Motortuning Rover K: Unterschied zwischen den Versionen
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=== Erhöhung des Kolbenhubs === | === Erhöhung des Kolbenhubs === | ||
| − | Die 1,8 l Version des Rover K der Elise hat gegenüber der 1,4 l Basisversion bereits eine | + | Die 1,8 l Version des Rover K der Elise hat gegenüber der 1,4 l Basisversion bereits eine Kurbelwelle mit größerem Hub. Die folgende Tabelle zeigt Durchmesser und Hub der verschiedenen Serienversionen des Rover K:<br /> |
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Das ist beim Rover K die am meisten angewandte Form der Leistungssteigerung.<br/> | Das ist beim Rover K die am meisten angewandte Form der Leistungssteigerung.<br/> | ||
| − | Wichtig ist, dass nicht nur mehr Luft angesaugt wird, sondern im selben Maß auch mehr Kraftstoff eingespritzt wird. Das | + | 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 oder anderer Einspritzanlage (z. B. Einzeldrosselklappenanalage) auch ein frei programmierbares [[Steuergerät]] verwendet werden muss. |
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| − | Auch 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, Ansaugrohr, Zylinderkopf und Ventilsitz in den Zylinder so gestaltet werden, dass dem | + | Auch 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, 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]]. | + | Näheres zur Ansaugung in der Kategorie [[:Kategorie:Ansaugung | Ansaugung]].<br/> |
| + | Die größte Leistungssteigerung lässt sich erzielen, wenn man die Ansaugung von einer Drosselklappe auf Einzeldrosselklappe umstellt. In der Regel bringt eine Einzeldrosselklappen-Anlage eine deutliche Mehrleistung bei höheren Drehzahlen zu Lasten des Drehmoments im niedrigen Drehzahlbereich. Sie ist daher eher für reine Rennfahrzeuge interessant. Die Verwendung einer Einzeldrosselklappen-Anlage funktioniert beim Rover K nur in Verbindung mit einem frei programmierbaren Steuergerät.<br/> | ||
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==== Abgasanlage ==== | ==== Abgasanlage ==== | ||
| − | Die Abgasanlage hat die Aufgabe das Abgas derart zu reinigen (Stichwort Kat) und den Lärm zu reduzieren, dass die gesetzlichen Auflagen erfüllt werden. Aus Leistungssicht ist die Kunst dabei, die so zu tun, dass möglichst viel Abgas nach der Verbrennung aus den Zylinder | + | Die Abgasanlage hat die Aufgabe das Abgas derart zu reinigen (Stichwort Kat) und den Lärm zu reduzieren, dass die gesetzlichen Auflagen erfüllt werden. Aus Leistungssicht ist die Kunst dabei, die so zu tun, dass möglichst viel Abgas nach der Verbrennung aus den Zylinder ausgestoßen wird, damit der Hubraum für einen hohen Mitteldruck mit möglichst viel frischen Verbrennungsgasen gefüllt werden kann. Allerdings sind auch hier dynamische Effekte der Luftmassen zu berücksichtigen. So kann es zum Beispiel bei einer sehr scharfen Auslassnockenwelle passieren, dass durch eine Abgasanlage mit zu wenig Widerstand frische Verbrennungsgase beim Ausstoßtakt mit dem Abgas mitgezogen werden.<br /> |
Näheres in der Kategorie [[:Kategorie:Abgassystem | Abgassystem ]].<br /> | Näheres in der Kategorie [[:Kategorie:Abgassystem | Abgassystem ]].<br /> | ||
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| − | ==== Steuerzeiten ==== | + | Durch sogenannte schärfere [[Nockenwellen]] wird durch eine längere Öffnungszeit und/oder größeren Ventilhub ermöglicht, dass mehr Luft-Gasgemisch angesaugt und die Abgase besser ausgestoßen werden.<br /> |
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| + | === Steuergerät (Zündzeitpunkt und Gemischaufbereitung) === | ||
| + | Allein durch das Steuergerät ohne sonstige Modifikationen lässt sich beim Rover K keine nennenswerte Mehrleistung erzielen. Allerdings erfordern alle Maßnahmen, die eine bessere Füllung des Zylinders mit Luft (Ansaugung, Nockenwellen, Porting...) bewirken, eine im gleichen Maß erhöhte Kraftstoffmenge. Durch ein frei programmierbares Steuergerät kann wieder da optimale Luft-/Kraftsoffgemisch erreicht werden. Auch bei Modifikationen, die eine höhere Drehzahl zur Leistungssteigerung erlauben, muss ein frei programmierbares Steuergerät verwendet werden, um die beim Originalsteuergerät fest eingestellte Drehzahlgrenze zu überschreiten.<br/> | ||
| + | Unter Umständen kann auch eine Erhöhung des Kraftstoffdrucke das Abmagern verhindern. Es kann dann aber zu Problemen mit den Abgaswerten bei niedrigen Drehzahlen kommen.<br/> | ||
