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Änderungen am Zylinder haben meist das übergeordnete Ziel, die Menge an brennbarem Frischgas zur Verbrennung bei höheren Drehzahlen zu optimieren oder die Verdichtung zu verändern.

Das Bearbeiten der Überström- und Auslasskanäle erfordert Erfahrung und auch einen entsprechenden finanziellen Spielraum, da eine Neubeschichtung eines Zylinders sehr kostenintensiv ist. Abseits davon kann man trotzdem am Zylinder arbeiten, indem man Brennraumdeckel und Zylinderfußdichtung anpasst.

Die Steuerzeiten, beim Zweitakter wesentlich durch die Geometrie der Überström- und Auslasskanäle bestimmt, bestimmen, wie lange ein Spülvorgang dauert, wie viel Zeit dem Resonanzauspuff bleibt, das Gas zurück in den Zylinder zu schieben (Vorauslass) und wann wieder verdichtet wird. Bei steigenden Drehzahlen reicht irgendwann die Zeit nicht mehr, genügend Frischgas in den Brennraum zu liefern (die Steuerzeiten sind dazu zu kurz), gleichzeitig sollte die Verdichtung so früh wie möglich beginnen, um möglichst viel Gas zu verdichten. In der Regel versucht man bei Leistungssteigerungen, die Zylinder so zu ändern, dass die Nenndrehzahl des Motors höher wird und man dadurch eine höhere Motorleistung bekommt. Zylinder wie der 220M für baugleiche Motoren, die mit niedrigeren Drehzahlen gefahren werden, haben deutlich kürzere Steuerzeiten und verdichten wesentlich früher. Beim 220L, dem Zylinder der SP-Maschinen, befinden sich die Kanäle etwa um 0,8 mm höher als beim Serienzylinder 220H.

Die Steuerzeiten werden auch durch die Wahl der Zylinderfußdichtung beeinflusst: Eine dünnere Dichtung versetzt die Kanäle nach unten, die Verdichtung beginnt etwas früher. Gleichzeitig beeinflusst die Zylinderfußdichtung die Verdichtung selbst, eine dünnere Dichtung führt zu einer höheren geometrischen Verdichtung.

Die geometrische Verdichtung lässt sich durch Auslitern ermitteln. Oft wird auch der Quetschspalt gemessen, diese Größen stehen zwar in direktem Zusammenhang, man kann durch unterschiedliche Brennraumgeometrien aber nur schwer von einer Größe auf die andere Schließen. Zum Vergleich einige Zahlenwerte der geometrischen Verdichtung:

  • Serienmotor: 12,5
  • Polini-Zylinderkit: 14,4 ​[1]​
  • SportPro-Modelle: 13,5 ​[2]​
  • Simson S50: 9,5 ​[3]​
  • Saugdieselmotoren: 19..23 ​[4]​

Brennraumdeckel

Eine einfache Modifikation am Zylinder ist der Tausch des Brennraumdeckels. Damit lässt sich das Brennraumvolumen verkleinern und die geometrische Verdichtung erhöhen. Solche Brennraumdeckel findet man z.B. von folgenden Herstellern:

  • VHM
  • HTM Racing
  • ABSTRACT racing
  • XX-Racing
  • Michelotto Racing
  • Ertl Tuning Race Parts

Ist das Volumen des Brennraumdeckels kleiner, kann die Zylinderfußdichtung größer gewählt werden, um die Steuerzeiten in Richtung von hohen Drehzahlen zu verschieben.

Es gibt Brennraumdeckel, die sogar in den Zylinder hineinragen, wie das Kit von HTM, bei dem man das Zusammenspiel von Brennraumdeckel und Zylinderfußdichtung gut erkennen kann.

Bei Brennraumdeckeln sollte darauf geachtet werden, dass diese auch die Kühlwasserführung berücksichtigen. Es gibt Brennraumdeckel, die auf die seitlichen „Flügel“ verzichten, dadurch wird das Kühlwasser nicht um den Zylinder herumgelenkt, was zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Zylinders führt.

Eine höhere Verdichtung erhöht die Belastung auf die Pleuellager und den Kolben, möglicherweise muss sogar Benzin mit einer höheren Oktan-Zahl getankt werden. Pleuellager und Kolben können dann nicht mehr sorgenfrei bis 20.000 km gefahren werden.

Hinweis: Eine Unzulässige Änderung der Verdichtung ändert das Abgasverhalten des Motors wesentlich, wodurch die Betriebserlaubnis erlischt. Durch eine höhere Verdichtung neben der Motorleistung auch die Verbrennungstemperatur und damit auch der Ausstoß von Stickoxiden. Auch Änderungen an den Steuerzeiten führen zu einem anderen Abgas- und Leistungsverhalten und führen zum Erlöschen der Betriebserlaubnis. Besonders durch das geänderte Abgasverhalten sind solche Änderungen faktisch nicht eintragungsfähig.

Big Bore

Big-Bore-Zylinderkits mit mehr Hubraum wie das 154-cm³-Kit von Polini oder die 140-cm³-Kits von Mitaka oder Italkit erhöhen die Motorleistung im Mittel, nicht aber bei hohen Drehzahlen. Neben den rechtlichen Problemen, die mit solchen Hubraumerweitungern einhergehen haben diese den Nachteil, dass sie nicht immer mit den Auspuffanlagen, die traditionell für hohe Drehzahlen ausgelegt sind, harmonieren. Sie passen nicht in das aufeinander abgestimmte System zwischen Ansaugung und Auspuff.

Referenzen

  1. [1]
    “Instruzioni per il montaggio kit Rotax mod. 123 Aprilia 125 – sintesi-futura tuareg wind,” Polini Motori, 2002.
  2. [2]
    “Il Rotax 123,” aprilia extrema enthusiasts, Jul. 30, 2015. https://apriliaextrema.jimdofree.com/home/italiano/il-rotax-123/ (accessed Apr. 02, 2021).
  3. [3]
    “Simson S50,” Wikipedia, Mar. 02, 2021. https://de.wikipedia.org/wiki/Simson_S_50 (accessed Apr. 02, 2021).
  4. [4]
    “Verdichtungsverhältnis,” Wikipedia, Mar. 11, 2021. https://de.wikipedia.org/wiki/Verdichtungsverh%C3%A4ltnis (accessed Apr. 02, 2021).

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