ich bin neu hier und freue mich dabei zu sein!
In diesem Beitrag möchte ich euch mein Projekt vorstellen (SV 650 Knubbel). Vielleicht wird der ein oder andere dazu ermutigt sein eigenes Projekt zu starten.
Zuerst einmal die Zieldefinition. Was soll das Bike am ende können? Das Bike soll am Ende ein richtiger Kurvenjäger für die Landstraße werden. Der Betrieb auf der Rennstrecke ist komplett ausgeschlossen. Zur Optimierung der Fahreigenschaften stehen drei Stellschrauben zur Verfügung:
1. Gewicht
2. Fahrwerk
3. Leistung
Ein paar Dinge in Sachen Fahrwerk und Gewicht wurden bereits vorgenommen:
- Öhlins Gabelfedern und Öl
- ZX10R Federbein
- Stahlflexbremsleitungen
- Sinterbremsbeläge (CRQ)
- Lithium Batterie (SuperB)
- Alulenker (LSL)
Fahrwerk und Gewicht sind somit schonmal etwas verbessert worden. Die SV lenkt zackiger und präziser ein und bleibt auch bei unebenen Straßen, wie in den Alpen, stabil. Die nächste Stellschraube ist also die Leistung. Das Ziel ist hierbei die Motorcharakteristik für den Landstraßenbetrieb zu optimieren. Um in den Alpen aus engen Kehren schnell rauszubeschleunigen, ist ein frühes maximales Drehmoment von Vorteil. Spitzenleistung ist nur auf der Rennstrecke gefragt. Wie kommen wir also auf unser gewünschtes Ziel? Kraft kommt von Kraftstoff und Kraftstoff braucht Luft. Also müssen wir dem Motor irgendwie mehr Luft zur Verfügung stellen und die Kraft aus dem Kraftstoff effizienter nutzen. Kurz gesagt:
- mehr Luft -> mehr Kraftststoff-> mehr Leistung
- höhere Effizienz -> höhere Leistung -> selbe Kraftstoffmenge
Schauen wir uns erstmal die Möglichkeiten der Effizienzsteigerung an. (Es wird nur auf die Effizienzsteigerung des Verbrenners eingegangen, nicht des Antriebsstranges)
- Reibungsminimierung: alle Teile die aneinander "vernichten" (wandeln um) mechanische Energie in Wärme. Dem kann mit Beschichtungen entgegengewirkt werden.
- verbesserte Verbrennung: um mehr Kraft aus dem Kraftstoff zu holen, ist die Erhöhung der Kompression bis zu einem gewissen grad Sinnvoll
- mehr Druck im Zylinder: Da bei jeder Verbrennung ein Teil der Abgase am Kolben vorbeiströmen (blowby), sinkt dadurch der Druck im Brennraum. Um die Menge an Blowbygasen zu minimieren, kann das Laufspiel zwischen Kolben und Zylinder auf ein Minimum reduziert werden.
- Zündung/ Klopfneigung: ein verstellen der Zündung in Richtung "früh", führt zu einer Vollständigeren Verbrennung im Brennraum. Der positive Nebeneffekt ist eine geringere Abgastemperatur. wie weit der Zündzeitpunkt verstellt werden kann, hängt von der Klopfneigung des Kraftstoffes ab. Um die Klopfneigung im Motor selbst zu reduzieren, können alle Hotspots im Brennraum beseitigt.
Wie bekommt der Motor mehr Luft? Indem alles was den Luftstrom behindert, optimiert wird:
- Luftfilterkasten/ Luftfilter: Austauschfilter sind die erste Wahl, bringen aber keine Verbesserung/Änderung der Ansaugwege. Um die Ansaugwege zu verbessern, müssen neue Löcher in den Luftfilterkasten.
- Strömung optimieren (Laminare Strömung): Ansaugtrichter sind ein gutes Mittel, um die Luftströmung zu beruhigen. Die Kanäle im Zylinderkopf können mit einem Fächerschleifer geglättet werden. Die Kanalgeometrie kann nur noch am Ventilsitz geändert werden.
- Nockenwellen: ein den Meisten Knubbel-Fahrern bekannter Trick sind die Kantewellen. Plug&Play mehr Ventilhub.
Was wird gemacht:
- Die Kolben werden beschichtet und das Laufspiel auf ein Minimum herabgesetzt. Laut Werkstatthandbuch sind das dann 0,055 mm. Da die Kolben jedoch beschichtet werden, wird ein Laufspiel von 0,05mm gewählt.
- Alle Kanten im Ansaugkanal werden entfernt. Der Übergang vom Ansauggummi zum Einlasskanal bietet hier einiges an Potential.
- Die Schrauben der Vergaserklappen werden durch kürzere mit flachem Kopf ersetzt. Das Schraubenende sowie der Gewölbte Kopf ragen ab Werk über den Schaft hinaus.
- Die Kompression wird durch Planen der Zylinderköpfe erhöht. 0,27mm erhöhen die Verdichtung von 11,5 auf 11,85. Das ist nur marginal, jedoch soll weiterhin mit 95 Oktan gefahren werden(Superbenzin).
- Alle Kanten im Brennraum werden mit einem Fächerschleifer geglättet und anschließend Poliert. Dadurch wird die Klopfneigung reduziert.
