- Donnerstag 8. März 2012, 20:38
#80849
Porten von Zylindern
Bevor mit den Porten des Zylinders begonnen wird, sollte überlegt werden, wo der Motor eingesetzt wird. Ein Motor der im Gelände eingesetzt wird, aber eine Leistungskurve wie ein Straßenmotor aufweist wird dem Fahrer mit Sicherheit die größten Probleme und großen Ärger bereiten.
Charakteristisch für einen Geländemotor sind zum Beispiel ein geringer Vorauslasswinkel (der die Differenz zwischen Auslass- und Überströmsteuerzeiten ist), ein breites Drehzahlband mit einer eher flachen Drehmomentkurve und ein dementsprechender Auspuff mit flachen Konuswinkeln.
Im Gegensatz zum Geländemotor, hat ein Straßenrennmotor einen hohen Vorauslasswinkel, eine steile Drehmomentkurve mit einem kleineren Drehzahlband, aber dafür eine höhere Literleistungen als ein Geländemotor.
Als Erstes ist es also wichtig, die Leistungscharakteristik seines Motors zu definieren.
Hat man das erledigt, sollte man sich um die Resonanzdrehzahl der einzelnen Motorkomponenten kümmern. Wichtig ist, dass die Resonanzdrehzahl (der Drehzahlbereich in dem ein Teil des Motors am besten funktioniert, daher am meisten Leistung bringt) der einzelnen Komponenten möglichst im gleichen Drehzahlbereich liegt, denn nur so können hohe Leistungen erzielt werden! Ein Motor der eine Einlassresonanzdrehzahl von 9000 U/min hat, sollte auch Auslassseitig auf diese Drehzahl abgestimmt werden.
Angenommen, der oben genannte Motor hätte einen auslassseitige Resonanzdrehzahl von 12000 U/min und die Einlassdrehzahl würde nicht an diesen Wert angepasst werden. Der Resonanzauspuff würde zwar bei dieser Drehzahl seine Arbeit hervorragend verrichten, aber trotzdem wäre die Zylinderfüllung schlecht weil das frische Gemisch aus dem Einlass zu spät im Brennraum gelangen würde und somit zu wenig Luft/Benzin/Öl-Gemisch zur Verbrennung im Brennraum zur Verfügung steht, dass wird die Leistung des Motors erheblich senken.
Um diesen Leistungsverlust zu verhindern, muss im zweiten Schritt die Resonanzdrehzahl des Einlasses und der Auslasses des momentanen Setups berechnet werden. (Dazu gibt es spezielle Berechnungsprogramme).
Mit Hilfe der aktuellen Auslassresonanzdrehzahl kann dann eine neue Resonanzdrehzahl festgelegt werden. Es ist aber wichtig realistisch zu bleiben und die Drehzahl auch in Bezug auf Verschleiß, Verbrauch, usw. festzulegen. Man sollte sich auch die Frage stellen, ob die verbaute Kurbelwelle und Lager die erhöhten Belastungen aushalten. Bitte beachten, dass die Kraft, die auf die oszillierenden Teile wirkt, zum Quadrat zunimmt. Das heißt bei doppelter Drehzahl wirkt die vierfache Kraft auf die Teile, das muss unbedingt beachtet werden, sonst kann schon ein kleiner Versuch beim Porten mit einem kapitalen Motorschaden enden, der mit dementsprechenden Kosten und Arbeit verbunden ist!
Ist die neue auslassseitige Resonanzdrehzahl festgelegt, kann mit Hilfe eines Programmes die benötigte Steuerzeit und Auspufflänge berechnet werden.
Bei der Festlegung der Auslasssteuerzeit muss aber beachtet werden, dass diese nicht zu hoch liegt denn durch das Erhöhen der Steuerzeit wird der Nutzhub verringert und das Drehzahlband bzw. Drehmoment geschmälert, was ja in einem Geländemotor zu großen Problemen führen kann.
Bei einem Straßenmotor würde ich nicht auf über 200° gehen und bei einem Geländemotor nicht auf über 190°, wobei diese Werte alles andere als alltagstauglich sind, sondern nur für Rennmotoren/Motoren die nur selten verwendet werden) übernommen werden sollten! Ein noch alltagstauglicher Auslasswinkel wäre 165-170°.
