Upgrade Tuningküche: SMC-R

Sorry, wenn ich nicht auf Zuruf über jedes Stöckchen hüpfe, daß man mir hier im Forum hinhält, sondern erst antworte, wenn ich Zeit & Lust dazu habe.

Un auf diese Geschichte - "Das Motorrad läuft doch so fein auch mit dem Serien-KTM-Map" - die ist nun wirklich alt: Ich bin hier in diesem Forum seit 2006 und erzähle hier meine Tuning-Geschichten. Klar sehe ich ein, da kommen immer wieder neue Member dazu, und die haben meist nicht Lust dazu, die "ollen Kamellen" von anno-dunnemals zu studieren. Auf der anderen Seite muß man mir es aber auch nachsehen, daß ich einfach keine übergroße Lust habe, dieselben Stories - klar wechselten da die Bikes, aus der 654ccm-Kantn wurden echte 690 usw. aber am Grundprinzip ändert sich nichts - immer wieder aufzhuwärmen und durchzukauen.

Diese Geschichte "Serienmap reicht, wenn man die Airbox aufmacht und dem Motor Luft gibt" wird meiner Erinnerung nach so im 2-Jahres-Rhythmus "wie eine Sau" als die ultimative Neuigkeit & Erkenntnis durch´s Forum gejagt. Also sei es drum, dann gebe ich hier zum x-ten Mal meinen Senf zu diesem Gerücht:

Eigentlich ist doch die Sache so einfach, weil das Grundprinzip so simpel ist: "Power is nothing but Fuel & Air". Das ist ein früher Werbe-Slogan von Dynojet, der mittlerweile auch locker 25 Jahre auf dem Buckel hat. Aber an der Physik und deren Gesetzen hat sich seit dem nichts geändert. Auch im modernsten Motorrad-Motor kommt der "Druck", welcher Kurbelwelle und in der Folge das Hinterrad anschiebt davon, daß Luft im Zylinder heiß gemacht wird. Die hierfür notwendige Heiz-Energie kommt aus dem Kraftstoff, der im Fall des "Benziners", des Otto-Motors homogen mit der Luft im Zylinder vermischt und durch einen Zündfunken an der Kerze (fremd-)gezündet wird. Der Zusammenhang zwischen der Leistung, dem Moment, der Power, die der Motor abgibt, wenn in seinem Zylinder ein Kraftstoff/Luftgemisch verbrannt wird, ist dabei vollkommen linear: Verdoppelt sich die Leistung, verdoppelt sich aliquot die Luftmenge, die der Motor hierfür verarbeitet, durchschleust.

Ich denke, weiter brauchen wir hier nicht in die subtilen Gefilde der Thermodynamik einzudringen, um folgendes Argument abzuleiten, das natürlich auch für die aktuelle Diskussion hier gilt: Jedes Prozent Mehrleistung, daß wir auf den Leistungskurven mit "offener Airbox - sei es der PP-Evo-Deckel oder ein RU-1750 anstelle der Airbox - gewinnen, erscheint deshalb im Drehzahlband auf dem Leistungsdiagramm vom Dyno, weil hier der Motor mehr Luft pumpt.
Ist doch logo, oder?

Nun ist aber das Gemisch, das Verhältnis von Luft zum eingetragen, eingespritzten Kraftstoff nicht frei variabel. Da gibt es eine obere und untere Grenze für das Gemisch, die ein Gemisch dran hindert, zu zünden und sauber durchzubrennen: (1) viel zu wenig Kraftstoff in der Mischung, wodurch die "Brenn-)Teilchen so selten, damit so einen großen Abstand voneinander haben, daß keine Flammfront entsteht oder (2) viel zu viel Kraftstoff im Zylinder, wodurch dessen Verdunstungskälte dann wie eine "Feuerwehr" wirkt, welche ebenfalls die Flamme auslöscht.
Der Effekt beider Situationen, also von "voll-fett & voll-mager", ist dabei derselbe: Der Motor röchelt und gurgelt nur noch und stellt seine Leistungsproduktion ein.

Dieses "Gurgel-Gurgel/Röchel-Röchel" kommt bei modernen eingespritzten Motoren nicht mehr vor, das Kreuz mussten wir nur früher tragen, als Vergaser den Sprit in die Motor-Luft gemixt haben: Wenn man hier schlicht die Airbox vom Vergaser demontiert hat in diesen ohne Alles im "free Flow"_Modus betrieben hat, senkte diese Mod den Unterdruck im Vergaser-Venturi so weit ab, daß der Motor nur mit ganz zarten, vorsichtigen Schieber/Gasgrifföffnungen lief. Hier war der Unterdruck am Düsenstock dann noch so groß,, daß der Motor den Sprit per (Venturi-)Unterdruck aus der Schwimmerkammer hob und lief. Ab so aber Drittel/Halbgas gab es dann leider nur noch besagtest Gurgel-Röchel, weil nun der Venturi zu wenig Sog entwickelte, um den Kraftstoff aus dem Düsenstock zu heben. Der blieb unten in der Kammer drinnen und damit fehlte der Motor im Wortsinn der Saft.
Ein simples Hoppala führte am Vergaser zum umgekehrten Effekt, also zur Überflutung mit Sprit: Wenn sich die Hauptdüse unten im Düsenstock als primäre Kalibrierung der Kraftstoff-Zufuhr lockerte und "vertschüßte", auf Boden der Schwimmerkammer fiel, strömte durch die Bohrung des Düsenstocks so eine Menge an Sprit in den Vergaser-Venturi, daß der Motor nur noch brodelte, rotzte und spotzte.

