5.2 ZJ MotorUpdate 300+

Diskutiere 5.2 ZJ MotorUpdate 300+ im Modification Tech Forum im Bereich Jeep Modelle & Technik; Hallo liebe Jeep-Freunde!   Da ich schon einige Anregungen bekommen habe bezüglich eines Berichtes meines Umbaus, habe ich mich mal dazu berufen...
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KesePese

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Hallo liebe Jeep-Freunde!
 
Da ich schon einige Anregungen bekommen habe bezüglich eines Berichtes meines Umbaus, habe ich mich mal dazu berufen gefühlt, Euch einen kleinen Einblick in mein Werk zu gewähren.
 
Mein Interesse am Schrauben habe ich seit dem ich 10 bin, so richtig hat es mit 15 begonnen. Landmaschinen und Kleinigkeiten am Auto weckten in mir einen unersättlichen Wissenshunger, welcher irgendwann auf den Jeep überging.
Ich hatte schon öfters mal am Karren geschraubt, einiges verhauen und daraus gelernt, nun hatte ich mich dazu entschlossen, dem Hobel mal seine Eier wiederzugeben und ihn gegenüber seines großen Bruders mit dem 360er Block nicht mehr alt aussehen zu lassen.
 
Also wie es nunmal so ist, wurde das Netz nach "Jeep Grand Cherokee Z 5.2/5.9 Leistungssteigerung usw." durchforstet...
Siehe da, man kann die Drosselklappe und die Ansaugbrücke bearbeiten, zudem ist die Option eines offenen Luftfilters da, welchen ich mir damals von David besorgt hatte
20150709_182611.jpg.
20150709_182555.jpg
20150709_182620.jpg
 
Gesagt, getan...
Druckluftschleifer + US like mit Hammer
Trennwand raus, Kanäle dummerweise zu kurz gemacht , aber egal , das Ergebnis war ein deutlich bersseres Ansprechverhalten.
Immerhin ging er jetzt unter 8sek auf die 100er Marke. (225/70/16 - Serienschlappen)
 
Doch das reicht nicht!!!! Der Wille nach MEHR ist allgegenwärtig und stetig steigend!
Also musste etwas Anderes her , etwas Besseres , das spürbar mehr vorantreibt.
Ich machte micht also wieder mal schlau.
Die Optionen einer anderen Nockenwelle, Kipphebel , Kolben, Verdichtung , Steuergerät , Abgasanlage , Zylinderkopf usw. waren nun notiert und nun begann das große Überlegen...
 
Null Plan von den Komponenten und jetzt muss eine gute Zusammenstellung her, ohne dass sich die Teile gegenseitig beißen. :jester: :rofl:
Ich habe mich für eine Comp Cams Xtreme irgendwas entschieden :jester: , Rhoads Lifters, HS Kipphebel 1.7 non adjust. , Kolben im .060 Übermaß... Pleuellager usw. ist logisch , alles neu. Des Weiteren hab ich mir ne HV Ölpumpe gegönnt.
Es kam noch jede Menge Kleinkram dazu, wie verstärkte Ventilfedern, Stößelstangen etc.
Insgesamt waren die Teilekosten um die 2500€.
 
Aber was mich am meisten gestört hat, waren die Magnum-Zylinderköpfe. Da mir das nötige Kleingeld für die Edelbrocks fehlte, musste ich improvisieren. Ich las also mal wieder im Netz, bevorzugt auf US-Seiten. Dort war das Thema "Head-Porting" hoch im Kurs.
Was ist das?! Irgendwas mit mehr Luft und schnellere Luft, mehr Leistung... das klingt gut. :biglaugh:
Also habe ich über den Winter eine Aufgabe... erstmal Motor raus!!
Kabelbaum ab, Aggregate weg und mit Hoflader rausgehoben und an den Ständer gehangen.
20141218_130412.jpg
 
