Motorneubau mit Leistungssteigerung meiner ZR-1

[Thomas ZR-1]

Was von vorneherein klar war, war die Tatsache, dass der Einlasskanal der Primärstufe (der also immer offen ist) ein sogenannter Drall-Kanal (wie bei einem 2-Ventil-Motor) und der Sekundärkanal ein Tumble-Kanal (wie es jeder 4-Zylinder-Motor hat). Zur Erklärung: bei einem Drall-Kanal macht der Kanal kurz vor dem Ventilsitzring eine Kurve, die Strömung tritt spiralförmig um die Hochachse in den Zylinder ein (auf Deutsch: sie fährt Karussell im Zylinder). Das ist die innere Gemischbildung bei einem 2-Ventil-Motor. Bei einem Tumble-Kanal (bei einem 4-Ventil-Motor sind es ja dann kurz vor dem Ventilsitzring 2 getrennte, parallele, gerade Kanäle) tritt die Strömung mit einer Walzenbewegung (engl. to tumble = hineinfallen) in den Zylinder ein, d.h. sie rotiert also um eine Querachse im Zylinder. Ein 2-Ventil-Motor hat aufgrund der Drallbewegung im unteren Drehzahlbereich eine gute Füllung, ein 4-Ventil-Motor eher im oberen Drehzahlbereich, deswegen machen die Dinger ja auch erst ab 4000 U/min Spaß (aber dann auch gewaltig!). Das Problem hierbei beim LT-5 ist also aus Sicht der inneren Gemischbildung im Zylinder die seltsame Kombination aus Drall- und Tumble-Kanälen in den Köpfen, heißt wiederum auf Deutsch: das in den Zylinder einströmende Gemisch verwirbelt sich bei „full engine power“ nicht strömungstechnisch definiert und optimal, sondern irgendwie kreuz und quer...keine gute Grundlage für Leistung. Deswegen war bei der Kopfbearbeitung ganz wichtig, da ja die Klappen aus den Köpfen entfernt worden waren und somit alle Kanäle immer offen sind, dass die Drall-Kanäle in Tumble-Kanäle umgearbeitet werden um beim Einströmen in die Zylinder immer eine saubere Tumble-Bewegung zu haben...wie es sich für einen richtigen 4-Ventil-Motor gehört. Klar sind an den Wänden der Gaskanäle überall Gusskanten und Knubbel vorhanden, genauso Fertigungskanten im Bereich der Ventilsitzringe. Diese wurden bei der Bearbeitung entfernt, auslassseitig war der Kanalgrund dort, wo die beiden getrennten Kanalbereiche zusammenlaufen, viel zu eng, dort konnte einiges vergrößert werden. Zunächst wurden erst einmal die Kanäle des Zylinders den wir vermessen hatten grob in Form gebracht, und es stellte sich auf der Fliesbank genau das heraus, was wir erwartet haben: eine deutliche Verbesserung des alpha k–Wertes. Ein Versuch mit der Verringerung des original größeren Querschnitts der ersten 4 cm im Sekundärkanal (einlassseitig), wo sich vorher die Klappen bewegt haben, brachte keine Verbesserung, ansonsten hätten wir dort Buchsen zur Querschnittsangleichung eingesetzt. Soweit so gut, also wurden nun alle Kanäle so bearbeitet und umgestaltet wie die „Versuchskanäle“, schön erweitert und geglättet, die Auslassseite poliert. Das Ergebnis der Untersuchung der fertig bearbeiteten Köpfe konnte sich sehen lassen: der alpha k-Wert einlassseitig lag nun bei 0,188 und bei der Auslassseite bei 0,135. Das ergibt eine Füllungsverbesserung einlassseitig von satten 17,5% und auf der Auslassseite immerhin 9,76%...schön, nun konnten wir uns dem nächsten Teil des Saugsystems widmen, den Injector-Housings (die Brücken-Teile, in denen die Einspritzdüsen sitzen). Das, je länger man einen Strömungskanal gestaltet die Strömungsverluste zunehmen (Wandreibungsverlust und Krümmungsverluste), wird jeder verstehen, da würde auch der LT-5 keine Ausnahme machen. Das, wenn man also die Injector-Housings an die Köpfe schraubt und beides zusammen auf der Fliesbank vermisst, das der alpha-k Wert wieder sinken würde, war uns klar. Überrascht waren wir wohl, als wir nach der Messung mit fertig bearbeitetem Kopf und Injector-Housing im Originalzustand fast wieder da waren, wo wir am Anfang waren: der einlassseitige alpha k-Wert war fast wieder da, wo er bei der Basisvermessung war. Das heißt auf Deutsch, die unbearbeiteten Injector-Housings reduzierten die gesamten Verbesserungen, die einlassseitig an den Köpfen vorgenommen wurden quasi auf null. Was machen die erst an einem originalen Motor??? Sie „kastrieren“ den Motor ohne Ende und „schnüren ihm die Luft ab“.