Harley-Davidson: VVT mit Fokus auf Drehmoment
Die variable Ventilsteuerung (VVT) ist eine Technologie, die es ermöglicht, die Steuerzeiten der Ventile dynamisch anzupassen. Dies geschieht durch eine präzise Steuerung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle. Harley-Davidson hat diese Technologie aus den CVO-Modelle in die Basis-Modelle Street Glide Limited und Road Glide Limited integriert.
Innerhalb von nur 40 Grad Kurbelwelle oder 20 Grad Nockenwelle kann das System die Ventilüberschneidungszeiten steuern. Das Ergebnis ist eine verbesserte Füllung des Brennraums mit Frischgas, was insbesondere bei niedrigen Drehzahlen das Drehmoment steigert.
Harley-Davidson setzt mit der Einführung der VVT-Technologie auf eine gleichmäßigere Drehmomentkurve. Die Leistungsdaten der neuen Modelle bleiben mit 109 PS bei 5.020/min und 175 Nm bei 3.500/min unverändert. Der Normverbrauch liegt weiterhin bei 5,9 Liter pro 100 Kilometer, allerdings wiegen die beiden Limited-Modelle fast 40 Kilo mehr. Entsprechend ist der unveränderte Verbrauch ein Hinweis auf den effektiven Einsatz der Technik.
Und vielleicht zeigt die erste Fahrt ein verbessertes Ansprechverhalten und eine fülligere Drehmomentkurve. Optisch bleiben die Modelle dem klassischen Glide-Stil treu, mit der lenkerfesten Bat-Wing-Verkleidung bei der Street Glide und der rahmenfesten Sharknose bei der Road Glide.
BMW: ShiftCam für Leistung und Effizienz
BMW setzt mit der ShiftCam-Technologie auf eine Kombination aus variablen Steuerzeiten und variablen Ventilhüben. Diese Technologie ermöglicht es, sowohl die Spitzenleistung zu steigern als auch den Verbrauch zu optimieren. Die ShiftCam-Technologie kommt beispielsweise in der BMW R 1300 GS zum Einsatz, mit dem Zusatz, dass die einzelnen Nocken der Einlasswelle unterschiedliche Steuerzeiten haben. Ein Ventil öffnet sich vor dem anderen, um den Gemischdrall im Brennraum zu verbessern.
BMW nutzt zwei verschiedene Nockenprofile auf der Nockenwelle, die jeweils für niedrige oder hohe Drehzahlen optimiert sind. Per Aktuator verschiebt BMW die mehrteilig konstruierte Welle axial. Das Ergebnis ist eine beeindruckende Kombination aus Durchzugskraft im unteren Drehzahlbereich und hoher Spitzenleistung. BMWs Ansatz hebt sich durch die zusätzliche Anpassung der Ventilhübe von anderen Herstellern ab. In den sportlichen Reihenvierzylindern der S-1000-Reihe baut BMW das ShiftCam-System bei den RR- und M-Modellen ein.
Yamaha: VVA für Flexibilität
Yamaha verfolgt mit der VVA-Technologie (Variable Valve Actuation) einen ähnlichen Ansatz. Hierbei wird ein Zwei-Nocken-System verwendet, das zwischen niedrigen und hohen Drehzahlen umschaltet. Dies ermöglicht eine optimale Steuerung der Ventile für beide Drehzahlbereiche. Yamaha setzt wie BMW eine Nockenwelle mit unterschiedlichen Nockenprofilen ein. Eines sorgt bei niedrigen Drehzahlen für optimale Füllung, das andere für schnelle Gaswechsel bei hohen Drehzahlen.
Doch Yamaha verschiebt nicht die Nockenwelle, sondern aktiviert ein spezielles Kipphebel-System im Zylinderkopf. Sprich: Yamaha verändert an der Nockenwelle nichts, sondern welcher Kipphebel das Ventil öffnet. Die VVA-Technologie setzt Yamaha aktuell nur in kleineren Einzylindern ein, etwa bei den 125er-Modellen.
KTM: variabler Ventiltrieb Cam-Shift für Performance
KTM hat ebenfalls eine variable Ventilsteuerung im Einsatz. Name: Cam-Shift. Eingesetzt derzeit nur in den großen V2-Motoren mit 1.350 Kubik. Nicht von ungefähr ähneln sich Cam-Shift und Shift-Cam, denn KTM verfolgt im Grunde den Ansatz von BMW: Die Einlassnockenwelle hat 2 verschiedene Profile. Je nach Fahrsituation verschiebt ein Aktuator einen Teil der Nockenwelle axial im Zylinderkopf, was den Wechsel der Nocke auf dem Ventil erlaubt.
Honda: VTEC – im Auto überzeugend, im Motorrad nicht
In der VFR 800 mit VTEC versuchte Honda, eine Pkw-Technik im Motorrad zu etablieren. Der Ansatz: den günstigen Drehmomentverlauf eines 2V-Motors mit der Drehfreude eines 4V-Antriebs zu verbinden. Dazu steuerte Honda, wie viele Ventile im Zylinderkopf pro Brennraum öffnen. Bei niedrigen und mittleren Drehzahlen öffneten nur 2 Ventile, ab circa 6.800/min aktivierte das System die beiden weiteren über Kreuz, je eines für den Einlass und Auslass. Im Auto hieß das System VTEC-E. Dass Honda VTEC nur wenige Jahre in der VFR 800 sowie später im Crossrunner nutzte, soll Hinweis genug auf dessen Erfolg sein.
Suzuki GSX-R 1000 R: kurzer Ausflug mit VVT
In der L7-Generation (2017) der GSX-R 1000 R brachte Suzuki die varibale Ventilsteuerung VVT im Superbike erstmals in Serie. Im Grunde wie Harley-Davidson drehte Suzuki die Einlassnockenwelle per Öldruck in Relation zur Kurbelwelle. So veränderte Suzuki die Steuerzeiten und Überschneidung der Ventile. Lohn der Mühen waren starke 118 Nm aus 999 Kubik. Noch heute liegt der 2017 präsentierte Motor in der Besten-Liste von MOTORRAD auf Platz 1 der besten Motoren.
Vergleich der Technologien
Der direkte Vergleich zeigt sehr unterschiedliche Ansätze, um mit variablen Ventilsteuerungen den Drehmomentverlauf eines Verbrennungsmotors zu verbessern.
- Harley-Davidson dreht die einzelne Nockenwelle in Relation zur Kurbelwelle und kann so die Steuerzeiten und Überschneidung beeinflussen. Allerdings nicht den Hub der Ventile.
- KTM und BMW nutzen hingegen mehrteilige und mehrprofilige Nockenwellen, die verschoben werden und so Steuerzeiten und Ventilhübe variieren können.
- Yamaha nutzt ebenfalls 2 Profile der Einlassnocken in kleinen Einzylindern. Allerdings verschiebt Yamaha nicht die Welle, sondern ändert den beaufschlagten Kipphebel.
- Honda versuchte mit VTEC, die Vorteile eines 2V-Motors mit denen eines 4V-Motors zu verbinden und variierte die Anzahl der öffnenden Ventile drehzahlabhängig.
- Suzuki setzte im legendären L7-Motor auf eine drehbare Einlassnockenwelle zum Variieren der Steuerzeiten und Ventilüberschneidung.
