BMW E30 Touring - M50 Turbo - Teun van den Burg

[Teunvandenburg]

Hallo iedereen, ik ben Teun 22 jaar en op dit moment bezig met mijn laatste jaar aan de HTS autotechniek in Arnhem.
In mei 2014 begon de ellende, mijn eerste auto gekocht , namelijk een BMW 320i uit 1989. De bedoeling was om deze al rijdend op te knappen en er vooral veel van te leren, misschien ooit nog een krachtigere motor erin?? Had op dat moment nog nauwelijks aan auto's gesleuteld. Maarja al doende leert men is de hobby een beetje uit de hand gelopen. Maar ik zag al dat ik niet de enige ben hier .
Daarnaast heb ik samen met een kameraad nog een e30 coupe opgebouwd voor het driften, deze is voorzien van een standaard m50b25 met vanos. Zie voorstel topic voor foto's: viewtopic.php?f=2&t=34554

Ik heb in oktober 2015 een M50 swap gedaan. Dit was mijn eerste motorswap. Bij deze inbouw heb ik ook alle keer-ringen en pakkingen vervangen.
Ik heb toen wel besloten om de kosten te drukken en dus de cilinderkop te laten zitten.
Ook altijd leuk om mijn las-skils van twee jaar terug te bewonderen.
Overigens hangt de onderstaande barksteun nu nog steeds onder mijn auto. Die doet zijn werk nog goed .
Ook was deze uitlaat de eerste die ik ooit heb gemaakt.











Na de motorswap eigenlijk alleen maar plezier gehad met de touring, op het vervangen van wat draag darmrubbers na helemaal geen problemen gehad en ruim 20.000km probleemloos gereden.

Combo met de originele e30 325i van mn pa.



Na een tijdje raakte ik toch wel wat gewend aan het vermogen. Eigenlijk bizar, want na de eerste testrit met de m50 vroeg ik me nog af waarom ik ooit nog meer vermogen nodig zou hebben. Maar toch: zodra het went gaat het toch jeuken om meer vermogen uit de motor te halen.
Ik was uiteraard niet van plan om weer een motorswap te gaan doen, dus heb ik er voor gekozen om er een turbosysteem op te gaan bouwen. Niet alleen om meer vermogen te behalen maar ook om het hele leerproces er omheen: Ecu solderen, kabelbomen maken, mijn las-skills verbeteren en de motor leren afstellen op een vrij programmeerbare ecu leek mij erg interessant.

Zodoende ben ik met het eerste project begonnen: de ECU in elkaar knutselen. Ik heb gekozen voor een Megasquirt 3 ecu met uitbreidingskaart, ookwel MS3X genoemd. Hiermee is het mogelijk om zowel 8 bobines als injectoren sequentieel aan te sturen. En er zit een ingebouwde MAP (Manifold Absolut Pressure) sensor in om de belasting te bepalen.

Na +- 6 uur solderen en elektrische schema's doorspitten:

[Teunvandenburg]

Deze ecu kon ik uiteraard niet 'zo maar' op de motor aansluiten. Om dit voor elkaar te krijgen heb ik de hele M50 kabelboom geannuleerd om vervolgens 'vanaf nul' zelf een kabelboom te maken. Door het zo aan te pakken kreeg ik meer duidelijkheid over hoe alle elektrische componenten worden aangestuurd en uitgelezen.

Imo leer je daar meer van dan van het doorspitten van 'pin to pin lijsten' en het maken van een adapter. Overigens, dat had ook niet zo maar gewerkt aangezien ik er voor heb gekozen om gebruik te maken van VAG bobines. Deze bobines zijn actief, in tegenstellig tot passieve M50 bobines. Dit betekent dat de VAG bobines rechtstreeks op de ecu kunnen worden aangesloten en individueel worden bestuurd door een +5v signaal uit de ecu.

Zodoende 150m kabel gekocht en diverse bosch connectoren. Het solderen kon beginnen! De MS3x ecu maakt gebruikt van een imo verouderde DB37 connector. Maar daar moeten we het maar mee doen. Om enigszins de orde te bewaren in deze chaos heb ik alle massa's voorzien van zwarte draad.



Ik heb tijdelijk alle niet-massa's gelabeld met de desbetreffende functie en het connectornummer.



Met deze wanorde als resultaat:



En de originele kabelboom ter vergelijking:



Daar gaan we dan:



Uiteindelijk ben ik twee volle dagen bezig geweest vanaf het demonteren van het spruitstuk tot aan de eerste testrit. Uiteraard ging niet alles in een keer goed. Zo moest er her-en-der nog wat gesoldeerd worden aan de ecu om de krukas en de nokkenas VR sensoren uit te kunnen lezen. Uiteindelijk moest ik de ECU nog flashen met de goede software en afstellen maar!!

