5 Hauptelemente des Motortunings

Es ist wichtig, dass diese Elemente ausgewogen sind

  • Ansaugteile
  • Auspuffteile
  • Forcierte Induktion
  • Kraftstoffmanagement Zündung
  • Teile der Ansaugung

Um die Effizienz der Ansaugung zu erhöhen, ist es das Wichtigste, alles zu entfernen, was zu einer Einschränkung werden könnte und die Luft reibungslos in den Motor zu leiten. Der serienmäßige Luftfilter ist jedoch darauf ausgelegt, Ansauggeräusche zu reduzieren und zu verhindern, dass der Filter über einen langen Zeitraum und unter verschiedenen Bedingungen verstopft. Dies macht das serienmäßige Luftansaugsystem aus Leistungssicht sehr ineffizient. Es ist, als würde jemand mit einer Gasmaske einen Marathon laufen!
HKS hat den Super Hybrid Filter und den Super Power Flow als Teil seines Ansaugsystems entwickelt und hergestellt. Der Super Hybrid Filter ist ein serienmäßiger Ersatzfilter, der den serienmäßigen Luftfilterkasten verwendet und den Filter durch einen Filter ersetzt, der einen größeren Luftdurchsatz ermöglicht und somit die Gesamteffizienz des Ansaugtrakts erhöht. Ein Super Power Flow-Kit entfernt den Luftfilterkasten und ersetzt ihn durch eine offene Filterbaugruppe, die in der Lage ist, mit den Anforderungen höherer Tuningstufen fertig zu werden. Obwohl diese Airbox-Ersatzsysteme eine höhere Ansaugleistung bieten, ist der Wartungszyklus kürzer als bei einem serienmäßigen Luftfilter, so dass eine regelmäßige Wartung erforderlich ist, um die optimale Leistung zu erhalten.

Auspuff-Teile

Die Grundlagen des Auspufftunings liegen in der Steigerung des Abgaswirkungsgrades, aber es ist nicht richtig, anzunehmen, dass der geringste Widerstand zum höchsten Wirkungsgrad führt. Durch das Entfernen des Schalldämpfers wird der Auspuffwiderstand radikal reduziert, aber auch das Motordrehmoment wird verringert, was sich negativ auf den Start und die Fahrzeugbeschleunigung auswirkt, daher ist es notwendig, genau die richtige Menge an Auspuffgegendruck (Widerstand) zu haben. Auspuffkrümmer sind ein gutes Beispiel dafür, wo es möglich ist, die Eigenschaften des Motors mit der Form, den Fugen und den Längen des Krümmers zu verändern. Die Auspuffanlage spielt eine wichtige Rolle bei den Abgasemissionen und dem Geräuschpegel des Fahrzeugs. Serienmäßige Schalldämpfer neigen dazu, enge Bögen und gequetschte Bereiche zu haben, um Produktionskosten und Layout-Gründe zu reduzieren. Der Schwerpunkt des Designs liegt auf der Reduzierung des Geräuschpegels und der Steigerung des Drehmoments bei den niedrigsten Motordrehzahlen. Sportschalldämpfer haben glattere Krümmungen, um die Effizienz des Auspuffsystems zu erhöhen, und jedes System wird auf das jeweilige Fahrzeug abgestimmt, so dass Sportwagen über den gesamten Drehzahlbereich effizient Leistung erzeugen können, während bei Limousinen und Kombis mehr Wert auf die Erzeugung von Drehmoment gelegt wird. Auch der Sound wird auf die jeweilige Anwendung abgestimmt, während er gleichzeitig genug hergibt, um seine Präsenz zu zeigen. Turbos (dazu später mehr) nutzen die Abgasenergie, um Leistung zu erzeugen, und werden so zu einem Widerstand im Abgassystem. Daher werden Schalldämpfer für Fahrzeuge mit Turbopower im Vergleich zu NA-Fahrzeugen mit weniger Widerstand ausgelegt. Abhängig vom Fahrzeugtyp und Schalldämpfer ist es möglich, den Ladedruck zu erhöhen und große Leistungssteigerungen zu erzielen.

Serien-Schalldämpfer

Normalerweise sind die Krümmungswinkel der Rohre der serienmäßigen Auspuffanlagen ziemlich scharf, da bei der Konstruktion der Anlage Kosten, Geräuschreduzierung und niedriges Drehmoment im Vordergrund stehen. Der Schalldämpfer ist eine Schottwandkonstruktion, die die Abgase mit einer Trennwand im Inneren des Schalldämpfers verteilt.