In der Tat spielte sich die Vergaser-Abstimmung in diesen alten Tagen zwischen diesen beiden Extremen ab. Wollte man damals eine neue Airbox-Konfiguration testen, brauchte es nicht selten einen halben Tag "Umdüsen", bis der Motor so weit sauber lief, daß sich das Resultat so einer Mod beurteilen ließ. Das ist nun im 21-Jhrd. alles durch die Einspritzung viel einfacher. Heute kommt der Sprit, ungeachtet wie der Unterdruck an der Drosselklappe ist, so, wie es das Kennfeld der ECU vorgibt.
Ferner habe die Hersteller in der Zwischenzeit einiges über Brennraumform/Turbulenz/Squish gelernt, wodurch die Gase so effizient um die Kerze herum wirbeln, daß auch ein tendenziell brenn-unwilliges Gemisch sicher "angezündet" wird. Hilfestellung leistet hier die moderne Zündtechnik, die mit Doppelzündung und individuellen Kennfeldern für jede Kerze satt und über ein großes Zeitfenster Zünd- (=Start-) Energie in die Verbrennung pumpen.

Moderne Motoren laufen daher über ein fast schon pervers-großes Lambda- oder Gemischfenster sauber und durchaus kraftvoll. Das gilt für die fette Seite des Fensters, wo ein Gemisch von Lambda = 0,8, also mit einem relativ zum angesaugten (Luft-)Sauerstoff 20% Kraftstoff-Überschuß, von den KTM-Motor klaglos "verdaut" wird, Das gilt auch für das Gemisch auf der anderen Seite des Fensters, hier "verdaut" der Motor einen satten Mangel an Kraftstoff relativ zur angesaugten Luft, und dies ohne dramatischen Leistungsverlust: Bringt man das Gemisch wieder "in die Mitte seines Fensters", kommen vielleicht 2 PS mehr heraus imm Vergleich zum Lambda-Mangel-mager-Gemisch ohne jegliche Anpassung.

Bei einer Motorabstimmung geht es jedoch nicht nur und in erster Linie um "Leistung", mindestens ebenso wichtig ist ein Faktor, der unter dem Oberbegriff "Motorschutz" subsumiert wird. Sind wir nicht erst neulich vcon einem Crack des Motor-ECU-Hackings darüber informiert worden, daß ein erklecklicher Teil der Zig Kennfeldern und Tabellen in einer ECU, die zusammen Zündung und Einspritzung steuern, exklusiv für den Zweck "Motorschutz" in die ECU programmiert sind?
Und hier - denke ich - dürfen wir uns auf das Werk verlassen, darauf, daß die Jungs (arbeiten da auch Mädels?) bei KTM in der Entwicklung ihren Job verstehen. Und ich denke, es braucht keine weitere Erklärung, wenn ich hier behaupte, der "Motorschujtz", will heißen die Standfestigkeit, steht bei diesen Abstimmungs-Arbeiten ganz oben auf der "To-do-List" im Lastenheft.

Was nun das "sicherste" Gemisch für den Motor angeht, so hat das KTM die Ansichten über die Jahre offenkundig sukzessive angepasst: Die ganz frühen 690er liefen serienmäßig mit einem echt recht fetten Gemisch (@ TurboTom). Gerade die frühen Acra-Maps von KTM pumpten echte Kraftstoff-Seen in den Motor:

Der Screenshot zeigt eine Datenaufzeichnung von einer 690 SMC aus 2008 mit Acra-Map in der ECU und so einem Dämpfer auf dem Krümmer, so, wie KTM diese Abstimmung für gut hielt. Die blaue Kurve zeigt die Gasgriffstellung (hier (natürlich) Vollgas), die rote die Motordrehzahl, die gelbe die Einspritzzeit über die Drehzahl, die weiße das Lambda im Abgas. Die Drehzahlspitzen am Beginn der Messung, also dort, wo die blaue Kurve hoich schnellt, weil ich das Gas auf dem Dyno aufreiße, kommt von der massiven Beschleunigungsanreicherung, welche die ECU hier exekutiert: Hier läßt die ECU die Nadel in der Einspritzdüse mit feinen Impulsen vibrieren, welche meine Kastl-Analyse-Soft als virtuelles" Drehzahl-Exzess interpretiert und aufzeichnet.
Diese KTM-Werksabstimmung setzt den Motor, wie man anhand der weißen Kurve sieht konseguent für WOT auf Lambda = 0,8, im Bereich, wo die BS-Anreicherung wirksam ist, sogar noch deutlich fetter.