Beim Porting oder Portmatching werden die Ein - und Auslasskanäle vergrößert, einerseits , um den Übergang von der Ansaugbrücke zum Kopf auf eine Höhe zu bringen, andererseits dient es der Verringerung des Widerstandes beim Ansaugvorgang respektive des Ausstoßtaktes.
Von Hause aus hat der Kopf einen Engpass am Einlass des Ansaugkanals , was eine schnelle Luftsäule ermöglicht und durch die Öffnungszeiten der Ventile ein hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ermöglicht. Doch das führt u.a. zum "ersticken" in höheren Bereichen, welches ich abschaffen möchte, denn der Block soll auch mal über die 3000er Marke klettern.
Demnach wurde mit einer Schiebelehre an der schon bearbeiteten Ansaugbrücke gemessen...
29mm breit / 55mm hoch . Das ist das Maß für die Einlässe. Als ich am Kopf gemessen hatte, sind mir die Augen rausgefallen  :shocked: 
25mm breit / 49mm hoch ... also hat mein Motor die ganze Zeit gegen die Überstände des Kopfes geackert!! :banghead:
Naja , man lern nie aus.
Also Schleifer angesetzt und vorsichtig die vormarkierten Einlässe auf Maß geschliffen. Leider fehlen mir dazu die Bilder, die sind beim Verlust meines Telefons verloren gegangen. :unhappy:
Nun muss der Kanal in seiner gesamten Breite vergrößert werden, mit Vorsicht, denn die Wände sind nicht allzu dick.
Ecken, Gussnähte usw. müssen geglättet werden.
Nun geht es es ans Eingemachte, Bowl Area und Short Cut , zwei englische Begriffe, die ich nie vergessen werde.
Darunter vertseht man den Bereich kurz vor dem Einlass in den Brennraum, da wo der Ansaugkanal einen Knick in Richtung Ventil macht.
Dieser Bereich ist enorm wichtig. Die Serienköpfe weisen da Pfusch auf...
 
...to be continued :wave:
 
 
 
 
 
 
Dave1989

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Prinzessin Lada
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Find ich super, dass jemand mal was in die Tat umsetzt! Viele reden und fragen endlos - bis dann nichts herus kommt. Manchmal muss man einfach anfangen und sehen, wo es hinführt. Find ich top! ;)
 
Hab mich in das Thema Motoren allgemein auch schon eingelesen. Momentan fehlt aber die Zeit und die Mittel bzw. auch etwas die Lust.
 

Blattfederputzer

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KesePese

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So, weiter geht's!
 
Beim Bearbeiten des Short Turns wird der Einfallwinkel des Luft-Benzingemisches optimiert, dazu mal ein kleines Bild zur Erklärung.
Port_parts.GIF
 
Port Floor und Port Roof werden von 29mm Breite und 55mm Höhe gleichmäßig bis auf 27mm Breite und 50mm Höhe gefräst, dabei ist es wichtig, dass hier die Genauigkeit passen muss. Ich habe mir dazu ein Porting-Tool aus den Staaten bestellt.
Dadurch, dass die Kanäle von groß nach klein berabeitet werden, wird die Geschwindigkeit der Luftsäule immer höher, was eine bessere Zylinderfüllung und somit mehr Verbrennungsdruck bewirkt. Der Serien-Ansaugtrakt ist da sehr lieblos gestaltet, extreme Fertigungstoleranzen, teilweise riesen Grussrückstände in den Köpfen und der Ansaugbrücke, die Übergänge sind teilweise nicht in einer Flucht.
 
Eine Messung an einer Facelift Ansaugbrücke hat bis zu 1,5mm Toleranz in den Kanälen ergeben, die Köpfe bis zu 1,2mm ... Höhe+Breite, es war beides vertreten. Der Ammi nimmt es halt nicht so mit der Genauigkeit, Hubraum ich Macht, klar... bei 5.2l läppische 212PS und 400Nm, das kommt nicht von irgenwo her, einer der Ursachen findet man bei genauerer Betrachtung im Ansaugsystem.
 
Der Guide Boss wurde ledeglich abgerundet und die seitlichen Passagen etwas erweitert, da wollte ich nicht weiter rumspielen.
Nun geht's zur Bowl Area (Throat)
Bei guter Arbeit entspringt hier der größte Anteil an Leistungszuwachs, besonders am Bottom Cut und Top Cut sowie dem Short Turn Radius
Beim Bottom Cut wird am meisten an Material abgetragen, denn da ensteht eine unnötige Verengung, welche dazu führt, dass die Luft "um die Ecke" muss. Ich habe ca. 3mm abgetragen und den Einfallwinkel auf das Ventil mit viel "Fingern und Liebe :inlove: :rofl: "  optimiert. Eine sehr anstrengende Arbeit, wenn man keine Maschinen dafür hat und alles mit zwei Händen machen muss. Allein diese Arbeit an allen acht Einlässen hat 24h gedauert. :nacht:
Als das Grobe erledigt war, habe ich einen extra langen Schleifaufsatz mit grober Körnung genommen und alle Einlässe glatt geschliffen, sodass zum Schluss eine glatte aber raue Oberfläche das Ergebnis war. Sah gut aus, aber ob das auch so funktionierte, wie ich mir das gedacht habe, musste ich natürlich abwarten.
 