Gelukkig heb ik een collega met ervaring met deze ecu's en turboprojecten door zijn eigen project zie:viewtopic.php?f=3&t=28630







Uiteindelijk heb ik op deze manier aardig kennis kunnen maken met het vrij programmeerbare systeem. Ik heb er enorm veel van opgestoken.
Op de bobines na was de M50 nog helemaal stock. Hij haalde voor mijn gevoel weer hetzelfde vermogen als met de originele ecu. Dit was op zich een goed teken.....
Helaas was de lol van korte duur (+- 1 week). Bij volgas en 6000 RPM besloot de standaard (wellicht originele?) koppakking de geest te geven.
Waarschijnlijk kapot tussen cilinder 5 en 6, aangezien de compressie van beide cilinders niet hoger uitkwam dan 1 bar .

Dus...in de winter bij vrieskou besloten mijn motor eruit te halen zodat ik hem binnen eens goed kon inspecteren.



Met dit als resultaat. Gelukkig zoals verwacht: een scheur in de koppakking. Liever schade aan een pakking dan aan zuigers of kleppen. Alhoewel de cilinderkop er ook niet best uitzag.

[Teunvandenburg]

Omdat de motor nu toch helemaal gedemonteerd was besloot ik hem maar meteen volledig uit elkaar te halen. Dan kon ik 'turbo build' beginnen met een verse motor.
Het was wel even slikken toen alle internals uitgestald op de werkbank lagen. Het was voor mij de eerste keer dat ik een motor helemaal uit elkaar haalde.

Zo te zien waren de drijfstang-lagers ook wel aan vervanging toe:







Ik heb ook maar meteen zowel de kop als het blok te laten reinigen in een zuurbad. Vervolgens heb ik ze laten vlakken waarbij de motorbouwer ook nieuwe klepseals heeft gemonteerd en de kleppen heeft ingeslepen. Ziet er weer heerlijk uit zulke schonen onderdelen.





Daarna ook de zuigers, de drijfstangen en de hydraulische klepstoters ultrasoon gereinigd op de zaak. Echt bizar hoe effectief dat is. Hieronder een vergelijking.
De serieus vastgekoekte plakkaten zijn er na het ultrasonen overigens zo af te poetsen.



Na het reinigen heb ik alle overgebleven resten er met de hand afgeschraapt. Best bijzonder om te zien hoeveel zooi er achter de zuiger-veren blijft hangen.



Maar het resultaat mag er wezen. Als kers op de taart ook maar de hele drijfstangen gereinigd zodat ze niet meer oliebruin zijn.





Daarna heb ik alle 24 hydraulische klepstoters helemaal uit elkaar gehaald om het tikken van de stoters bij intensief gebruik te voorkomen. (Na 20 minuten rijden op Zandvoort waren de stoters erg goed hoorbaar.)
Het uit elkaar halen bleek een hels karwei. Maar het werd gauw duidelijk waarom het toch broodnodig was: de olie binnenin zag er erg oud uit en ook leek er en water-achtige substantie in te zitten.
Aha! Daarom kon de olie niet lekker door de klepstoters heen flowen. Als de stoter eenmaal gevuld is loopt er theoretisch geen olie meer doorheen.







Hieronder is ook de water-achtige zooi te zien in de olie. Het lijkt wel een soort schimmel



Met mijn motor in stukjes kwam ik er ook achter dat de oliepomp betere tijden gezien heeft.
Ik ben benieuwd wat deze in zijn leven allemaal wel/niet heeft ingeslikt



Omdat ook het huis zelf was beschadigd ben ik op zoek gegaan naar een tweedehandse unit. Helaas werd de verkeerde bezorgd, tenminste....dat dacht ik.
De behuizing was anders en de borgmoer om het tandwiel te borgen was dolgedraaid. De sloper had waarschijnlijk iets te laat door dat het een linkse draad was.
Ik heb uiteindelijk wel mijn geld teruggekregen en van dit geld heb ik nieuwe internals gekocht bij bmw.
Daarna kwam ik erachter dat de pomp die ik binnen had gekregen eigenlijk voor een M50b25 vanos was. Voor mij uiteindelijk alleen maar voordelig aangezien ik ook een extra olieleiding nodig had voor de lagers van de turbo. De vanos pomp heeft namelijk iets grotere internals en kan dus een hoger debiet halen bij dezelfde druk.
Hieronder is het verschil duidelijk te zien.