Zudem muss unbedingt beachtet werden, dass der Vorauslasswinkel in einem sinnvollen Bereich gehalten wird. Bei einem Geländemotor würde ich maximal 26° nehmen und bei einem Straßenrennmotor maximal 30°, wobei der letzte Wert nicht mehr alltagstauglich ist und einen sehr hohen Spritverbrauch und ein kleines Drehzahlband als Folge hat und passende Restkomponenten voraussetzt. Ein alltagstauglicher Wert für einen Straßenmotor wäre 28°. Diese Werte sollten aber nicht stur übernommen werden, sondern eben an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden, je nachdem wie wichtig einem ein geringer Spritverbrauch und ein weites Drehzahlband sind. Zudem hängt die Wahl des Vorauslasswinkels mit einer Unzahl an Faktoren zusammen, unter anderen mit den Eigenschaften des Resonanzauspuffs und Ansaugweglänge. Hat der Reso sehr steile Winkel, dann braucht der Vorauslasswinkel nicht so groß sein und trotzdem wird eine gute Entladung des Zylinders vor dem Öffnen der Überströmkanäle erreicht.
Bei recht hohen geplanten Auslasssteuerzeiten ist es oftmals gar nicht möglich diese zu realisieren, da der Vorauslasswinkel zu groß werden würde. Da bleibt einem eigentlich nichts anderes über, als den geplanten Auslasswinkel zu verringern oder die Steuerzeiten der Überströmer anzuheben. Letzteres sollte allerdings wenn möglich nur von Profis gemacht werden, denn die Überströmer sind das heikelste im Motor überhaupt. Ein kleiner Fehler bei der Bearbeitung, und der Zylinder hat nur mehr Altmetallwert! Also unerfahrenen Tunern würde ist von diesen Arbeiten unbedingt abzuraten. Da teure Schäden zu erwarten sin tragen will, wird auf eine Beschreibung der Bearbeitung nicht eingegangen.
Es geistert auch das Gerücht herum, dass der Steg zwischen den Überströmkanälen am Zylinderfuß angespitzt werden soll. Dieses Gerücht ist falsch, alle Teile die in der Gasströmung liegen, sollten schön rund sein, daher auf keinen Fall irgendwelche Stege anspitzen, sondern abrunden, wenn sie spitz sind.
Hat man jetzt die Werte für das Auslasssystem festgelegt, muss unbedingt noch die Einlassresonanzdrehzahl an die Auslassresonanzdrehzahl angeglichen werden.
Möglich ist das zum Beispiel durch einen größeren Vergaser und Ansaugstutzen, kürzen des Ansaugstutzens, Totraumvernichtung (verkleinern wenn möglich) im Kurbelgehäuse.
Sind die theoretischen Dinge geklärt, können wir in die Praxis schreiten und mit dem Porten beginnen.
Jetzt einfach mit der Schublehre die Ports abzumessen ist meiner Meinung nach Blödsinn und sehr ungenau. Am genauesten wird das Ganze mit Hilfe einer einfachen Portmap. Dazu muss man nur ein Stück Papier (das größer ist wie der zu vermessende Port) in den Zylinder einlegen und an der Zylinderwand mit ein paar Klebestreifen befestigen. Anschließend wird mit einem Bleistift das Papier leicht angemalt und dann wieder aus dem Zylinder entfernt. Normalerweise müsste inmitten des normalen Gekritzels eine festere Linie sichtbar sein. Diese Linie ist die Außenkante des zu bearbeitenden Ports.
Als nächstes wird die Portmap auf eine ebene Fläche gelegt und mit einem Lineal die Breite des eingezeichneten Ports vermessen. Mit diesem Wert kann dann mit Hilfe des Programms, die Auslassbreite im Verhältnis zur Zylinderbohrung ausgerechnet werden. Einfach den von der Portmap abgemessenen Wert durch die Zylinderbohrung zu dividieren geht nicht, da die Portmap abgerollt ist und somit ein Segment des Umfangs der Zylinderbohrung ist und nicht die von uns benötigte Sehne!
Mit Hilfe eines Programms wird jetzt das Breitenverhältnis berechnet. Anhand dieses Verhältnisses kann man festlegen, wie weit der Zylinder in die Seite bearbeitet werden kann, ohne Probleme mit den Kolbenringen zu bekommen.
Für ovale Kanäle ist eine maximale Breite von 70% der Zylinderbohrung machbar, alltagstauglich wären aber 65%. Bei einem dreiteiligen Auslass ist man theoretisch in der Breite eigentlich nur durch Aussparungen am Kolben begrenzt,
Für alltagstaugliche Motoren ist aber maximal 70% bei dreiteiligen und 65% bei zweiteiligen Auslässen zu empfehlen.
Die meisten originalen Auslässe sind meistens Rechteckig gestaltet. Bei einer Verbreiterung sollten sie so oval wie möglich gestaltet werden, um ein Einhaken der Kolbenringe zu verhindern.
