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Motortuning Rover K

1.242 Byte hinzugefügt, 09:59, 26. Apr. 2016
{{Meta
|keywords=Lotus, Elise, S1, Mk1, Rover K, Rover K-series, Tuning, Motortuning, Leistungssteigerung, Nockenwellen, Porting, Big Valve, Kompressor, Turbo, Upgrade, ECU
|description=Beschreibung der Möglichkeiten zur Leistungssteigerung des Rover K Motors der Lotus Elise
}}
=== Erhöhung des Hubraums ===
Der [[Rover K]] -Series wurde ursprünglich für einen Hubraum von 1,4 l entwickelt, dann über Vergrößerung von Durchmesser und Hub auf 1,6 l und 1,8 l gesteigert. Das verbleibende Material im Block zu dünn um den Kolbendurchmesser noch signifikant zu steigern.
Die 1,8 l Version des [[Rover K]] der Elise hat gegenüber der 1,4 l Basisversion bereits eine größeren Durchmesser und Kurbelwelle mit größerem Hub. Die folgende Tabelle zeigt Durchmesser und Hub der verschiedenen Serienversionen des Rover K:
{| class="wikitable"
|-
! Hubraum !! Zylinder-<br />durchmesser bohrung !! Hub!! Hubver-<br />hältnis
|-
| 1,1 l (1119 cm<sup>3</sup>) || 75,0 mm || 63,2 mm|| 0,84|- | 1,4 l (1396 cm<sup>3</sup>) || 75,0 mm || 79,0 mm || 1,05
|-
| 1,4 6 l (1396 1580 cm<sup>3</sup>) || 7580,0 mm || 79,0 mm|| 0,99
|-
| 1,6 8 l (1580 1796 cm<sup>3</sup>) || 80,0 mm || 7989,0 3 mm|-| 1,8 l (1796 cm<sup>3</sup>) || 80,0 mm || 89,3 mm12
|}
 
Durch das Hubverhältnis (Hub/Bohrung) von 1,12 (deutlich größer als 1) gilt die 1,8 l Version als Langhuber.
Mit Tuning-[[Kurbelwelle|Kurbelwellen]] mit noch größerem Hub kann man den Hubraum des Rover K auf 1,9 l erhöhen. Die Verwendung dieser Kurbelwellen erfordert noch weitere Modifikationen am Motor, wie andere [[Pleuel]] und eine Zwischenschicht unter dem [[Zylinderkopf]].
Es gibt sogar einige massiv umgebaute Rover K Motoren (z. B. von VGK, Judd, Minister/PTP, Wilcox, Scholar) mit anderen Laufbüchsen, Kolben und Kurbelwellen, die bis zu 2,0 l Hubraum haben. Diese Motoren haben Zylinderdurchmesser bis 82,5 mm und Hübe bis 94,0 mm und erreichen zum Teil Leistungen von über 250 . Der Judd K2000 Rennmotor für die Britische Tourenwagenmeisterschaft 2004 (BTCC) erreichte z. B. mit 1997 cm³ ohne Turbolader oder Kompressor 253 PSbei 7000 U/min, kostete rund 17 000 € und musste alle 3000 Meilen für 6 500 € generalüberholt werden.
Bei einer Erhöhung des Hubraums müssen nahezu alle Motorteile bearbeitet, angepasst oder getauscht werden. Insgesamt ist dies also eine relativ teure Maßnahme der Leistungssteigerung. Der Judd K2000 erreichte z. B. mit 1997 ccm ohne Turbolader oder Kompressor 253 PS bei 7000 U/min, kostete rund 17 000 € und musste alle 3000 Meilen generalüberholt werden. Die meisten bevorzugen für eine ähnlich große Investition den Umbau auf Fremdmotoren wie den Honda K20A oder Audi 1,8 T, die zwar etwas schwerer sind, mit denen alltagstauglich Leistungen über 200 PS oder im Rennbetrieb über 300 PS möglich sind.
