Motortuning
Zweitakt Motor Tuning Einführung
Beim Motortuning, wie auch beim allgemeinen Tuning, geht es zum einen um das Optimieren des Ausgangszustandes. Mit einfachem Wechseln eines EEPROMS oder anderen elektronischen Komponenten kann durchaus ein gewisser Leistungszuwachs realisiert werden. Doch der Teufel (und die Leistung) steck in den Details des Motors.
Zum anderen möchte man beim Motortuning auch häufig die Motorcharakteristik ändern und an die eigenen Bedürfnisse anpassen. In der Praxis kann der Wunsch hohes Drehmoment bei niederen Drehzahlen und maximale Leistung bei Höchstdrehzahl nur schwer verwirklicht werden. Das Ergebnis ist folglich immer eine Kompromisslösung.
Durch Eingriffe zumeist an Bauteilen, die den Gaswechsel steuern, wird die Leistung des Motors gesteigert und damit auch das Beschleunigungsvermögen des Wagens bzw. Motorrades. In erster Linie handelt es sich um strömungsgünstiges Bearbeiten des Ansaug- und Abgastraktes, um dem mit hoher Geschwindigkeit strömenden Gas weniger Widerstand entgegen zu setzen. Dies wird durch die Bearbeitung des Zylinderkopfes, Veränderung der Auspuffanlage und des Ansaugtraktes erreicht. Auch das Vergrößern des Hubraums (Aufbohren) ist populär, ebenso wie der Einsatz von geänderten Nockenwellen, die aufgrund längerer Steuerzeiten den Gaswechsel -vorwiegend bei höheren Drehzahlen- intensivieren. In letzter Zeit ist mit der immer weiter zunehmenden elektronischen Steuerung im Kraftfahrzeugbau das Chiptuning populär geworden, hier wird eine Mehrleistung allein durch Änderungen im Kennfeld der Einspritzcomputer hervorgerufen. Besonders bei den Turbodiesel-Fahrzeugen erfreut sich diese Art des Motortunings großer Beliebtheit, da sich ohne weitere Eingriffe Mehrleistungen von ca.30% realisieren lassen. Dies ist möglich, da herstellerseitig immer eine gewisse Sicherheitsreserve gewahrt wird, die Chiptuning weiter ausreizt. Die wohl beträchtlichste Leistungssteigerung eines Saugmotors ist dessen Umbau zu einem Aufgeladenen Motor. Für eine maximale Leistungssteigerung bei einem Motor müssen alle in ihm vorhandenen Komponenten aufeinander abgestimmt werden. Z.B. mehr Luft benötigt mehr Kraftstoff = angepasste Einspritzventile, höherer Benzindruck, höhere Kraftstofffördermenge, wie auch Anpassung des Motormanagements (Steuergerät Zündkennfelder, Einspritzzeiten), der Einsatz geeigneter Zündkerzen (temperaturbedingt). Auch mechanische Bauteile sowie Dichtungen, unterliegen bei höheren Verbrennungsdrücken einer gesteigerten Belastung. Das zieht sich weiter über die Kupplung und das Getriebe, zu den Antriebswellen, bis zu den Rädern und der Steifigkeit der Karosserie und/oder des Chassis. In einem solchen Fall ist ein Komplettumbau des Fahrzeugs erforderlich.
Höherer Füllungsgrad = mehr Leistung
Bei einem höheren Füllungsgrad gelangt mehr Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Brennraum eines Motors. So vergrößert sich die Expansion im Arbeitstakt, was wiederum zu einem höheren Mittleren Verbrennungsdruck führt. Dieser Druck p wirkt auf die Kolbenoberfläche A, welche nun mit einer erhöhten Kraft F über den Pleuel die Kurbelwelle antreibt. Die Kurbelwelle fungiert als Hebel s und wandelt die lineare Bewegung in eine Drehbewegung um. Mit der erhöhten Kraft F, erhöht sich auch das Motordrehmoment M und somit die Motorleistung. Der Füllungsgrad kann bei Saugmotoren durch Hubraumerweiterung (Aufbohren) und bei aufgeladenen Motoren mittels Ladedruckerhöhung (z.B. Dampfrad) verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ gelingt dessen Verbesserung auch mittels Lachgaseinspritzung.
Höhere Verdichtung = mehr Leistung
Hierbei wird der Brennraum durch Abschleifen des Zylinderkopfes verkleinert und somit das Verdichtungsverhältnis erhöht.
Höhere Drehzahl = mehr Leistung
Bei Betrachtung der Leistungsformel kann durch Drehzahlerhöhung ebenfalls eine Leistungssteigerung erzielt werden. Erreicht wird das einerseits durch Erleichterung der oszillierenden Masse (Kolben und Pleuel), wobei deren Festigkeit erhalten bleiben muss, andererseits durch die Verminderung der motorinternen Reibung (Lager, Kolbenringe usw). Die Maximale Drehzahl ist jedoch aufgrund der hohen thermischen Belastung und der Tatsache, dass bei einer gewissen Kolbengeschwindigkeit der Ölfilm reißt, begrenzt.
Motorleistungsformel:
P = (M * n) / (9550)
P = Leistung in kW
M = Drehmoment in Nm
n = Drehzahl in U/min
Anmerkung: Für die Umrechnung in PS, die Kilowatt mit 1.36 multiplizieren.