Bevor mit den Porten des Zylinders begonnen wird, sollte überlegt werden, wo der Motor eingesetzt wird. Ein Motor der im Gelände eingesetzt wird, aber eine Leistungskurve wie ein Straßenmotor aufweist wird dem Fahrer mit Sicherheit die größten Probleme und großen Ärger bereiten.
Charakteristisch für einen Geländemotor sind zum Beispiel ein geringer Vorauslasswinkel (der die Differenz zwischen Auslass- und Überströmsteuerzeiten ist), ein breites Drehzahlband mit einer eher flachen Drehmomentkurve und ein dementsprechender Auspuff mit flachen Konuswinkeln.
Im Gegensatz zum Geländemotor, hat ein Straßenrennmotor einen hohen Vorauslasswinkel, eine steile Drehmomentkurve mit einem kleineren Drehzahlband, aber dafür eine höhere Literleistungen als ein Geländemotor.
Als Erstes ist es also wichtig, die Leistungscharakteristik seines Motors zu definieren.
Hat man das erledigt, sollte man sich um die Resonanzdrehzahl der einzelnen Motorkomponenten kümmern. Wichtig ist, dass die Resonanzdrehzahl (der Drehzahlbereich in dem ein Teil des Motors am besten funktioniert, daher am meisten Leistung bringt) der einzelnen Komponenten möglichst im gleichen Drehzahlbereich liegt, denn nur so können hohe Leistungen erzielt werden! Ein Motor der eine Einlassresonanzdrehzahl von 9000 U/min hat, sollte auch Auslassseitig auf diese Drehzahl abgestimmt werden.
Angenommen, der oben genannte Motor hätte einen auslassseitige Resonanzdrehzahl von 12000 U/min und die Einlassdrehzahl würde nicht an diesen Wert angepasst werden. Der Resonanzauspuff würde zwar bei dieser Drehzahl seine Arbeit hervorragend verrichten, aber trotzdem wäre die Zylinderfüllung schlecht weil das frische Gemisch aus dem Einlass zu spät im Brennraum gelangen würde und somit zu wenig Luft/Benzin/Öl-Gemisch zur Verbrennung im Brennraum zur Verfügung steht, dass wird die Leistung des Motors erheblich senken.
Um diesen Leistungsverlust zu verhindern, muss im zweiten Schritt die Resonanzdrehzahl des Einlasses und der Auslasses des momentanen Setups berechnet werden. (Dazu gibt es spezielle Berechnungsprogramme).
Mit Hilfe der aktuellen Auslassresonanzdrehzahl kann dann eine neue Resonanzdrehzahl festgelegt werden. Es ist aber wichtig realistisch zu bleiben und die Drehzahl auch in Bezug auf Verschleiß, Verbrauch, usw. festzulegen. Man sollte sich auch die Frage stellen, ob die verbaute Kurbelwelle und Lager die erhöhten Belastungen aushalten. Bitte beachten, dass die Kraft, die auf die oszillierenden Teile wirkt, zum Quadrat zunimmt. Das heißt bei doppelter Drehzahl wirkt die vierfache Kraft auf die Teile, das muss unbedingt beachtet werden, sonst kann schon ein kleiner Versuch beim Porten mit einem kapitalen Motorschaden enden, der mit dementsprechenden Kosten und Arbeit verbunden ist!
Ist die neue auslassseitige Resonanzdrehzahl festgelegt, kann mit Hilfe eines Programmes die benötigte Steuerzeit und Auspufflänge berechnet werden.
Bei der Festlegung der Auslasssteuerzeit muss aber beachtet werden, dass diese nicht zu hoch liegt denn durch das Erhöhen der Steuerzeit wird der Nutzhub verringert und das Drehzahlband bzw. Drehmoment geschmälert, was ja in einem Geländemotor zu großen Problemen führen kann.
Bei einem Straßenmotor würde ich nicht auf über 200° gehen und bei einem Geländemotor nicht auf über 190°, wobei diese Werte alles andere als alltagstauglich sind, sondern nur für Rennmotoren/Motoren die nur selten verwendet werden) übernommen werden sollten! Ein noch alltagstauglicher Auslasswinkel wäre 165-170°.