- Die Ventilsitze werden CNC-Gefräst. Laut Werkstatthandbuch soll die Ventilsitzbreite zwischen 0,9 und 1,1mm betragen. Die Breite wurde mit 0,95mm gewählt. Dadurch wird die strömende Ringfläche bei geringen Ventilhüben bereits erhöht.
- Die Ventile werden neu geschliffen und mit einem 30° Korrekturwinkel versehen. Die Sitzbreite beträgt 1,1mm. Der Korrekturwinkel führt zu einer weniger turbulenten Strömung und erhöht somit den Luftdurchsatz.
- Der Abgaskrümmer wird im Bereich des Zylinderkopfes optimiert. Die innere Schweißnaht wird mit einem Dremel geglättet. Der Übergang von Zylinderkopf zum Krümmer wird Krümmerseitig geändert. Ab werk ist der Krümmereingang etwas kleiner als der Zylinderkopfausgang. Dadurch kommt es zu einer turbulenten Strömung in diesem Bereich. Zudem wird die Auslassdruckwelle vom Krümmer reflektiert. Der Krümmer wird 2mm aufgefräst um die Strömung zu beruhigen.
- Die Airbox wird mit zusätzlichen Öffnungen mit Filterelementen versehen.
- Kanteeinlasswellen als Einlass und Knubbeleinlasswellen aus Auslass.
Bis dato wurde/wird noch folgendes gemacht:
Zylinderkopf:
- Zylinderkopf ist bereits 0,27mm geplant
- alle Kanäle und Übergänge wurden geglättet
- Brennraum wurde von allen Hotspots entfernt und poliert
- aktuell werden die Ventile und die Ventilsitze CNC-geschnitten
Zylinder/ Kolben:
-Kolben sind neu beschichtet
- Zylinder frisch gehont (Laufspiel 0,05mm)
Nockenwellen:
- alte und neue Wellen sind Vermessen
Airbox:
- neue Öffnungen mit Filterelementen versehen
- Öffnung zum Vergaser mit Ansaugtrichtern optimiert
Zündung:
- umbau auf Ignitech TCIP4 (freiprogrammierbar)
Leider habe ich zu spät mit einer Bilderdokumentation angefangen. Sobald der Zylinderkopf da ist gibt es davon Bilder. Die Kolben/ Zylinder werden morgen eingestellt. Die Messaufbauten wurden leider nicht Dokumentiert, jedoch die Messergebnisse.
Nockenwellen:
Erstmal die Ergebnisse der Nockenwellen. Zusehen sind jeweils Einlass_Knubbel_Einlass_Front (Orange) Auslass_Knubbel_Auslass_Front (Blau), sowie Einlass_Knubbel_auslass_Front (Gelb) und Einlass_Kante_Einlass_Grau.
-Fläche unterhalb der Ventilerhebungskurve. Der Unterschied zwischen vorher und Nachher ist gewaltig. Den genauen prozentualen Unterschied werde ich morgen posten.
- Der Unterschied des Ventilhubs im OT ist gewaltig. Rund doppelt so viel Ventilhub im OT im vergleich zur Serie.
- Jetzt kommt der entscheidende Faktor. Müssen die Wellen umgepresst werden oder nicht? Entscheidend für den Drehmomentverlauf sind neben der Ansauglänge/ Durchmesser und Abgaslänge/Durchmesser die Steuerzeiten. Genauer gesagt, der Ventilschluss des Einlassventils. Für das Aulassventil ist der Hub im OT und die Überschneidung wichtiger. Je früher das Einlassventil schließt desto "früher" (niedrigere Drehzahl) liegt das maximale Drehmoment an. Dafür fällt es bei höheren Drehzahlen ab. Einlass-Kante und Einlass_Knubbel schließen zum selben Zeitpunkt. Perfekt!!! Der Drehmomentverlauf bleibt also annähernd wie bei der Serie. Die Einlass-Knubbel Welle als Auslass öffnet zum selben Zeitpunkt wie bei der Auslass_Knubbel Welle als Auslass. Dadurch bleibt die dynamische Kompression bestehen und wir können die Kompressionserhöhung zur Steigerung des Wirkungsgrades nutzen. Durch die Einlass_Knubbel Welle als Auslasswelle und die Einlass_Kante Welle als Einlass ist der Ventilhub im OT auf knapp über 2mm angestiegen. Das bringt nochmal ein Extra an Füllung im oberen Drehzahlbereich. Selbiges gilt für den hinteren Zylinder
Airbox:
für die Airbox wurden zuerts die richtigen Stellen für ein Plus an Luft gesucht. Einfach gesagt. Der Luftfilter sitzt in der mitte. Dadurch saugt der vordere Zylinder nur hinten an und der hintere Zylinder nur vorne. Eine Anströmung von oben, vorne, hinten und der Seite fehlt jeweils. Erstmal die Basis-Konstruktion.
Hier ein Beispiel:
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Als nächstes werden die Filterelemente eingeklebt. Dafür wird ein Handelsüblicher Schaumstoffplattenfilter ausgeschnitten und eingesetzt.
Weiteres folgt morgen.
Bei Fragen und Anregungen stehe ich gerne zur Verfügung.
Liebe Grüße
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Jedenfalls klingt der Ansatz, den Ventilhub zu vergrößern und gleichzeitig den Zylinderkopf etwas abzusenken, spannend…