=== Erhöhung der Drehzahl ===
=== Erhöhung des Mitteldrucks ===
Erhöhung des Mitteldrucks ist die beim [[Rover K]] am häufigsten angewandte Form der Leistungssteigerung.<br/>
Wichtig ist, dass nicht nur mehr Luft angesaugt wird, sondern im selben Maß auch mehr Kraftstoff eingespritzt wird. Das Originalsteuergerät ([[ECU]]) kann nicht umprogrammiert werden, so dass bei erheblichen Änderungen im Luftdurchsatz des Motors (z. B. [[Einzeldrosselklappenanlage]]) oder anderer [[EinspritzanlageEinspritzdüsen]] auch ein frei programmierbares [[Steuergerät]] verwendet werden muss. Die Grenze mit Originalsteuergerät der EU2 Motoren liegt bei ca. 150 - 160 PS.<br/>
Wird der Motor bei Vollgas zu mager (zu wenig Kraftstoff im Gemisch) über längere Zeit betrieben, kann es zu Klingeln/Klopfen oder Überhitzung im Zylinder mit Motorschäden kommen.<br/>
Unter Umständen kann auch eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks durch einen einstellbaren Benzindruckregler das Abmagern verhindern. Es kann dann aber zu Problemen mit den Abgaswerten bei niedrigen Drehzahlen kommen.
Die Füllung des Zylinders kann auch verbessert werden, wenn der Ventilsitz von einstufig auf den strömungsgünstigeren dreistufigen Sitz umgearbeitet wird und Ventile mit einer strömungsgünstigeren Form (z. B. Paul Ivey REC G&S Valves) verwendet werden.
Beim Rover K Zylinderkopf ohne [[VVC]] sind die Ventile im Verhältnis zum Hubraum relativ klein. Ab einer bestimmten Querschnittsvergrößerung der Ein- und Auslasskanäle durch Porting können keine signifikanten Verbesserungen mehr erzielt werden, da dann die Qerschnitssflächen Querschnittsflächen der Ventilöffnungen (selbst bei Nockenwellen mit großem Hub) der limitierende Flaschenhals sind. Für weiterreichendes Porting hat es sich daher bewährt, auch größere Ventilen zu verbauen (z. B. Sabre Heads KR1, DVA K13, Komotec Phase 3).
'''Ventilgrößen'''
! Motor !! Einlass !! Auslass
|-
| Standard K16 (120 PS) || 27,5 mm|| 24,0 mm
|-
| VVC (145 PS) || 31,5 mm || 27,0 mm
! Bezeichnung !! Einlass !! Auslass
|-
| DVA Paul Ivy Ventile || 29,5 mm|| 26,0 mm
|-
| Sabreheads Ventile || 29,8 mm|| 24,2 mm
|-
| DVA Standard mit VVC Einlassventil || 31,5 mm|| 26,0 mm
|-
| Sabreheads Special Ventile || 31,5 mm|| 25,5 mm
|}
! Bezeichnung !! Einlass !! Auslass
|-
| Sabreheads Valve || 32,5 mm|| 27,4 mm
|-
| DVA || 32,5 mm|| 27,0 mm
|-
| Sabreheads Big Valve || 33,3 mm|| 28,5 mm
|-
| DVA Racehead || 33,7 mm|| 27,0 mm
|}
! Bezeichnung !! Einlass !! Auslass
|-
| DVA || 32,5 mm|| 27,0 mm
|}
==== Turbolader ====
Vom Rover K gab es kurz vor Produktionseinstellung eine Turbo-Version (K4 1.8T) mit serienmäßig 160 PS. Dieser Motor kann mit hohem Aufwand in die Elise eingebaut werden und mit entsprechendem Aufwand auf über 200 PS getuned getunt werden.
==== Kompressor ====
==== Ansaugung ====
Auch bei Selbstansaugung Ansaugung (im Englischen N/A = natural aspiration) ohne mechanische Aufladung kann die Füllung des Zylinders mit neuem Gas und damit der Mitteldruck gesteigert werden. Zum einen muss der Weg von der Umgebungsluft über [[Luftfilter]], [[Drosselklappe]], [[:Kategorie:Ansaugung |Ansaugrohr]], [[Zylinderkopf]] und Ventilsitz in den Zylinder so gestaltet werden, dass dem Luftstrom möglichst wenig Widerstand entgegenwirkt. Zum anderen ist der Luftstrom beim Ansaugvorgang eine dynamische Masse und durch die Länge und Form des Ansaugrohrs kann beeinflusst werden, wie der Drehmomentverlauf über den Drehzahlbereich ist.<br />
Näheres zur Ansaugung in der Kategorie [[:Kategorie:Ansaugung |Ansaugung]].
Serienmäßig ist der Rover K selbstansaugend ein Saugmotor mit Luftsammler (Plenum).<br/>
Die größte Leistungssteigerung lässt sich erzielen, wenn man die Ansaugung von einer einzelnen, gemeinsamen [[Drosselklappe]] auf [[Einzeldrosselklappenanlage]] umstellt. In der Regel bringt eine Einzeldrosselklappenanlage eine deutliche Mehrleistung bei höheren Drehzahlen zu Lasten des Drehmoments im niedrigen Drehzahlbereich. Sie ist daher eher für reine Rennfahrzeuge interessant. Die Verwendung einer Einzeldrosselklappenanlage funktioniert beim [[Rover K]] nur in Verbindung mit einem frei programmierbaren [[Steuergerät]] oder speziell dafür programmierten Steuergerät ([[VHPD|siehe VHPD]]).