Hier is ook nog het effect van het ultrasoon reinigen goed te zien. De lagerkappen heb ik niet ultrasoon gereinigd



Omdat je wel eens horror-verhalen hoort over loslatende oliepomptandwielen heb ik ze een klein hechtlasje te geven.
Uiteraard nadat ik ze op het juiste moment heb aangehaald.



Naast een 'high pressure oil feed' heeft de turbo ook nog een retour nodig. Daarvoor heb ik een AN-10 bung op de carterpan gelast.
Dit was ook best spannend omdat ik nog maar weinig ervaring had met alu lassen. Maar ja, eens moet de eerste keer zijn
Eerst de boel even goed kaal gemaakt. Testen of de bung een beetje vlak op de pan komt te liggen en ..... lassen maar.







Ik heb een MLS (multi layer steel) koppakking gebruikt. Ik heb maar meteen de dikste gekozen van 3,5 mm ipv de standaard 1,75mm.
Dit maakt het blok onderin weliswaar wat lui maar het zorgt er wel voor dat de kans op detonatie verlaagd wordt omdat de temperaturen omlaag gaan.
Voor het vermogen dat ik wil behalen is zo'n dikke pakking wel wat overdreven maar omdat dit mijn eerste turbo project was koos ik voor 'better safe than sorry'.

Hoewel het niet wordt aangeraden door de fabrikant heb ik toch een Locktite 3020 spray pakking gebruikt.
De meeste DIY's raden wel een spraypakking aan, aangezien de pakking niet voorzien is van een siliconenkit randje rondom de waterjackets waarmee wordt voorkomen dat er koelwater naar buiten of zelfs naar de cilinder lekt.
De kleur van de spraypakking matched wel mooi met het motorblok





Daarna kon het blok weer helemaal elkaar. Ook nog maar even de kleppendeksel zwart gespoten. Ziet er een stuk beter uit zo.

[Teunvandenburg]

Daarna heb ik de motorruimte ook nog maar even een goede wasbeurt gegeven.
Ook de schade van de lekkende remdrukverdeler hersteld. Begon hij te lekken dan kwam de remvloeistof een halve meter verderop de chassisbalk uit .
Ik heb er helaas geen foto meer van. Op het deel van de balk op de foto was alle lak al weg en begon het roesten.

Daarna kon de motor er weer in. Voor de tweede keer dus. Hopelijk kan ik 'm nu weer 20.000 km laten zitten :worship:







Daarna met de slijper in de weer:
De beugel die normaal de lmm unit op zijn plek houdt moest plaats maken voor de koude intercooler buis.
De accubak moest plaats maken voor de downpipe.
De beide intercooler buizen moeten nog van de intercooler naar de motorruimte.







Daarna kon ik mezelf druk maken met de intercooler en de bijbehorende buizen.
Ik ben maar begonnen met een simpele beugel om de intercooler aan te hangen.
Ik heb +- 8cm overgehouden tussen de intercooler en de radiateur omdat hier nog een beste elektrische fan tussen moest komen.







Voor de eerste keer aardig gelukt al zeg ik t zelf.
Was wel even wennen om voor het eerst zulk chinees dun alu te lassen.

[Niels]

Welkom Teun, wat een gaaf project!

[Erik]

Jezus man respect voor je grondige werkwijze, indrukwekkend en zeer informatief om te lezen.

[G Kolkman]

Mooi project, zeker voor een 'driveway mechanic' ! Met wat voor een turbo wil je gaan rijden?

Edit: ik zie in de andere post dat de turbo er al op zit . Dus ik wacht de vervolg-posts nog even af .

[Tim N]

+1 mooi project hou wel een zwak voor E30 tourings

[Riceaux]

Woow gaaf project!! En welkom! Ben benieuwd naar verdere updates, leest lekker weg.

[Martijn_bmw]

Super gaaf! duidelijk een college van Nick zelfde bouwskils!

Ik woon ook in Baarn... maar nog nooit je E30 zien rijden?!... rij je er veel mee of is het voornamelijk klussen en hobby-en?

[Robin Hartog]

Wat een werk Wel heel gaaf om te zien en te lezen!

[frank de jonge]

Gaaaaaaf Teun!

Welkom!

[Hugo Bos]

Leuk project!

[duifjes.com.]

Gaaf om te lezen!

[e30touring1990]

Welkom Teun en mooi project! heb je laatst al even gesproken over wat meer gerelateerd e30 spul. leuk en informatief hoe je het schrijft

[jottemj]

Respect, dit pak je grondig aan!