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| + | == Bewährte Konzepte ohne Aufladung == | ||
| + | Über die Jahre habe 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 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:<br /> | ||
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| + | '''Nockenwellen'''<br/> | ||
| + | Günstige Form der Leistungssteigerung. Es sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage bis zu 140 PS möglich, darüber hinaus wird ohne frei programmierbare ECU das Gemisch zu mager. Neben den Nockenwellen selbst müssen eventuell die Ventilfedern, Ventilteller, Stößel und einstellbare Nockenwellenräder getauscht werden. <br/> | ||
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| + | '''Nockenwellen + ECU'''<br/> | ||
| + | Es sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage bis zu 155 PS möglich. Darüber hinaus sind die Kanäle und Ventile im Zylinderkopf zu klein.<br/> | ||
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| + | '''Porting'''<br/> | ||
| + | Es sind bis zu 140 PS möglich. Das große Potenzial von Porting kommt erst in Verbindung mit schärferen Nockenwellen zur Geltung.<br/> | ||
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| + | '''Porting + Nockenwellen'''<br/> | ||
| + | Es sind bis zu 155 PS möglich, darüber hinaus wird ohne frei programmierbare ECU das Gemisch zu mager.<br/> | ||
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| + | '''Porting + Nockenwellen + ECU'''<br/> | ||
| + | Es sind über 180 PS möglich. Ab 160 PS sollten die Kolben, Pleuel und eventuell sogar die Kurbelwelle gegen belastbarere Schmiedeteile ersetzt werden.<br/> | ||
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| + | '''Porting + Nockenwellen + ECU + Einzeldrosselklappen-Ansaugung'''<br/> | ||
| + | Es 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.<br/> | ||
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| + | Ein Vergleich der zur Zeit angebotenen Leistungskits für den Rover K 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.<br/> | ||
| + | [[Datei:K-tuning.png]]<br/> | ||
| + | Die angegebenen Spitzenleistungen erfordern unter Umständen noch weitere Modifikationen, wie z.B. Ölkühler, Fächerkrümmer, Sportkat oder De-Cat, Sportauspuff, Sportluftfilter, größere Drosselklappe, Alu-Plenum, leichtes Schwungrad, geschmiedete Kolben, Pleuel, Kurbelwelle, steifere Ventilfedern, Ventilteller, Stößel, verstellbare Nockenwellenräder, Trockensumpfölschmierung. | ||
Version vom 30. Oktober 2013, 15:46 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen
Aus dem Artikel Grundlagen Motortuning ergeben sich folgende 4 Optionen zur Leistungssteigerung:
Erhöhung des Kolbendurchmessers
Der Rover K 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.
Erhöhung des Kolbenhubs
Die 1,8 l Version des Rover K der Elise hat gegenüber der 1,4 l Basisversion bereits eine Kurbelwelle mit größerem Hub. Die folgende Tabelle zeigt Durchmesser und Hub der verschiedenen Serienversionen des Rover K:
| Hubraum | Zylinder- durchmesser |
Hub |
|---|---|---|
| 1119 cm3 | 75,0 mm | 63,2 mm |
| 1396 cm3 | 75,0 mm | 79,0 mm |
| 1580 cm3 | 80,0 mm | 79,0 mm |
| 1796 cm3 | 80,0 mm | 89,3 mm |
Es gibt für den Rover K Tuning-Kurbelwellen mit noch größerem Hub, aber die Verwendung erfordert noch weitere Modifikationen am Motor, wie andere Pleuel und eine Zwischenschicht unter dem Zylinderkopf. Insgesamt ist dies also eine relativ teure Maßnahme zur Leistungssteigerung.
Erhöhung der Drehzahl
Um die Drehzahl des Rover K erhöhen zu können, müssen als erstes die Ventilfedern und Stößel modifiziert werden. Beim VVC limitiert die Mechanik zur Ventilsteuerung die Drehzahl. Eine weitergehende Drehzahlsteigerung bringt Block, Lagerung, Kolbenwelle, Pleuel und Kolben an ihre Belastbarkeitsgrenzen, so dass diese teilweise gegen stabilere Teile ersetzt oder modifiziert werden müssen.
Erhöhung des Mitteldrucks
Das ist beim Rover K die am meisten angewandte Form der Leistungssteigerung.
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 oder anderer Einspritzanlage (z. B. Einzeldrosselklappenanalage) auch ein frei programmierbares Steuergerät verwendet werden muss.
Porting und größere Ventile
ToDo
Turbolader
ToDo
Kompressor
Todo
Ansaugung
Auch 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, 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.
Näheres zur Ansaugung in der Kategorie Ansaugung.