Dann zu den Auslässen:
 
Dort habe ich eine Krümmerdichtung von FelPro aufgesetzt und mir die reinstehenden Ränder des Kopfes angemarkert, erstaunlich, was da noch für "Fleisch" war, es waren locker 2,5mm pro Seite Unterschied. Sicherlich haben die engeren Auslässe einen Sinn beim Serienmotor, ich denke einfach, dass dadurch die Abgase mit eine höheren Geschwindigkeit aus dem Zylinder gelangen und durch den erzeugten Sog eine bessere Zylinderfüllung möglich ist... naja , ob ich da falsch liege, weiß ich nicht, ich bin kein Mechaniker oder sowas. :Smilie048:
Ich hab einfach angefangen und die Kanäle von außen nach innen kleiner werden lassen.
Auch hier sind Bottom Cut / Top Cut / Short Turn
der entscheidene Faktor zur Leistungsgewinnung. Besonders im Bereich des Bottom Cut , weil wie bei den Einlasskanälen eine extreme Verengung den Auslasskanal für kurze Zeit um 1/3 verengt. Das wird ebenfalls sorgfältig und penibel genau abgetragen.
Den Guide Boss habe ich auch hier nur strömungsoptimiert, da gerade das Auslassventil einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt wird und über ihn die Wärme ableitet. Manche entfernen ihn, ich habe mich dagegen entschieden.
Als auch dies geschafft war, was auch eben mal wieder einen ganzen Tag , also volle 24h gedauert hat, wurden die Kanäle in 4 Schleifvorgängen geschliffen und poliert. Sah super aus, ich konnte meine Finger da garnicht mehr rausnehmen, so glatt war das!! :nuts:
 
Weiter ging es zur Brennraumgestaltung. Combustion Chamber
Ab Werk soll der Magnum-Zylinderkopf eine 60cc Brennkammer haben, also habe ich die Köpfe gereinigt und ausgelitert.
Das Ergebnis erstreckte sich von 58,7 bis 62,2cc.  Das konnte ich so nicht aktzepieren , Angleichung war die Lösung, also wieder Mehrarbeit, die anfiel. Ich hatte ja auch nichts besseres zu tun, außer für vier bevorstehende Prüfungen zum Polizeimeister zu lernen... :satisfied:
Ich habe daraufhin erstmal alle Brennräume geschliffen , sodass die Rauheit der Gussköpfe verschwindet und ich problemlos auf die größte Brennkammer angleichen konnte. Zudem muss für eine gute Gemischverteilung im Brennraum der Einfallwinkel stimmen, was bedeutet, dass die Wände der Brennkammer zu den Einlassventilen um ca. 2mm abgeschliffen werden müssen und auch das Loch der Zündkerze musste angepasst werden, ebenso die Quetschkante.
Ich bin während dieser Prozedur beinahe ausgeklinkt, da es unglaublich frickelig ist, alle acht Brennkammern aufeinander anzugleichen. Ich hatte mich auf 65cc eingeschossen und nach drei Tagen mühseligem Schleifens habe ich alle acht bis auf 0,2cc einander angeglichen.
Nachdem alles soweit fertig war, wurden die Brennkammern poliert, sodass der Kopf weniger Wärme aufnehmen kann und Brennrückstände nicht so leicht haften.
Die Köpfe wurden vom Motorenbauer um 1,8mm abgefräst und geplant, damit sich die Brennkammer wieder verkleinern und die Verdichtung steigt.
20150325_202730.jpg
20150325_203329.jpg
20150325_202818.jpg
 
 
 

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Weiter zum Block :
 
