Anleitung Diesel Teillast-Nageln adieu aka AGR-Kühler bypassen / N47 & N57 BMW 3er F3x

Moin zusammen,

welcher Heizöl-Maserati-Fahrer kennt es nicht: das Nageln/Träckern des Motor im sanften Schubbetrieb.

Nachfolgend möchte ich euch eine Beschreibung, wie mit relativ geringem Aufwand und sehr geringen finanziellen Kosten dieses harte Verbrennungsgeräusch minimiert werden kann. Die Inspiration zu diesem Howto stammt von einem User (Matze_Lion) aus dem Nachbarforum Motor-Talk.de. Auf diesem Wege ein herzliches „Dankeschön“ für die Anregung

Theorie:

Bevor es losgeht, erstmal ein kurzer Ausflug in die Theorie:

Die Funktionsweise und Umsetzung der Abgasrückführung:

Bedingt durch die Abgasnormen EURO 5 und EURO 6 müssen die PKW-Hersteller gewisse Emissionsgrenzwerte hinsichtlich der ausgestoßenen Schadstoffe einhalten. U.a. muss der Ausstoß der Stickoxide NOx auf 180 mg/km (EURO 5) bzw. 80 mg/km (EURO 6) reduziert werden.

Stickoxide entstehen vor allem bei hohen Verbrennungstemperaturen im Brennraum. Hier kommt die AGR ins Spiel: Indem der Frischluft ein gewisser Anteil Abgas beigemischt wird, reduziert sich der Sauerstoffanteil im Brennraum. Dadurch läuft die Verbrennung „kälter“ ab, es entstehen weniger Stickoxide. Gleichzeitig erhöht sich jedoch der Anteil an Ruß und HC (Kohlenwasserstoffe) im Abgas.

Die AGR ist nur im Teillast-Betrieb aktiv (bis ca. 2.800 u/min), vereinfacht gesagt also bei sanfter Beschleunigung und Niedrigdrehzahl-Schubbetrieb.
Werden hohe Drehzahlen oder Vollgas gefahren, „benötigt“ der Motor große Mengenan Sauerstoff und die AGR wird geschlossen, sodass kein Leistungsmangel entsteht.

Wie ist die AGR technisch realisiert?

Ich bin so frei und verwende zur Erläuterung nachfolgende Abbildung aus dem Fachbuch
“Reif, Konrad: Dieselmotor-Management“:

Bei Teillast-Betrieb öffnet das AGR-Ventil (7) und zweigt das Abgas vor der Turbine ab. Das abgezweigte Abgas durchläuft nun entweder den
AGR-Kühler (5) oder einen Bypass (4) (und genau hier setzt man an!).

Der AGR-Kühler hat die (offensichtliche) Funktion, das Abgas weiter zu kühlen (und damit die Verbrennungsraumtemperatur weiter zu senken)
und die Dichte des Abgases zu erhöhen. Damit sind AGR-Raten >60% möglich.

Was hat das Ganze mit dem Nageln zu tun?

Ich möchte hier nicht zu stark auf die Entstehung des Nagels eingehen (Verbrennungsgeschwindigkeit, Einspritzzeitpunkte etc.), das würde das
Howto sprengen. Jedenfalls führt die Kühlung des Abgases zu einem harten Verbrennungsgeräusch, das viele von euch sicher vor allem beim sanften
Beschleunigen wahrnehmen.

Wenn der Motor im Warmlaufbetrieb ist (d.h. Kühlmitteltemp.< ca. 65°C), dann wird das Abgas nicht durch den Kühler geleitet, sondern durch den Bypass! Ich zitiere anbei einen Hersteller von AGR-Kühlern, die Firma Pierburg:

„Durch die Bypassklappe können die Abgase in der Warmlaufphase am AGR-Kühler vorbei geleitet werden, um den Motor und den Katalysator schnell auf Betriebstemperatur zu birngen. Dadurch werden außerdem die Geräuschentwicklung, das so genannte „Dieselnageln“, und die Rohemission an Kohlenwasserstoffen in der Warmlaufphase verringert.“

Indem man nun also das Abgas nur noch (auch bei warmem Motor!) durch den Bypass leitet, und nicht mehr durch den AGR-Kühler, verringert man das Dieselnageln! Gleichzeitig erhöht man jedoch auch die Stickoxid-Emissionen.

Umbau auf ungekühlte AGR:

Jetzt möchte ich euch zeigen, wie man auf ungekühlte AGR umbauen kann. Das ganze wurde am N57 erprobt, für den N47 müsste das gleiche
Vorgehen gelten! Was man braucht:

• Winkel-Schlauchverbinder 4mm, z.B. diesen hier . Kostenpunkt: 2,80 Euro
• Kabelbinder
• Tape

Ob das Abgas durch den AGR-Kühler oder den Bypass läuft, wird durch ein Elektro-Umschaltventil (=Bypassventil) geregelt.
Dieses wird über das Unterdrucksystem des Fahrzeugs angesteuert. Anbei mal den grundsätzliche Aufbau nach dem Entfernen der Motorabdeckung:

Die Funktion des Elektro-Umschaltventils:

Indem man das Elektro-Ventil also mit einem Schlauchverbinder umgeht, schaltet man auf konstant Unterdruck. Damit ist der Bypass immer offen und der AGR-Kühler geschlossen.

Beim Umbau empfiehlt es sich, das E-Ventil auszuclipsen. Die Schläuche sitzen ziemlich fest und mit dem Ausclipsen verschafft man sich den Raum, um sie durch hin- und herdrehen zu lösen:

Mit einem Keil (im Foto das grüne Teil im gelben Handschuh) konnte ich die Schläuche auch ganz gut lösen. Danach dann das E-Ventil durch den Winkel-Schlauchverbinder (4mm) ersetzen:

Abschließend noch das E-Ventil einclipsen und die "Konstruktion" mit Kabelbinder fixieren, sowie die "freien" Anschlüsse des E-Ventils mit Tape abkleben:

Fertig!

Schlusswort

Zum Schluss noch ein rechtlicher Hinweis: Mit dem Umbau auf ungekühlte AGR verändert ihr die Abgaswerte eures Fahrzeugs. Dies kann zu einem Erlöschen der Betriebserlaubnis führen, ganz sicher bin ich mir hier nicht. Ich möchte niemanden mit diesem Howto zu einem Umbau animieren und übernehme keinerlei Haftung für Folgen des Umbaus, der Thread dient lediglich der wissenschaftlichen Veranschaulichung der ungekühlten AGR und der möglichen praktischen Umsetzung am BMW-Motor N57.

Diese Anleitung wurde uns von dem User Dutte330 aus dem F30-Forum.de zur Verfügung gestellt.