere Kasse aufzubessern. Da wir eigentlich noch einen Zylinderkopf mit krümmer und Turbolader von einem Mazda MPS kaufen möchten. Da die Motorenblöcke und Zylinder von den MPS identisch sind mit den Ford Teilen.

 

 

Das erste Jahr des Motorleistungs-Steigerungs-Projekts endete am 1.7.2017 mit einem Abschlussevent. An diesem Tag wurden zwei unserer Teammitglieder verabschiedet. Paul Hillmann und Aron Hess verliessen uns in Folge von Zeitmangel, da den beiden die Lehrabschlussprüfung bevorstand. Marco Eggenschwiler kam als Neuzugang zu unserem Team dazu. Jetzt wurden noch die Aufgaben in den Teams neu verteilt. Als dann das Administrative erledigt war machten wir uns auf den Weg nach Roggwil. Hier durften wir auf der Kartbahn gegeneinander antreten.

 

Nun fing das zweite Jahr des Projektes richtig an. Wir beschlossen neue Kolben zu bestellen. Da wir unseren Motor mit einem Abgasturbolader versehen wollen, würden sich die Drücke und Temperaturen in den Brennräumen zwangsläufig erhöhen. So würde das Risiko einer klopfenden Verbrennung, einem selbstständigen Entzünden des Benzinluftgemisches bestehen. Um dies zu verhindern wählten wir Kolben mit einer tiefen Kolbenmulde aus um das Verdichtungsverhältnis herabzusetzen auf 8,5 zu 1. Auch die Festigkeit unserer Kolben ist höher, da sie geschmiedet sind.

 

Als die Schmiedekolben ankamen musste nun der Motor an sie angepasst werden. Für dieses Unterfangen half uns die Firma Eggenberger Motorenbau. Per Auto schufen wir Zylinderblock nach Lyss. Ein Angestellter empfing uns und erklärte uns das weitere Vorgehen. Als erstes wurde der Durchmesser der Zylinderbohrungen ermittelt. Von der Beschreibung die bei den Kolben mitgeliefert wurden entnahmen wir das Einbauspiel. Jetzt wurde die Maschine zum Aufbohren auf ein noch nicht endgültiges Mass eingestellt und der Zylinderblock eingespannt. Langsam wurde Zylinder für Zylinder um etwa einen halben Millimeter aufgebohrt. Der schwierigste Teil kam jetzt erst noch, das Hohen. Bei diesem Arbeitsschritt werden winzig kleine Strukturen äusserst fein in die Laufbahn des Zylinders geschliffen. Diese Strukturen haben die Aufgabe Motorenöl in sich festzuhalten. Nur so kann ein stabiler Schmierfilm sichergestellt werden und ein «Fressen» vermieden werden. Dies erwies sich als äusserst kompliziert. Drehzahl und Hub der Hohnmaschine sowie die Richtigen Hohnsteine mussten bestimmt werden. Diese Aufgabe übernahm der Chef persönlich. Er schliff so den Zylinder um vier Hundertstelmillimeter auf und erreichte so dass zuvor berechnete Endmass. Freundlicherweise wurde uns weder Arbeitszeit noch Maschinengebrauch verrechnet. Dankend und mit Bearbeitetem Zylinderblock machten wir uns auf den Heimweg.

 

 

 

 

 

 

 

Bohren Hohnen

 

Ein Bewertungskriterium der Rush 7 Projektarbeit ist auch die Optik des Motors. Wir entschieden daher den Motor zu Lackieren. Nach einigen Diskussionen konnten wir uns auf die Farben rot und schwarz einigen. Im Coop Bau und Hobby besorgten wir zwei Spraydosen Grundierung und je zwei Dosen von den besagten Farben. Sämtliche gekaufte Sprühlacke sind bis 800°C hitzebeständig. Alle zu lackierenden Teile wurden entfettet (Bremsenreiniger) und diverse Dichtflächen und Gewinde mit Abdeckband zugeklebt. Anschliessend erfolgte die Grundierung. Als Wir uns am nächsten Projekttag wieder trafen war die Grundierung Trocken. Wir entschieden uns dafür den Motorblock und die Ölwanne schwarz zu gestalten, während Ventildeckel sowie Stirndeckel rot wurden. Insgesamt trugen wir drei Schichten Farbe auf. Für das, dass wir Spraydosenlack verwendet haben, waren wir sehr zufrieden mit unserer Arbeit.

 

Unser Ziel ist es ein Abgasturbolader zu verbauen. Doch nun stellte sich die Frage, wo dieser Platz hat. Im Motorraum des Rush 7 ist schlichtweg zu wenig Raum für einen Turbo. Die Idee kam auf, den Abgaskollektor so umzubauen, dass er anstatt nach unten nach oben zeigen würde. Die Tatsache, dass bei dieser Variante die Motorhaube demontiert werden müsse nahmen wir in Kauf. Als erstes schnitten wir mit Hilfe einer einfachen Eisensäge den Flansch des Kollektors bündig ab. Die Enden der Rohre, welche noch im Flansch eingeschweisst waren wurden mit einem Drehmel ausgeschliffen. Die Rohre des Abgaskollektors konnten wir nun umgekehrt in den Flansch stecken. Es passte perfekt! Nun wurde das ganze wieder mit dem Schutzgas-Schweissgerät zusammengeschweisst. Um dem Abgasstrom möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen und so eine optimale Entleerung des Zylinders zu gewährleisten wurden sämtliche Schweissnähte sauber verschliffen. Da wir uns noch nicht im Klaren waren welchen Turbolader wir verwenden, haben wir mit der Bearbeitung des anderen Endes des Auspuffrohrs noch nicht begonnen.