Bei den Kolben habe ich mich für welche der Marke Keith Black entschieden, sie heben die Verdichtung ein wenig an und sind nicht allzu teuer. BTW ... meine Rechnung von 2500€ geht gar nicht auf... das war die erste Lieferung! :newlaugh:
Zugleich wollte ich meinen alten Motorblock mit Riefen in den Laufflächen verwenden, deshalb nahm ich ein .060 - Übermaß , was den Blcok von 318 auf 328cui bringt.
Beim Bohren sind über 2,5kg Spähne angefallen... :wow:
Mein Motorenbauer hat irgendein neues Verfahren beim Honen angewendet, wodurch der Kreuzschliff länger erhalten bleibt, kein Plan davon, alles Einsen und Nullen für mich :biglaugh:
 Ich musste erstmal die Rep.-Anleitung raussuchen, damit der Bauer alle Daten hat, gleichzeitig bon ich dem blini aufn Sack gegangen, wegen des "Kolbenspiels" . Pleuel-/ Kurbelwellenlager habe ich von Clevite genommen, sind qualitativ etwas höherwertiger, als die üblichen Sealed Power. Die HV Pumpe sowie das Lager und die Welle dazu habe ich auch gleich mitgeordert.
Der Block hatte leichten Verzug, also habe ich auch ihn um 5/10 planen lassen, was wieder eine Erhöhung der Verdichtung bewirkte, do langsam bekam ich Angst, dass die Kolben bald beischlafähnliche Handlungen zusammen mit den Ventilen treiben, aber vom Bauer kam Entwarnung, das ist noch knapp im Rahmen. Laut seiner Rechnung soll die Verdichtung jetzt bei etwas über 10,x :1 sein. Serie hat der glaube 9,1:1 .  Er war gleich so freundlich und hat mir alle Ölkanäle chemisch gereinigt.
Die Kurbelwelle wurde ausgeuchtet , was eigentlich gar nicht nötig war. Lustig wäre noch ein Abwiegen/Ausgleichen der Pleuel gewesen :newlaugh: :giveup: ... Spaß beiseite. Beim Block war dann soweit alles in Butter.
Dann war erstmal kurz Pause, die Prüfungen standen an.
Endlich kam der ersehnte Anruf : "Du kannst deinen Motor abholen, er ist fertig! ...Sieht geil aus. 1500€ bringste dann mit, ja?! " :cry:
Schnell Pfandflaschen weggebracht und und mit dem Geld den Motor abgeholt... ich kam aus dem Schwärmen nicht mehr raus.
Dann hab ich mich dazu entschieden , den Motor bei kalten Außentemperaturen im Keller zusammenzubauen, ohne daran zu denken, dass das Mistding da auch irgendwie wieder raus muss. :jester:
Also ging es ans Zusammenbauen.
 
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Aber die Farbe gefiel mir nicht, es musste ein neuer Ton her.
HEMI - Orange war die Lösung
 
20150705_125932.jpg
 
 
 

20150705_195002.jpg
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KesePese

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Da es doof aussieht, wenn der Block orange ist und die Köpfe "altschwarz" , musste auch diese daran glauben und sich besprühen lassen...
 
20150706_190125.jpg
20150706_194219.jpg
20150706_221023.jpg
 
Danach mal eine kurze Anprobe der Kipphebel mit passender Farbe...
 
 
 

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KesePese

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20150706_195026.jpg
 
Und dann noch schnell die Ölwanne...
 
20150707_163853.jpg
 
Nach erneuten tagelangem Arbeiten in einer Chemiefabrik und dauerhaften Halluzinationen und dem Gefühl vom "fett sein" , als hätte man Gras geraucht, konnte sich das Ergebnis sehen lassen!
Neben einem Haufen von Sachen, die nebenbei angefallen waren, war der Motor nun bereit zum Zusammenbau.
Also Ölwanne rauf!
 
 
 
 
 
 

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Hier nochmal ein Vergleich bei den Auslasskanälen.
IMG-20150325-WA0012.jpg
IMG-20150325-WA0011.jpg
 
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Übrigens , der alte Motor war nicht mal 200.000km gelaufen und lief zudem einwandfrei.
Laufflächen sachen super aus, aber die Steuerkette war ein Windspiel und die oberen Pleuellagerhalbschalen sahen erinnerten an einen Eimer voll Hartgeld... Meine Fahrweise ist sehr sanft, besonders in der Warmlaufphase.
 
Schaut her...
 
20141218_164329.jpg
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20150227_184738.jpg
 
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Bilder sagen mehr...
 
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Er wächst und wächst...
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cherokee xj

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Die scharzen Mopar Performance Ventildeckel hätte ich persönlich schöner gefunden...
 
Aber sonst sehr geil :top:
 
KesePese

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Fertig zusammengebaut... leider fehlen die Doug Thorley's
 
20150715_170312.jpg
 
Ach ja, da war ja was... Motor zusammengebaut :rofl: :no:
Falls Ihr es seht, auf manchen Bildern ist eine Treppe zu sehen... Keine Möglichkeit auf Flaschenzug oder sonstwas.
 
Dazu dann morgen mehr!
 
Ich hoffe, es gefällt... ich habe ganz sicher jede Menge vergessen, aber wenn Ihr Fragen/Anregungen habt, ich bin für alles offen.
 
Bis später! :wave:
 

Blattfederputzer

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Fragen keene  Anregung mach mal n Video von wie er läuft :inlove:
 

v8bela

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Wow, echt gut - die Thorleys wären wirklich schöner.... Ich denke, mann kann sie bestellen.
 

siwucha

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Eine wirklich tolle Arbeit, aus dem Vorhandenen, etwas zu optimieren und Zeit und Geld zu investieren. Viele, wie auch ich bei meinem Stroker, gehen den einfachen Weg und kaufen sich die Teile zusammen. Also "Hut ab" vor dieser Leistung. Bedenken habe ich allerdings bei der angestrebten PS Zahl, da sehr viel vom Steuergerät abhängt.
 
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