=== Massenreduktion ===
Bei der Massenreduktion gilt es zwischen oszilierenden Massen ([[Pleuel]], [[Kolben]], [[Ventile]], [[Ventilstößel]]...) und rotierenden Massen ([[Schwungrad]], [[Kurbelwelle]], [[Riemenscheibe]]...) zu unterscheiden.<br/>
Eine Massenreduktion der oszilierenden oszillierenden Massen führt zu mehr Leistung, da pro Umdrehung weniger Masse gebremst und beschleunigt werden müssen. Außerdem reduziert sie die Belastung der Lager und senkt die Reibung. Nachteil dieses Tunings ist, dass die leichten Komponeten Komponenten die selbe Festigkeit wie die orginalenoriginalen, schwereren Teile haben müssen, was nur durch die Verwendung von hochwertigen (teuren) Materialien und Herstellungmethoden Herstellungsmethoden möglich ist.<br/>Die Massenreduktion der rotierenden Massen führt zu einem Motor, der schneller hochdreht, ohne dass man einen Zuwachs in Leistung oder Drehmoment sieht. Außerdem sinkt die Belastung auf das Getriebe bei der Angelichung Angleichung der Motordrehzahl. Eine zu starke Reduktion der rotierenden Massen kann zu einem Motor führen, der bei niedigen niedrigen Drehzahlen rau läuft oder zu viel Vibrationen an andere Komponeten druchlässtKomponenten durchlässt, was zu Schäden führen kann.
== Bewährte Konzepte ohne Aufladung ==
Über die Jahre habe haben sich ein paar erfolgreiche Konzepte zur Leistungssteigerung herausgestellt. Am bekanntesten in der Szene sind z. B. die Leistungssteigerungen durch Dave Andrews ([http://www.dvapower.com/ DVA Power]), Rover Roger Fabry ([http://www.sabre-heads.co.uk/ Sabre Heads]), [http://www.komo-tec.com/ Komotec], [http://www.rotec-motors.de/ Rotec]. Dabei lassen sich die meisten Leistungssteigerungen in die folgenden Kategorien einordnen:
'''Nockenwellen'''<br/>
Durch scharfe Nockenwellen sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage maximal bis zu 140 PS möglich, darüber hinaus wird ohne frei programmierbare ECU das Gemisch zu magerund die Kanäle und Ventile im Zylinderkopf sind zu klein. Neben den [[Nockenwellen]] selbst müssen eventuell die Ventilfedern, Ventilteller, Stößel getauscht und einstellbare Nockenwellenräder verwendet werden.
'''Nockenwellen + ECU'''<br/>
Durch scharfe Nockenwellen und eine frei programmierbare ECU sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage bis zu 155 145 PS möglich. Darüber hinaus sind die Kanäle und Ventile im Zylinderkopf zu klein. Neben den [[Nockenwellen]] selbst müssen eventuell die Ventilfedern, Ventilteller, Stößel getauscht und einstellbare Nockenwellenräder verwendet werden.
'''Porting'''<br/>
Durch Porting, scharfe Nockenwellen, eine frei programmierbare ECU und eine Einzeldrosselklappenanlage sind über 200 PS möglich. Ab 160 PS sollten die Kolben, Pleuel und eventuell sogar die Kurbelwelle gegen belastbarere Schmiedeteile ersetzt werden. Bei Überschreitung von 7500 U/min sollten Ventilfedern, Ventilteller und Stößel gegen belastbarere Versionen getauscht werden.
Ein Vergleich der zur Zeit angebotenen Leistungskits für den Rover K ohne [[VVC]] zeigt folgenden Zusammenhang zwischen Kosten und (Maximal-)Leistung. Die Kosten umfassen nur die Teile, bzw. Arbeit für das Porting (zum Teil inklusive größerer Ventile) ohne Montage oder Porto(Stand 2014).