[Teunvandenburg]

Erg leuk om al jullie positieve reacties te lezen

Mooi project, zeker voor een 'driveway mechanic' ! Met wat voor een turbo wil je gaan rijden?

Edit: ik zie in de andere post dat de turbo er al op zit . Dus ik wacht de vervolg-posts nog even af .

Dank! Er zit een TD06H-20g op van Mitsubishi,
Compressor wiel: 52.5 mm / 68 mm
Turbine wiel: 58.8 / 67mm
Opgegeven max. vermogen is 450PK. Momenteel rij ik rond op 0.6 bar en dat levert volgens verschillende ass dyno's +- 300PK op, dus ik heb nog wat rek.

Hier nog wat foto's a la Nick

Super gaaf! duidelijk een college van Nick zelfde bouwskils!

Ik woon ook in Baarn... maar nog nooit je E30 zien rijden?!... rij je er veel mee of is het voornamelijk klussen en hobby-en?

Dank! Oplettende lezer! inderdaad collega van Nick.

Ah toevallig! Ik heb ook een tijdje in Arnhem gewoond ivm. school. Rij er nu niet heel veel in, heb toevallig vandaag een volle tank leeg gereden, kwam een gemiddeld verbruik uit van 1:5 dat doet toch wel even pijn...

[Peric]

Leuk project. Maar ook een leuke Zündapp!

[EvdP]

Leuk project. Heb je ook meer foto's van de Zundapp?

[indobesar]

Heerlijk man!

Wat heb ik soms een heimwee naar mijn Mtech II 325i Touring. Zeker nu ik lees hoe grondig jij jouw auto aanpakt.

[///Joost]

Hallo Teun, leuk een mede HTS-er! Ik ben daar in 2004 afgestudeerd.

Ik zit met open mond te lezen over je skills. Goed dat je wat dat betreft zelflerend bent, want dit soort praktijkopdrachten krijg je echt niet op de HTS. Zo heb je echt een prima basis voor later!

[e30touring1990]

Hallo Teun, leuk een mede HTS-er! Ik ben daar in 2004 afgestudeerd.

Ik zit met open mond te lezen over je skills. Goed dat je wat dat betreft zelflerend bent, want dit soort praktijkopdrachten krijg je echt niet op de HTS. Zo heb je echt een prima basis voor later!

dat was ook precies mijn probleem toen ik daar een paar jaar geleden klaar was. ik weet nog tijdens mijn studie dat ik begon aan wat e30's en de eerste paar keer echt ff zoekende van wat ben ik nou aan het doen . je leert erg veel qua theorie en toepassingen maar praktische handigheid krijg je alleen in de praktijk.

[Mrton]

Leuk project!! Tof om te lezen...

[Walter]

.

[Teunvandenburg]

Leuk project. Heb je ook meer foto's van de Zundapp?

Even in het archief gedoken en wat fotos uit 2013 gevonden. Toen besloten om met een maat, die ook een Zundap had, heen en weer naar Dronrijp (Friesland) te rijden.







Nog even de v-band aansluiting van de 50mm blow off valve op de inlaatbuis gelast, en de buizen gestraald. Ben persoonlijk niet zo fan van die flashy gepolijst aluminium look.

Ook was ik het niet eens met de standaard aansluiting voor de blow of valve, er werd gebruik gemaakt van een erg goedkope banjo fitting. Daarom zelf een alu busje gedraaid die fatsoenlijk in de BOV kan worden gedraaid en waar direct een slang op kan worden aangesloten.







Omdat ik nog niet zo veel ervaring heb met alumunium lassen wilde ik de lassen wel nog even testen op luchtdichtheid. Daarvoor heb ik afdop buizen gelast een nog een verloopstukje gedraaid om de buis aan te kunnen sluiten aan een druk regelaar. Vervolgens kon ik met de druk instellen en met zeep kijken waar er lucht ontsnapte.







En ja hoor, ondanks dat de lassen er visueel prima uit zien toch nog 2 of 3 minuscule gaatjes. Deze uiteraard gemarkeerd en alsnog dicht gelast. Echter waren deze lekken dusdanig klein dat het waarschijnlijk de performance niet zou beïnvloeden.

Ook een fitting gedraaid om de stationair regelklep aan te kunnen sluiten om de intercooler buis. En deze vervolgens ook nog op de intercooler buis gelast. Deze kon mooi ter hoogte waar voorheen ook de aansluiting zat zodat ik de bestaande slang kon hergebruiken