Das andere Ende der Entwicklung zeigt ein zeitgenössisches Kastl-Analyse-Diagramm von einer aktuellen Husky-701 mit Euro-IV:

Neu in der Legende ist hier einmal das orange "Treppen-Diagramm; es zeigt den Kastl-Eingriff in Prozent an Änderung (hier Verlängerung) des ECU-Ursprung-Impulses der gelben Kurve im Diagramm, die weitere "Neuerung", die grüne Kurve zeigt dann die effektive Einspritzzeit, mit welcher das Kastl die Einspritzdüse ansteuert.
Abstimmungsziel ist dabei ein Gemisch von Lambda 0,89-0,9. Dieses Gemisch ist dabei bewußt - ich bin da halt ein wenig konservativ - dezent fetter als die KTM-Werksabstimmung, die ein Gemisch leicht magerer als Lambda = 0,9 für adäquat hält.

Selbstredend gehört dieses Diagramm zu einer "gepimpten" Husky mit offenem "Ansauger", hier mit RU-1750, den ich für diesen Job favorisiere. Denn Original und im Serienzustand gibt es an einer KTM nichts - abgesehen von der Teillast, in der die Motoren ohne Doppelzündung sich schwer taten, ein geregeltes Lambda = 1 - Gemisch sauber, will heißen ruckelfrei, zu verarbeiten - abzustimmen, das schafft die Entwicklung im Werk so gut, daß es einfach läuft.
Gibt man den Motor nun Luft und verschafft ihm dadurch, gerade "unten" und in der "Mitte" neues Drehmoment und Zugkraft, welche mit der Serien-Airbox nicht möglich ist, braucht der Motor exakt in den Zonen, in denen sich dieser Zuwachs ereignet, Zusatz-Sprit, damit das Gemisch wieder dort hin kommt, wo es für den Motorschutz laut Werk hin gehört. Das orange Treppendiagramm zeigt an, wie viel für diesen Job da vonnöten ist, dis hier einer Verlängerung der (Werks-)Einspritzzeit am Injektor von bis zu 14% - und das ist keine Kleinigkeit.

Wer nun meint, auf diesen Motorschutz, diese Wiederherstellung des Werks-Gemisches, verzichten zu können, wenn er die Airbox flowed, nur weil die Kiste "auch so" so schön rennt, der soll das tun: KTM-Motoren sind recht robust konstruiert, die halten auch jede Menge Missbrauch aus. Für jeden anderen jedoch, für den die Mechanik seines Bikes mehr ist als ein Gebrauchsgegenstand, für den stellt sich diese Frage wohl nicht, der möchte haben, daß es auch dem Motor so gut als nur möglich geht und zumute ist.

Zitat von Quax22

Dafür dass es 3 Wochen gedauert hat und du viel geschrieben hast, bist du ganz schön
am Thema vorbei. So wie ich das sehe könnt ihr kein Beweis dafür bringen, dass
die Ktm/ Husqvarna mit PP Deckel und Serien Map im Vergleich zum Standard Deckel gefährlich abmagert.

Daraf ich daran erinnern, daß es im Frühjahr einen eigenen Thread zu zum Thema gab "EVO-Deckel geht mit Serien-Map". Ich habe mich bereits damals ausführlich dazu geäußert, wie ich die Story überhaupt über die Jahre was-weiß-ich-wie oft schon dargelegt habe: Neue Zusatz-Power durch Airbox oder Auspuff-Mods braucht Zusatz-Sprit, um sicher zu funktionieren. Nun habe ich mal wieder einen neuen Zugang mit neuen Worten versucht. Ich bin doch keine Datenbank, die immer nur die alten Geschichten ausspuckt, wäre mir auch zu langweilig.

Wer nun meint, daß sei am Thama vorbei, dem kann ich nicht helfen, ich schreibe hierzu sicher nichts Neues, sondern verweise fürderhin auf die Suche-Funktion des Forum.

Wer meine Geschichte so versteht, ich sage, der KTM-Motor kommt mit dem Serien-Gemisch gut klar, der hat Probleme mit Sinn-erfassendem Lesen.

A´propos "Kurvenbeweis": Die abgestimmte Kurve der Husky in meinem Post oben hat Lambda = 0,.89-0,90 mit 14% mehr Sprit, einer um diesen Betrag verlängere Einspritzzeit im Vergleich zum Serien-Map. Quizfrage: Wie wäre das Lambda ohne Kastl-Abstimmung an dieser Stelle im Drehzahlband, wenn da nicht die Düse um diesen Zeitspanne länger offen wäre?