Die größte Leistungssteigerung lässt sich erzielen, wenn man die Ansaugung von einer Drosselklappe auf Einzeldrosselklappe umstellt. In der Regel bringt eine Einzeldrosselklappen-Anlage eine deutliche Mehrleistung bei höheren Drehzahlen zu Lasten des Drehmoments im niedrigen Drehzahlbereich. Sie ist daher eher für reine Rennfahrzeuge interessant. Die Verwendung einer Einzeldrosselklappen-Anlage funktioniert beim Rover K nur in Verbindung mit einem frei programmierbaren Steuergerät.
Abgasanlage
Die Abgasanlage hat die Aufgabe das Abgas derart zu reinigen (Stichwort Kat) und den Lärm zu reduzieren, dass die gesetzlichen Auflagen erfüllt werden. Aus Leistungssicht ist die Kunst dabei, die so zu tun, dass möglichst viel Abgas nach der Verbrennung aus den Zylinder ausgestoßen wird, damit der Hubraum für einen hohen Mitteldruck mit möglichst viel frischen Verbrennungsgasen gefüllt werden kann. Allerdings sind auch hier dynamische Effekte der Luftmassen zu berücksichtigen. So kann es zum Beispiel bei einer sehr scharfen Auslassnockenwelle passieren, dass durch eine Abgasanlage mit zu wenig Widerstand frische Verbrennungsgase beim Ausstoßtakt mit dem Abgas mitgezogen werden.
Näheres in der Kategorie Abgassystem .
Steuerzeiten und Ventilhub
Durch sogenannte schärfere Nockenwellen wird durch eine längere Öffnungszeit und/oder größeren Ventilhub ermöglicht, dass mehr Luft-Gasgemisch angesaugt und die Abgase besser ausgestoßen werden.
Steuergerät (Zündzeitpunkt und Gemischaufbereitung)
Allein durch das Steuergerät ohne sonstige Modifikationen lässt sich beim Rover K keine nennenswerte Mehrleistung erzielen. Allerdings erfordern alle Maßnahmen, die eine bessere Füllung des Zylinders mit Luft (Ansaugung, Nockenwellen, Porting...) bewirken, eine im gleichen Maß erhöhte Kraftstoffmenge. Durch ein frei programmierbares Steuergerät kann wieder da optimale Luft-/Kraftsoffgemisch erreicht werden. Auch bei Modifikationen, die eine höhere Drehzahl zur Leistungssteigerung erlauben, muss ein frei programmierbares Steuergerät verwendet werden, um die beim Originalsteuergerät fest eingestellte Drehzahlgrenze zu überschreiten.
Unter Umständen kann auch eine Erhöhung des Kraftstoffdrucke das Abmagern verhindern. Es kann dann aber zu Problemen mit den Abgaswerten bei niedrigen Drehzahlen kommen.
Bewährte Konzepte ohne Aufladung
Über die Jahre habe sich ein paar erfolgreiche Konzepte zur Leistungssteigerung herausgestellt. Am bekanntesten in der Szene sind z.B. die Leistungssteigerungen durch Dave Andrews (DVA Power), Rover Fabry (Sabre Heads), Komotec, Rotec. Dabei lassen sich die meisten Leistungssteigerungen in die folgenden Kategorien einordnen:
Nockenwellen
Günstige Form der Leistungssteigerung. Es sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage bis zu 140 PS möglich, darüber hinaus wird ohne frei programmierbare ECU das Gemisch zu mager. Neben den Nockenwellen selbst müssen eventuell die Ventilfedern, Ventilteller, Stößel und einstellbare Nockenwellenräder getauscht werden.
Nockenwellen + ECU
Es sind in Kombination mit einer verbesserten Ansaugung und Abgasanlage bis zu 155 PS möglich. Darüber hinaus sind die Kanäle und Ventile im Zylinderkopf zu klein.
Porting
Es sind bis zu 140 PS möglich. Das große Potenzial von Porting kommt erst in Verbindung mit schärferen Nockenwellen zur Geltung.
Porting + Nockenwellen
Es sind bis zu 155 PS möglich, darüber hinaus wird ohne frei programmierbare ECU das Gemisch zu mager.
Porting + Nockenwellen + ECU
Es sind über 180 PS möglich. Ab 160 PS sollten die Kolben, Pleuel und eventuell sogar die Kurbelwelle gegen belastbarere Schmiedeteile ersetzt werden.
Porting + Nockenwellen + ECU + Einzeldrosselklappen-Ansaugung
Es 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 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.
Die angegebenen Spitzenleistungen erfordern unter Umständen noch weitere Modifikationen, wie z.B. Ölkühler, Fächerkrümmer, Sportkat oder De-Cat, Sportauspuff, Sportluftfilter, größere Drosselklappe, Alu-Plenum, leichtes Schwungrad, geschmiedete Kolben, Pleuel, Kurbelwelle, steifere Ventilfedern, Ventilteller, Stößel, verstellbare Nockenwellenräder, Trockensumpfölschmierung.
