Grundlagen Motortuning

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Allgemeine Grundlagen

Die absolute Leistung eines Verbrennungsmotors wird bestimmt durch Drehmoment mal Drehzahl: P ~ Md * n (1)
Darin ist P die Leistung, Md das Drehmoment und n die Drehzahl.

Das Drehmoment hängt ab von Mitteldruck mal Hubraum: Md ~ pm * Vh (2)
Darin ist pm der Mitteldruck und Vh der Hubraum.

Der Hubraum ist proportional zu: Vh ~ DK * h (3)
Darin ist Dk Kolbendurchmesser und h der Hub.

Setzt man nun Gleichung (2) in (1) ein, erhält man die Leistung in Abhängigkeit von Mitteldruck mal Hubraum mal Drehzahl: P ~ pm * Vh * n
Wie man sieht, gibt es also drei Parameter, die die Leistung beeinflussen. Um die Leistung zu erhöhen, muss man also einen, mehrere oder alle dieser drei Parameter erhöhen.

Erhöhung des Mitteldrucks

Der Mitteldruck während der Verbrennung wird erhöht, indem man entweder die Füllung des Zylinders mit dem brennbaren Benzin-Luft-Gemisch erhöht, die Kompression erhöht oder den Motor mit Turbo oder Kompressor auflädt.

Erhöhung des Hubraums

Eine Erhöhung des Hubraums wird in der Praxis erreicht durch aufbohren des Zylinderblocks und Verwendung größerer Laufbuchsen und Kolben oder Erhöhung des Kolbenhubs durch Kurbelwellen mit größerem Abstand der Hubzapfen von der Rotationslinie.

Erhöhung der Drehzahl

Die Drehzahl wird meist durch Ändern der Begrenzung durch die Motorelektronik erhöht.

Leistung ist nicht alles

Leistungskurve des Rover K 1,8 mit 118 PS
Die bisherigen Betrachtungen haben sich nur auf die Spitzenleistung des Motors konzentriert. Aber die Leistung sagt nur relativ wenig über die Leistungsfähigkeit des Motors in der Praxis aus, da sie nur in einem Punkt anliegt; meist kurz vor oder an der oberen Drehzahlgrenze. In einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe müssen beim Beschleunigen aber Drehzahlbereiche durchlaufen werden. In der Praxis ist es also auch sehr wichtig, welche Kraft der Motor bei niedrigeren Drehzahlen hat. Auskunft über die Kraftentfaltung eines Motor über den Drehzahlbereich gibt das Leistungs-/Drehmoment-/Drehzahldiagramm.

Beim Motortuning muss also ein Kompromiss zwischen reiner Leistungssteigerung und Steigerung des Drehmoment in verschiedenen Drehzahlbereichen gefunden werden.
Vereinfacht gesagt: Die Kraft, die der der Fahrer beim Beschleunigen fühlt, ist das Drehmoment. Die Leistung sieht man nur auf dem Prüfstand.
Ein alter Rennfahrer-Spruch lautet: Mit PS verkauft man einen Motor. Mit Drehmoment gewinnt man Rennen.