Zudem muss unbedingt beachtet werden, dass der Vorauslasswinkel in einem sinnvollen Bereich gehalten wird. Bei einem Geländemotor würde ich maximal 26° nehmen und bei einem Straßenrennmotor maximal 30°, wobei der letzte Wert nicht mehr alltagstauglich ist und einen sehr hohen Spritverbrauch und ein kleines Drehzahlband als Folge hat und passende Restkomponenten voraussetzt. Ein alltagstauglicher Wert für einen Straßenmotor wäre 28°. Diese Werte sollten aber nicht stur übernommen werden, sondern eben an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden, je nachdem wie wichtig einem ein geringer Spritverbrauch und ein weites Drehzahlband sind. Zudem hängt die Wahl des Vorauslasswinkels mit einer Unzahl an Faktoren zusammen, unter anderen mit den Eigenschaften des Resonanzauspuffs und Ansaugweglänge. Hat der Reso sehr steile Winkel, dann braucht der Vorauslasswinkel nicht so groß sein und trotzdem wird eine gute Entladung des Zylinders vor dem Öffnen der Überströmkanäle erreicht.
Bei recht hohen geplanten Auslasssteuerzeiten ist es oftmals gar nicht möglich diese zu realisieren, da der Vorauslasswinkel zu groß werden würde. Da bleibt einem eigentlich nichts anderes über, als den geplanten Auslasswinkel zu verringern oder die Steuerzeiten der Überströmer anzuheben. Letzteres sollte allerdings wenn möglich nur von Profis gemacht werden, denn die Überströmer sind das heikelste im Motor überhaupt. Ein kleiner Fehler bei der Bearbeitung, und der Zylinder hat nur mehr Altmetallwert! Also unerfahrenen Tunern würde ist von diesen Arbeiten unbedingt abzuraten. Da teure Schäden zu erwarten sin tragen will, wird auf eine Beschreibung der Bearbeitung nicht eingegangen.
Es geistert auch das Gerücht herum, dass der Steg zwischen den Überströmkanälen am Zylinderfuß angespitzt werden soll. Dieses Gerücht ist falsch, alle Teile die in der Gasströmung liegen, sollten schön rund sein, daher auf keinen Fall irgendwelche Stege anspitzen, sondern abrunden, wenn sie spitz sind.
Hat man jetzt die Werte für das Auslasssystem festgelegt, muss unbedingt noch die Einlassresonanzdrehzahl an die Auslassresonanzdrehzahl angeglichen werden.
Möglich ist das zum Beispiel durch einen größeren Vergaser und Ansaugstutzen, kürzen des Ansaugstutzens, Totraumvernichtung (verkleinern wenn möglich) im Kurbelgehäuse.
Sind die theoretischen Dinge geklärt, können wir in die Praxis schreiten und mit dem Porten beginnen.
Jetzt einfach mit der Schublehre die Ports abzumessen ist meiner Meinung nach Blödsinn und sehr ungenau. Am genauesten wird das Ganze mit Hilfe einer einfachen Portmap. Dazu muss man nur ein Stück Papier (das größer ist wie der zu vermessende Port) in den Zylinder einlegen und an der Zylinderwand mit ein paar Klebestreifen befestigen. Anschließend wird mit einem Bleistift das Papier leicht angemalt und dann wieder aus dem Zylinder entfernt. Normalerweise müsste inmitten des normalen Gekritzels eine festere Linie sichtbar sein. Diese Linie ist die Außenkante des zu bearbeitenden Ports.
Als nächstes wird die Portmap auf eine ebene Fläche gelegt und mit einem Lineal die Breite des eingezeichneten Ports vermessen. Mit diesem Wert kann dann mit Hilfe des Programms, die Auslassbreite im Verhältnis zur Zylinderbohrung ausgerechnet werden. Einfach den von der Portmap abgemessenen Wert durch die Zylinderbohrung zu dividieren geht nicht, da die Portmap abgerollt ist und somit ein Segment des Umfangs der Zylinderbohrung ist und nicht die von uns benötigte Sehne!
Mit Hilfe eines Programms wird jetzt das Breitenverhältnis berechnet. Anhand dieses Verhältnisses kann man festlegen, wie weit der Zylinder in die Seite bearbeitet werden kann, ohne Probleme mit den Kolbenringen zu bekommen.
Für ovale Kanäle ist eine maximale Breite von 70% der Zylinderbohrung machbar, alltagstauglich wären aber 65%. Bei einem dreiteiligen Auslass ist man theoretisch in der Breite eigentlich nur durch Aussparungen am Kolben begrenzt,
Für alltagstaugliche Motoren ist aber maximal 70% bei dreiteiligen und 65% bei zweiteiligen Auslässen zu empfehlen.
Die meisten originalen Auslässe sind meistens Rechteckig gestaltet. Bei einer Verbreiterung sollten sie so oval wie möglich gestaltet werden, um ein Einhaken der Kolbenringe zu verhindern.