 

 

 

Abgaskollektor schweissen

 

 

 

Als nächstes bauten wir schon alle Teile die schon montier-fertig waren an das Zylinderkurbelgehäuse an. Als erstes wurden alle Hauptlager eingesetzt und die Kurbelwelle fertig eingebaut. Die Kurbelwellenlagerdeckel wurden selbstverständlich mit dem korrekten Drehmoment und in der richtigen Reihenfolge festgezogen. Das Ölfiltermodul sowie die Kurbelgehäuseentlüftung wurden ebenfalls befestigt. Ausserdem wurde nun wieder die Ölpumpe und die dazugehörenden Teile wie Ansaugglocke, Kettenspanner und Antriebskette montiert.

 

Die Zeit ging schnell vorbei, schon wieder ist ein Jahr vergangen. Bei diesem Abschlussevent musste uns glücklicherweise kein Teammitglied Verlassen. Jedoch durften wir Sandra Frauchiger in unserer Gruppe begrüssen. Endlich waren wir wieder zu viert! Als wir das organisatorische erledigt hatten, verschoben wir ins National in Burgdorf. Dort wurde uns ein Mittagessen und eine Runde auf der Kegelbahn offeriert.

 

 

 

Am 25. August 2018 begann das dritte Jahr unsers Projekts. Als erstes analysierten wir, wie es um unser aktuelles Budget steht. Wir stellten fest, dass noch genug Geld für alle nötigen Kleinteile vorhanden war. Und so bestellten wir diese gleich. Jetzt stellte sich nur noch die Frage, welchen Turbolader wir verwenden. Es ist uns zwar schon gelungen kostengünstig einen gebrauchten ATL zu organisieren. Dieser ist aber relativ Klein und das Laufzeug hat auch etwas Spiel. Lieber hätten wir einen grösseren Turbolader. Mit einem solchen, wäre zwar die Drehmoment-Kurve nicht all zu schön, da das schwere Laufzeug seine Zeit braucht, bis es auf Drehzahl kommt. Anderer Seitz können wir nur so eine hohe maximale Leistung erzielen, da so ein Turbolader auch bei hohen Drehzahlen eine gute Fördermenge bietet. Deshalb wollen wir noch auf Sponsorensuche gehen, um uns einen grösseren Turbo finanzieren zu können.

 

 

 

Ausserdem beschlossen wir, dass unser Tuningmotor ohne Abgasrückführung betrieben werden soll. Der Grund dafür ist, dass diese Funktion nur der Verringerung der Stickoxidemission dient und Drehmoment und Leistung dadurch nicht verbessert wird. Das Anstelle des AGR-Ventils bauten wir eine exakt zugeschnittene Aluminiumplatte an den Zylinderkopf, was nun dieselbe Wirkung hat, als wäre das AGR-Ventil ständig geschlossen.

 

 

 

Der nächste Schritt war der Einbau der Kolben. Zuerst Kontrollierten wir bei den Kolbenringen Höhen- und Stossspiel. Nachdem wir ermittelt haben, dass beide Masse in Ordnung waren montierten wir gleich die Kolbenringe auf die Kolben. Dazu verwendeten wir eine geeignete Kolbenringzange. Anschliessend bauten wir die Pleuelstangen an unsere Schmiedekolben an und sicherten die Kolbenbolzen mit den mitgelieferten Sprengringen. Nun spannten wir die Kolbenringe mit einem Kolbenringspannband. Wir achteten uns darauf, dass die Stossenden der Ringe um 120° zueinander sind um möglichst wenig Gasverluste zu haben. In den Pleuelfuss und Pleueldeckel wurden jetzt auch noch die Lagerschalen eingelegt und mit etwas Schmieröl versehen. Auch die Zylinderlaufbahnen wurden Schmiedekolben mit Pleuel

 

geschmiert. Ein Teammitglied klopfte nun vorsichtig mit dem Gummihammer die Kolben von oben her in den Zylinderblock. Ein anderer führte die Pleuel, dass sie auf die Kurbelzapfen passten. Die Pleueldeckel montierten wir gleich mit neuen Schrauben und mit dem korrekten Anzugsdrehmoment.

 

 

 

 

 

 

 

Eingebaute Kolben

 

 

 

 

 

Nun erfolgte die Montage des kurbelwellensimmerrings auf der Getriebeseite. Wir schmierten die Dichtlippe leicht mit Silikonfett und montierten ihn mit Hilfe eines Mitgelieferten Spezialwerkzeugs. Danach reinigten wir die Dichtflächen der Ölwanne und entfernten alle dadurch entstandenen Verunreinigungen mit Druckluft. Wir Trugen Motorendichtmasse auf und schraubten die Ölwanne an das Kurbelgehäuse. Ausserdem konnten wir noch die neue Wasserpumpe und das Thermostatengehäuse befestigen.