Sport-Schalldämpfer

Bei Sportauspuffanlagen liegt der Schwerpunkt in der Regel auf einer besseren Abgaseffizienz; daher ist der Rohrkrümmungswinkel glatt und der Schalldämpfer ist eine gerade Struktur, durch die ein Rohr im Inneren des Schalldämpfers gerade verläuft. Der Abgasschallpegel wird tendenziell höher, aber in letzter Zeit nehmen leise Sportauspuffanlagen zu.

Der Metallkatalysator verbessert sowohl die Abgaseffizienz als auch die Reinigungseigenschaften

Der Katalysator reinigt die Abgase, so dass sie weniger schädlich für die Umwelt sind. Ein Katalysator hat eine feine Maschenstruktur mit vielen winzigen Löchern, die dem Abgasstrom einen Widerstand entgegensetzen. Wenn man nur die Abgaseffizienz betrachtet, würde man die besten Ergebnisse erzielen, wenn man den Katalysator entfernen würde, aber dies würde viele schädliche Gase in die Atmosphäre freisetzen und das Abgasgeräusch sehr laut machen. Aus diesen Gründen ist der Ausbau eines Katalysators aus einem Fahrzeug in vielen Ländern gesetzlich verboten. Um dieses Problem zu überwinden, wurde der HKS 150-Zellen-Metallkatalysator entwickelt, der ein wesentlich gröberes Maschenbild (Zelle) aufweist, das einen effizienteren Abgasstrom ermöglicht und gleichzeitig die Reinigungseigenschaften durch ein innovatives Design beibehält, das Leistung mit sozialer Verantwortung verbindet.

Forcierte Induktion

Was ist ein Turbolader?

Mit Hilfe der Energie aus den Motorabgasen werden Schaufeln, wie sie in einer Windmühle zu finden sind, mit einem auf der gleichen Achse angebrachten Kompressor gedreht. Dadurch wird die Luft komprimiert und in den Motor gepresst, wodurch eine höhere Leistung des Motors erreicht werden kann. Die Menge der Luft (Druck), die in den Motor gepresst wird, wird als Ladedruck bezeichnet und kann durch die Steuerung der Abgasmenge, die durch den Turbo strömt, eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt durch den Einsatz eines Bypass-Ventils, das sich zwischen Motor und Turbo befindet und das Abgas freigeben kann, ohne dass es durch den Turbo strömt. Dieses wird durch den Ladedruck aktiviert.
Durch die Erhöhung des Ladedrucks ist der Motor in der Lage, mehr Luft anzusaugen, aber aufgrund von Einschränkungen der Motorstärke und extremer Verbrennung (bekannt als Detonation oder Klopfen) ist der Ladedruck begrenzt. Der serienmäßige Ladedruck ist normalerweise mit einem großen Sicherheitsspielraum begrenzt, um einer Vielzahl von Anwendungen gerecht zu werden und auch aus Umweltgründen.

2 Arten von Bypass-Ventilen

Bypass-Ventile werden in 2 Haupttypen unterteilt. Aktuator-Typen und Wastegate-Typen. Beide arbeiten, indem sie ein Bypass-Ventil öffnen, wenn das vorgesehene Ladedruckniveau erreicht ist, und das Abgas entweichen lassen, ohne durch den Turbo zu strömen, wodurch ein weiterer Ladedruckanstieg verhindert wird. Beide erfüllen die gleiche Aufgabe, aber der Aktuator ist kompakt und kann als Einheit mit der Turboeinheit hergestellt werden, während das Wastegate eine Verrohrung und Montage vor dem Turbo erfordert, wobei die Bypass-Kapazität bei einem Wastegate-Typ größer gemacht werden kann, wodurch stabilere Ladedruckeinstellungen erreicht werden. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es üblich, dass Aktuatoren an serienmäßigen und kleineren Turbos verwendet werden, während Wastegates an größeren Turbos für Anwendungen mit höherer Leistung eingesetzt werden.

Was ist “Boost Up”?