[[Datei:K-tuning.png]]
{| class="wikitable"
|-
! Art !! Beispiel !! Leistung !! Drehmoment !! Kosten<br/>(ohne Montage oder Porto)
|-
| Nockenwellen || DVA K01 || 130 PS || ~160 Nm || 610 GBP
|-
| Nockenwellen + ECU || DVA K02 || 145 PS || ~185 Nm || 1120 GBP
|-
| Porting + Nockenwellen || Sabre Head KR1 || 155 bis 165 PS || 205 Nm || 2000 bis 3000 GBP
|-
| Porting + Nockenwellen + ECU || Sabre Head KR1 mit Emerald || 185 PS || 200 Nm || 3700 GBP
|-
| Porting + Nockenwellen + ECU + EDKA || DVA K05 || 160 bis 200 PS || ~190 Nm || 2800 bis 6500 GBP
|-
| Porting + Nockenwellen + ECU + EDKA || Komotec Stage 5 || 185 PS || ? Nm || 11000 EUR inkl. Montage u. TÜV
|}
Die angegebenen Spitzenleistungen erfordern unter Umständen noch weitere Modifikationen, wie z. B. [[Getriebevarianten|Getriebe]], [[Ölkühler]], [[Abgaskrümmer|Fächerkrümmer]], [[Katalysator|Sportkat]] oder [[Katalysator|De-Cat]], [[Sportauspuff]], Sportluftfilter, größere [[Drosselklappe]], Alu-Plenum, [[Schwungrad|leichtes Schwungrad]], geschmiedete Kolben, Pleuel, Kurbelwelle, steifere Ventilfedern, Ventilteller, Stößel, [[verstellbare Nockenwellenräder]], Trockensumpfölschmierung. Je nach Kit sind diese Modifikationen aber auch schon teilweise in den Kosten berücksichtigt.<br/> Wichtig ist auch immer zu beachten, dass die Spitzenleistung nur wenig über die Kraftentfaltung des Motor über das gesamte Drehzahlband aussagt (siehe [http://www.metzgerralf.de/wiki/wiki/Grundlagen_Motortuning#Leistung_ist_nicht_alles Grundlagen Motortuning]). Viele Tunings, insbesondere mit hohem Leistungsgewinn, gehen zu Lasten des Drehmoments im niedrigen DrehzalbereichDrehzahlbereich, bis hin zu unrundem Leerlauf. Solche Motoren benötigen ein angepasstes Getriebe und sind für den normalen Straßenverkehr nur noch bedingt tauglich.
== Tuning ab Werk ==
=== MG TF 135 ===
Der 135 PS aus dem MG TF ist kein Tuning im eigentlichen Sinn, sondern eine späte Variante des Serienmotors. Dennoch wird er gerne als Referenz für mildes Tunig Tuning verwendet und darum sollen hier die Unterschiede zum 120 PS Motor der Elise aufgezeigt werden <ref>RCL0493ENG MG TF WORKSHOP MANUAL</ref>:* [[Nockenwellen]] mit 252 ° 252° Dauer und 9,5 mm Hub (statt 244 ° 244° und 8,8 mm)
* Alu-Plenum
* MEMS 3 Steuergerät mit verteilerloser Zündung
=== Lotus 135 ===
Dieses Tuning kam ab Werk in der Lotus Elise Sport 135 und Elise 135R zum Einsatz oder konnte für die Elise S2 als vormontierter Austauschzylinderkopf zum Nachrüsten im schicken Flightcase gekauft werden.<br/> Mit dem Tuning wurden über 140 PS erreicht. Die Bezeichnung 135 und offizielle Leistungsangabe 135 BHP wurde aus versicherungstechnischen Gründen gewählt.<br/> Der Lotus 135 Motor ist geportet und hat die normalen 120 PS Nockenwellen. Im Gegensatz dazu ist der 135 PS Motor des MGF nicht geportet und holt die Mehrleistung nur über schärfere Nockenwellen (siehe oben). 
Unterschiede 135 gegenüber 120 PS-Version:
* geporteter Zylinderkopf(Porting durchgeführt von Janspeed)
* Alu-Ansaugplenum
* Sport-Endschalldämpfer (Bj 1998 ohne Katalysator)
Die ersten 50 Stück Elise Sport 160 hatten mit Sportkat und Sportauspuff 160 PS. Die zweite Serie hatte den Kat und Auspuff der 111S und einen Zusatz-Luftfilter zur Schalldämmung und erreichte nur noch 147 PS.<br/>
Unterschiede 160 gegenüber gegenüber 120 PS-Version:
* geporteter Zylinderkopf(CNC-bearbeitet und per Hand nachgearbeitet von Lotus)* scharfe Nockenwellen (vermutlich PTP R140extrem scharfe Auslassnockenwelle)
* Alu-Ansaugplenum
* die ersten 50 mit GEMs Steuergerät, dann EFI
* Sport-Endschalldämpfer
* Ölkühler
=== VHPD ===
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