Technische Grundlagen (Archivversion)

Wer maximale PS-Ausbeute mit optimaler Fahrbarkeit vereinen will, hat ein Problem. Darum: runter mit der Leistung.

Zwei Themenbereiche sind es, die bei der Suche nach Spitzenleistung auf der einen und Fahrbarkeit auf der anderen Seite die entscheidende Rolle spielen. Der eine ist die grundsätzliche Auslegung der Motoren, speziell das Bohrung-Hub-Verhältnis, der andere die exakte Abstimmung des Ladungswechsels und der Strömungsvorgänge im Ansaug- und Abgastrakt.
Für beide Bereiche gilt aber grundsätzlich dieselbe Faustregel: Spitzenleistung gibt es nicht umsonst. Sie wird durch möglichst gute Brennraumfüllung bei möglichst großer Drehzahl erreicht, die wiederum über eine kurzhubige Motorenauslegung, große Kanalquerschnitte und kurze Ansaugwege realisiert wird. So ist zum Beispiel die enorm kurzhubige Auslegung des R1-Triebwerks (77 x 53,6 Millimeter) eine Gratwanderung. Durch die riesige Bohrung werden extrem große Ventildurchmesser möglich, durch den kurzen Hub wird die innere Reibung reduziert. Beides ermöglicht zusammen mit der hohen Drehzahlfestigkeit des Triebwerks echte 179 PS an der Kurbelwelle.
Einem fülligen Drehmomentverlauf ist diese Konfiguration hingegen
offensichtlich nicht zuträglich. Was
in erster Linie nicht am kurzen Hub an sich liegt, sondern an der mächtigen Bohrung und den damit korrespondierenden großen Durchmessern vor allem der Einlassventile und der Ansaugkanäle. Der Ladungswechsel bei niedrigen und mittleren Drehzahlen gestaltet sich wegen der geringeren Strömungsgeschwindigkeit der Gase nicht so effizient wie bei kleineren Durchmessern, die Flammwege werden aufgrund der
großen Bohrung länger, die Verbrennung ist weniger effektiv.
Dazu gesellt sich eine weitere relevante Stellgröße, nämlich die Steuer-
zeiten. Eine längere Öffnungszeit mit entsprechend späterem Schließen der Einlassventile verschiebt das Drehmomentmaximum des Motors in Richtung höhere Drehzahl. Daraus resultiert eine höhere Leistung. Warum? Weil bei hohen Drehzahlen die kinetische Energie der Gase hoch ist und selbst bei einem sich aufwärts bewegenden Kolben weiter Frischgas in den Zylinder strömen kann und die Füllung erhöht. Das Gegenteil ist bei niedrigen Drehzahlen der Fall: Wegen der geringen kinetischen Energie wird bereits angesaugtes Frischgas durch das offene Einlassventil zurück ins Saugrohr geschoben. Das Drehmoment nimmt daher spürbar ab.
Gibt es Auswege aus dem Dilemma? Theoretisch schon, nämlich variable Saugrohrlängen (siehe Bild) wie bei der R1 oder variable, drehzahlabhängige Steuerzeiten (Kawasaki GTR 1400). Der Nachteil dieser Maßnahmen: Sie benötigen viel Raum, sind mechanisch aufwendig und wiegen schwer. Angesichts der Tatsache, dass die aktuellen Motorleistungen ohnehin mehr als ausreichend sind, Abmessungen und Gewichtsoptimierung aber weiterhin zentrales Thema bleiben, sind sie für den Motorradbereich nur bedingt tauglich.

Artikel teilen

Aktuelle Gebrauchtangebote

Alle Artikel