Durch die Erhöhung der Luftmenge, die in den Motor gepresst wird, wird die Explosionskraft erhöht und damit die Motorleistung gesteigert. “Boost up” erhöht die konservativen serienmäßigen Ladedruckstufen, um das volle Potenzial der serienmäßigen Einrichtung freizusetzen. Die gängigste Art, den Ladedruck zu erhöhen, ist der Einbau eines EVC (Electronic Valve Controller) Ladedruckreglers. Es ist auch möglich, den Aktuator durch einen mit einer stärkeren Feder zu ersetzen. Obwohl die Erhöhung des Ladedrucks eine relativ einfache Art der Leistungssteigerung ist, gibt es viele mögliche Komplikationen, wie z.B. Klopfen der Kraftstoffregelung oder Ladedruckunterbrechung, die zu einem möglichen Motorschaden führen können, daher ist es wichtig, sich über die Fähigkeiten des Fahrzeugs bewusst zu sein.

Was ist “Turbo Swapping”?

Turbo Swapping ist der nächste Schritt nach der Aufladung. Die Grenzen des serienmäßigen Turbos können leicht erreicht werden und wer mehr braucht, kann seinen Turbo gegen einen austauschen, der mehr Luftdurchsatz bewältigen kann.
Normalerweise würde man denken, dass bei gleichem Motor und gleichem Ladedruck ein kleiner und ein großer Turbo die gleiche Leistung bringen würden. Dies ist jedoch nicht der Fall und der größere Turbo wird mehr Leistung erzeugen. Dies wird durch den Unterschied in der Turbo-Effizienz verursacht, da jede Turbo-Größe einen Ladedruck (Luftdurchsatz) hat, bei dem sie am effizientesten arbeiten kann. Die Verwendung eines ineffizienten Ladedrucks führt zu einem Anstieg der Lufttemperatur und reduziert die Luftdichte, wodurch die Luftmenge in den Motor auch bei gleichem Ladedruck reduziert wird.

Was ist ein Ladeluftkühler?

Ein Ladeluftkühler ist ein Wärmetauscher (Kühleinrichtung), der dazu dient, die Luft zu kühlen, die während der Verdichtung durch den Turbo erhitzt wurde.
Ein beliebtes Tuning in diesem Bereich ist das Hinzufügen oder Ersetzen des Ladeluftkühlers durch einen mit höherer Kapazität und Effizienz. Ein guter Ladeluftkühler muss in der Lage sein, den Widerstand des Luftstroms (Druckverlust) zu reduzieren und gleichzeitig die Lufttemperatur so weit wie möglich zu senken. Dies sind zwei gegensätzliche Eigenschaften und so ist es schwierig, beides zusammen zu erreichen. HKS hat die Entwicklung von Ladeluftkühlern fortgesetzt, um beide Kriterien zu erreichen.

Im Gegensatz zu einem Turbolader, der die Abgaskraft nutzt, leiht sich ein Lader ein wenig Kraft direkt vom Motor, um einen Kompressor zu betreiben. Insbesondere ist es üblich, einen Riemen und eine Riemenscheibe von der Kurbelwelle des Motors zu verwenden, um den Kompressor zu drehen. Dadurch arbeitet der Kompressor bereits bei niedrigen Drehzahlen und bietet ein gutes Ansprechverhalten ab dem Moment, in dem das Gaspedal durchgedrückt wird. Bei einem Turbo, der den Abgasstrom nutzt, gibt es eine Verzögerung, bevor der für den Betrieb des Kompressors notwendige Abgasstrom erzeugt wird. Bei höheren Motordrehzahlen (U/min) wird ein Kompressor, der die Motorleistung nutzt, jedoch tendenziell weniger effizient als ein Turbolader.

Gängige Ladertypen

Roots-Typ: 2 Rotoren greifen ineinander und drücken Luft aus einem Gehäuse. Die meisten konventionellen Lader sind von diesem Typ. Da ein Roots-Lader die Luft nicht im Inneren des Geräts komprimiert, kann für große Leistungen ein größeres Gehäuse erforderlich sein.

Zentrifugal-Typ: Hat die gleiche Form wie ein Turbo, wird aber direkt vom Motor und nicht vom Abgas angetrieben. Der innere Aufbau unterteilt sich in mehrere weitere Untergruppen. HKS verwendet den so genannten “Torque Reaction Drive Type” und ist durch die interne Verdichtung und den Zugkraftantrieb in der Lage, bei allen Motordrehzahlen eine angemessene Verdichtung zu gewährleisten.

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