Vorweg meine Definition von Motortuning:
Für mich beginnt „Tuning“, wenn am Motor selbst oder der Umgebung etwas mechanisch verändert wird.
Das reine Abstimmen mit z.B. mit einem PCV fällt für mich nicht unter die Definition von Motortuning. Auch wenn es da manchmal viel Leistung und Fahrbarkeit für wenig Geld gibt.
Überlegung 1: Wo liegen die theoretischen Grenzen?
Da das Gemisch bei einem Saugmotor nur durch den atmosphärischen Druck in den Zylinder gedrückt wird, ist das mögliche Drehmoment begrenzt. Damit ich einen erreichten Stand überhaupt beurteilen kann, muss ich wissen, wo die Grenzen des theoretisch Machbaren liegen. Das ist zum Glück recht einfach. Es gibt 2 Grenzwerte, die hier das Spielfeld bestimmen. Einmal das max. mögliche Drehmoment eines Saugmotors von ca. 120 Nm/L und auf der anderen Seite die Grenzdrehzahl, die der Motor kann, ohne auseinander zu fliegen. Die sich daraus ergebende Leistung ist dann nur noch eine Rechengröße. Für die ER6 sähen solche Kurven, besser Geraden (rote Linien), dann wie folgt aus.
Überlegung 2: Leistung oder Drehmoment?
Für mich ist das Drehmoment eines Motors die deutlich aussagekräftigere Größe, weil es direkt die Füllung des Zylinders widerspiegelt. Mit dem Drehmoment kann ich bei jeder Drehzahl sehr leicht sehen, wie weit der Motor vom Möglichen entfernt ist. Mit dem Drehmomentverlauf über die Drehzahl läßt sich ein Motor auch recht einfach einschätzen. Um ein Gefühl zu bekommen, mal eine Aufstellung verschiedener Motorräder.
Wie man sieht, sind die meisten Sportler seit vielen Jahren nahe an der Grenze des max. möglichen Drehmomentes. Mehr Drehmoment ist also kaum möglich, zumindest nicht am Punkt des max. Drehmomentes. In der Folge wird auch kein Tuner bei dieser Drehzahl mehr Leistung in den Motor bekommen.
Überlegung 3: Was ist das Ziel?
Klar, das Ziel ist es, 78 Nm vom Standgas bis 12.000 U/min zu haben. Leider gibt es nur eine Möglichkeit, dieses Ziel auch wirklich zu erreichen… Elektromotor einbauen. Der kann das und deswegen gehen die Teile bei relativ geringer Höchstleistung auch so brachial. Für einen Sauger ist das leider nicht zu erreichen. Was bei niedriger Drehzahl für Drehmoment sorgt, killt es dir bei hoher Drehzahl und umgekehrt. Ich denke daher, wenn die ER ab ca. 5.000 U/min ordentlich läuft und das Drehmoment ab dem Maximum bis über 11.000 U/min möglichst wenig abfällt, wäre ich mehr als zufrieden.
In der ersten Grafik habe ich zum Vergleich den Drehmomentverlauf einer serienmäßigen ER6 mit aufgenommen. Die hat nur 63 Nm bei 7.000 U/min und fällt darüber dramatisch ab. Das max. Drehmoment der Serien-ER6 hat damit ca. 24 % Platz bis zum theoretischen Maximum. Bei einer Suzuki GSXR 1000 K6 sind es z.B. nur 1,56 %. Hinzu kommt, dass das Drehmoment der ER6 bei 11.000 U/min auf nur noch 35 Nm (122% bis Max.) zusammenbricht.
Damit sind 2 Ziele zu definieren:
1) Anheben des maximalen Drehmomentes. Schön wäre es, hier einen Wert zwischen 72 Nm und 75 Nm zu erreichen. Aktuell steht die V2 bei 68 Nm im Maximum und bei 62 Nm bei 10.500 U/min.
2) Halten des maximalen Drehmomentes möglichst weit über den Punkt des max. Drehmomentes hinaus bis an den Begrenzer.
Überlegung 4: Warum ist das bei der ER6 wie es ist?
Die ER6 ist bekanntlich als Allround- und Einsteigermotorrad ausgelegt. Es war also bei den vom Werk festgelegten 650 ccm und einer angepeilten Leistung von um die 70 PS wohl eher kontraproduktiv, sich hinsichtlich einer optimalen Füllung große Mühe zu geben. Andernfalls würde der kleine Zweizylinder aus dem Anfängermotorrad den 750ern echte Konkurrenz machen, wäre ja geschäftsschädigend. Was ungefähr möglich gewesen wäre zeigt die runtergerechnete Drehmomentkurve der GSXR1000K6… 74 Nm bei 9.500 U/min und 108 PS bei 11.000 U/min. Letztlich wurde das Ganze so gestaltet, das der Motor in einem breiten mittleren Bereich ein ausreichendes Drehmoment liefert und oben deutlich verliert, damit die angepeilte Leistung nicht überschritten wird. Umgesetzt wurde der Plan mit relativ zahmen Steuerzeiten, einem geringen Ventilhub und einem eher klein dimensionierten Einlasstrakt, wobei trotzdem relativ große Ventile genutzt wurden. Auch die Verdichtung ist mit 11,3 : 1 noch weit vom Möglichen entfernt.
Überlegung 5: Wie ändern?
Ein Motor lebt mit und von seinen Steuerzeiten. Erste Bürgerpflicht ist es folglich, dem Motor Steuerzeiten zu spendieren mit denen er länger und mehr Luft holen will. Also Nockenwellen mit längeren Öffnungszeiten und größerem Hub einbauen. Das hilft aber nur bis zu der Grenze weiter, an der andere Elemente, vor allem im Ansaugtrakt, den Gasstrom begrenzen. Um das grob einschätzen zu können, einfach mal die freien Querschnitte an verschiedenen Stellen eines Ansaugkanals ermitteln. Macht wenig Sinn, wenn die Kanäle vor den Ventilen 1/4 weniger Querschnitt haben, als die beiden Ringspalte an den Ventilen selbst. Im Ansaugtrakt sind die möglichen „baulichen Veränderungen“ allerdings durch die vom Werk vorgegebene Form des Einlasskanals und dessen Wandstärke recht begrenzt. Leider verstehen sich die Werke inzwischen verdammt gut auf einen dünnwandigen Aluguss, daher sind größere Änderungen der Kanalform leider nicht möglich. Folglich weder die 78 Nm kaum und die 133 PS auf Grund des hohen erforderlichen Gasdurchsatzes mit einem ER6-Kopf gar nicht zu erreichen sein. Schade aber auch.
Ist die Grundvoraussetzung eines im Rahmen der vorgegebenen Möglichkeiten möglichst widerstandsarmen Gasflusses im Einlasskanal geschaffen, kommen die restlichen Komponenten wie Resonanzen auf der Einlass- und Auslassseite, oder eine erhöhte Verdichtung an die Reihe. Wurde das alles ausgeschöpft, ist der Motor halt am Ende seiner Möglichkeiten. Dann hilft nur noch ein neuer, entsprechend konstruierter Zylinderkopf weiter.
Soweit meine Überlegungen zum Thema Tuning und mögliche Motorleistung. Die Umsetzung wieder im Baubericht.
