sorry doppelpost aber hier zum thema VTEC
Je mehr sich verstellen läßt, desto effektiver kann ein Motor arbeiten", so beschrieb der Honda-Chef Nobuhiko Kawamoto vor einigen Jahren schon die weitere Entwicklung im Motorenbau, die seiner Ansicht nach immer noch in ihren Anfängen steckt. Denn eine bedarfsgerechte Variabilität ist nach einem vollendeten Jahrhundert der Verbrennungsmotoren nur beim Zündzeitpunkt und bei der Zufuhr von Treibstoff verwirklicht. Die Steuerung der Gaswechsel hingegen hat sich diesem Stand der Technik erst in wenigen Einzelfällen angenähert. Doch angesichts des Aufwandes, der da nötig wird, um Nockenwellen zu verstellen oder Nocken mit unterschiedlichem Profil zum Einsatz zu bringen, stellt sich die Frage, was variable Ventilzeiten tatsächlich bewirken können. Die grundsätzlichen Vorzüge des Prinzips erklären sich durchaus überzeugend aus dem Beispiel der Zündverstellung. Der Motor würde auch ohne sie laufen, aber er tut dies wirtschaftlicher und kultivierter, wenn die Zündung bei niedriger Drehzahl spät und bei hoher Drehzahl früh erfolgt. Denn dann erzeugt die Verbrennung, die durch den Funken eingeleitet wird, bei jeder Drehzahl ihren höchsten Druck, wenn der Kolben den oberen Totpunkt passiert. Die Tatsache, daß für jeden der vier Takte bei niedriger viel und bei hoher Drehzahl wenig Zeit zur Verfü gung steht, ist auch für die Gaswech sel von Bedeutung. Bei unveränderlichen Querschnitten und Steuerzeiten entstehen bei langsam laufen dem Motor im Ansaug- und im Auspuffsystem sehr niedrige Gasgeschwindigkeiten, die für die Füllung und Entleerung des Zylinders, aber auch für die Verwirbelung des Gemischs im Brennraum nachteilig sind. Das logische Gegenteil findet am anderen, oberen Teil der Drehzahlskala statt, die Gasgeschwindigkeit steigt auf ein Maß an, das mit zunehmendem inneren Lufwiderstand die Füllung verschlechtert wird, also Leistung und Drehmoment abfallen. Jede Drehmomentkurve beweist diese Zusammenhänge nur zu deutlich. Sowohl die geringen Werte bei niedriger Drehzahl als auch der Abfall der Kraft bei hohen Touren sind der Unvollkommenheit der Zylinderfüllung zuzuschreiben, die allein im Bereich des höchsten Drehmoments zu einem brauchbaren Kompromiß findet. Über die zahllosen Patente zu diesem Thema hinaus kennt der Motorenbau heute zwei in der Serienproduktion verwirklichte Systeme variabler Steuerzeiten. Bei Alfa Romeo und Mercedes sind jeweils die Einlaßnockenwellen verdrehbar. Dadurch können die Motoren bei niedriger Drehzahl mit etwas späteren und bei hoher Drehzahl mit etwas früheren Steuerzeiten arbeiten. In beiden Bereichen findet eine Füllungsverbesserung statt. Dadurch wird die Drehmomentkurve flacher. Der Motor gewinnt an Durchzugskraft und Spitzenleistung. Das zweite und sehr viel gründlichere Verfahren führt Honda vor. Hier werden die Ventilzeiten nicht bloß auf einer Seite ein bißchen verschoben, bei Honda wird die gesamte Öffnungsdauer für Einlaß und Auslaß verlängert, und auch das ist noch nicht alles. Der Kürzel-Code VTEC, den es vitek auszusprechen gilt, steht für "Variable Valve Timing and Lift Electronic Control", was auf deutsch "Elektronische Kontrolle für Ventilzeiten und Ventilhub" bedeutet. Der Aufwand, der hinter VTEC steckt, ist sehr beträchtlich. Der zugehörige Motor hat vier Ventile pro Brennraum; zu deren Betätigung sind zwei Nockenwellen sowie pro Ventilpaar drei unterschiedliche Nokken und drei Schlepphebel erforderlich. Hinzu kommt ein hydraulisches System, das über verschiebbare Stifte die Verbindungen zwischen Dreiergruppen der Schlepphebel lösen oder schließen kann. Alle diese Mittel dienen dem Zweck, dem Motor einen im guten Sinne zwiespältigen Charakter zu verleihen, und zwar den eines ruhigen durchzugskräftigen Tourenmotors im unteren Drehzahlbereich, aber obenraus das zornig temperamentvolle Wesen einer Hochleistungsmaschine. Entsprechende Bereiche sind der Drehmomentkurve zu entnehmen. Hier finden sich schon bei 2500/min 130 Newtonmeter und mithin 90 Prozent des Höchstwertes von 144 Newtonmetern, der sich viel weiter oben bei 7000/min einstellt. Was aber passiert nun im einzelnen, um dem 1,6 Liter-Vierzylinder die Eigenschaften eines solchen Breitbandmotors zu verleihen? Im unteren Drehzahlbereich, der hier immerhin bis 5300/min reicht, sind die beiden äußeren Nocken nebst ihren Schlepphebeln aktiv. Da beide Nocken sowohl auf der Einlaß- als auch auf der Auslaßseite unterschiedlich in ihrem Profil sind, wird jeweils ein Ventil etwas länger und etwas weiter geöffnet. Diese Abweichung von der Symmetrie bringt Turbulenz in den Brennraum zur besseren Verwirbelung des Gemischs. Oberhalb von 5300/min verbindet die Hydraulik über einen Stift die drei Kipphebel, und damit wird der mittlere Nocken aktiv mit langen Ventilzeiten und großem Ventilhub. Der Honda-Motor arbeitet dann fast schon mit einer Renn-Nockenwelle, und entsprechend ungeniert geht er mit hoher Drehzahl um. 7600/min sind erforderlich, um die maximale Leistung bereitzustellen. In Europa sind das wegen der Auslegung auf Euro-super mit 95 Oktan 150 PS (110 kW). Mit der japanischen Version setzte Honda eine neue Rekordmarke für Serienmotoren ohne Aufladung in die Gipfelhöhe von 100 PS pro Liter oder eben 160 PS aus 1,6 Litern Hubraum. Und kaum daß Honda Civic und Honda CRX dank VTEC das ganz enorme Laufen lernten, da rückt schon das nächste Auto mit wandelbaren Ventilzeiten an. Hondas Supersportwagen NSX schöpft dank VTEC aus sechs Zylindern und aus drei Litern Hubraum 280 PS (206 kW), aber selbstverständlich bei der gewagten Drehzahl von 7300/min. Auch wenn die Honda-Motoren dieser neuen Generation mit offensichtlich streßfreier Selbstverständlichkeit bis an ihr Limit bei 8400/min drehen und ein breites nutzbares Drehzahlband ab 2000/min besitzen, den traditionellen Grundsatz, daß Hubraum durch nichts zu ersetzen ist, bringen sie nicht ganz ins Wanken. Zwar läuft der 1,6 Liter-Motor von Honda etwas kultivierter als der gleichstarke Zweiliter von Opel, aber der hat bei 2500/min bereits 170 Newtonmeter Drehmoment, und am Scheitelpunkt der Kurve seiner Kräfte steht bei 4800/min der stolze Wert von 196 Newtonmetern. Doch auch die personifizierte Laufkultur eines Zweiliter-Sechszylinders von BMW kann da nicht nur mit 150 PS, sondern auch mit Drehmoment gegenhalten: 158 Newtonmeter bei 2500/min und 190 Newtonmeter bei 4700/min. Und letztlich ist die viele Leistung, die Honda aus dem kleinen Motor schöpft, nicht unbedingt einem Leitbild für den Fortschritt in aller Welt gewidmet. Der Ausflug in die Achttausender-Region der Drehzahl ist die Antwort auf eine Frage, die sich so nur in Japan stellt: Wie bekommt man möglichst viel Leistung in 1600 Kubik, um der drastisch höheren Besteuerung größerer Motoren zu entgehen? Die Motoren aber, die mit variabler Ventilsteuerung letztlich doch die Zukunft erobern, werden sich mit dem Aufwand nicht um der Drehzahl willen, sondern zum Wohle des Durchzugs zieren.
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Original von SpeedyAndy
