Bau eines leichten, 2,5l 16V höchstdrehzahl Motors

Sinnvolle Fragen abseits des Seven. Welches Mitglied weiß Rat ?
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DriversCar
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In diesem Thread soll es um den Bau eines leichten, 10.500U/min drehenden, 2,5 Liter 4 Zylinder Sauger gehen.

Projektdauer: 48 Monate

Ich beschäftige mich mit dem Thema mehr oder weniger schon einige Jahre. Wenn von euch auch jemand mit dabei ist, der ein wenig mit diskutieren möchte... hier ist der Raum dafür.
Hier ist jeder Kommentar willkommen, der dem Thema nützlich ist, zielführende Kritik ist genauso hilfreich.
Evtl. gibt es ja hier ja irgendwo gleichgesinnte... und Leute die in der Materie stecken.

Wen dieser Beitrag hier stört, es für unnütz, Quatsch oder Schwachsinn hält, und 1000 Argumente gegen so ein Projekt hat... bitte einfach fern bleiben :)

Der Motor soll u.a. ein Ersatz oder Alternative werden für und andere Motoren, welche Konzeptbedingt, oder aufgrund von Alters und/oder Teilemangel nicht mehr fahren können, oder bestimmte Leistungen /Drehzahlen nicht schaffen.

S14B23
S14B25
M102.990
M102.991
M102.992
2.4 CIH
C20XE
BDA/YB/YD

Zu mir. Ich bin gelernter Zerspanungsmechaniker, nach den Semestern im Maschinenbau habe ich dann 14 Jahre als Konstrukteur und technischer Leiter eines Automobilzulieferers gearbeitet.
Ich habe keinerlei Motorenbauerfahrung. Aber das Thema ist für mich zu interessant und emotional und komme immer wieder darauf zurück.
Derzeit bin ich in Teilzeit als Konstrukteur in einem Unternehmen angestellt und erstelle freischaffend für Kunden, Konstruktionen und Zeichnungen, hauptsächlich im Stahl-, Metallbau.
Desweiteren sitze ich an einer eigenen Produktentwicklung im Bereich PV Stromgewinnung.
Solidworks ist mein Werkzeug.

In meiner Überlegung soll es ein Motor mit folgenden Keyfacts werden:

- Aluminiumblock
- Zylinder gebuchst
- Bohrung 104mm
- Hub 73,5mm (Prototyp:78,9, Serie: 73,5
- Zylinderabstand (Prototyp: 122, Serie: 115)
- 10500 max. Drehzahl
- Kolbengeschwindigkeit unter 26m/s bei Höchstdrehzahl
- 380 PS
- Motorgewicht unter 120kg

Warum unbedingt 10.500 u/min aus einem großen 4 Zylinder ? Weils geil ist! Punkt!
Es geht hier nur um Emotionen und zu gucken, was technisch machbar. Nicht um Sinnhaftigkeit oder dergleichen.
Ich stand bestimmt 50 mal an der Strecke als Georg mim 320 Judd und Meisel noch mit dem M102.992 EVO an mir vorbeigerast sind... auf Iberg, Kyffhäuser, und andere Strecken
Ich war mit meinem Lancia Delta integrale 16V zu den Veranstaltungen gefahren und habe eigentlich Norbert Handa zugefiebert... aber das Saugergebrüll zieht einen einfach in den Bann...
Damit war ich infiziert...

Die höchste Ausbaustufe eines 2,5er 16V Sauger für Kurzzeiteinsätze, von der ich weiß, hatte 385 PS und Kolbengeschwindigkeiten jenseits der 27m/s

Bohrung + Hubvariation um eine zivilere Variante bauen zu können, um Revisionsintervalle zu reduzieren, oder in Blockrevision und Kopfrevison aufzuteilen.
Damit der Block evtl. nicht bei jeder Revision des Ventiltriebs aus dem Fahrzeug muss. Oder umgekehrt, der Kopf, bei Kurbeltriebrevision montiert bleiben kann.

Ich habe bisher keine 4 Zylinderbank, weder aus einem 4 Zylinder-, noch aus einem V8 gefunden welcher ein Spender werden könnte,... bis auf einen:
Porsche 928/944.

Evtl. wird der Porsche M44.40 Motor auch die Basis für diese Entwicklung. Bietet sich in meinen Augen erstmal an.

Ich würde jetzt mit einem Versuchsaufbau des /oder eines Einzylindermotors für die Entwicklung der Buchsenbeschichtung, des Kolbens, Pleul, Brennraums, Ventiltriebs anfangen.
- 625ccm, 104mm Bohrung

Kennt jemand einen tollen musterwürdigen Brennraum der dafür als Grundlage erstmal herhalten kann ?
Die alte KTM 690 gibts mit 102mm Bohrung
und die neuere mit 105mm

Beim Ventiltrieb käme mir der BMW M12/7 als Grundlage in den Kopf, wenn man an die Kombination aus Drehzahl, Ventilgewicht und Nockenhub denkt.

weitere Einfälle ?

Falls sich jemand öffentlich nicht traut, hier meine Mail Adresse: driverscar@gmx.de

Grüßt Euch
Michael


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Werner Maurer
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Unser Mitglied Peter Köster hat in den 90er mal einen 8-Zylinder selbst gebaut. Der kam allerdings auch aus dem Fach und wusste genau was er tut. Es gab damals einen ausfühlichen Baubericht im Seven-Magazin.


Hallo
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Kann technisch nix beitragen.
Auf mein sehr bescheidenes Wissen bezogen finde ich das Vorhaben technisch und finanziell sehr ambitioniert aber natürlich auch wünschenswert :D .

Wollte Dir aber folgenden Lesetip verlinken:
https://www.hondaforum.de/forum/showthr ... C3%A4ndler


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DriversCar
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Danke für den Link. Edit: der link ist Super!

Hallo Werner,

danke für die Info. Wie kommt man an den Bericht?
BTW ich kenne alle V8 Motoren welche auf Suzuki Hayabusa Bänke setzen. Kann es sein, dass es in diese Richtung geht ?

Da das Jahr gerade erst angefangen hat, hab mich sinnvollerweise gerade angemeldet ;-)


Zu meinem unteren Absatz in meinen Beitrag, manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäume nicht:

Der 992 GT3 RS hat eine Bohrung von 102mm
Der 991 RSR hat gar 104,5 und stellt mit einem Drehzahllimit von 9.400 sowohl für das Kopfdesign als auch den Ventiltrieb die beste Grundlage in meinen Augen dar.

Wenn man jetzt die Kolben und Kopf des 991RSR mit dem Hub des 992RS (81,5 zu 81mm) kombiniert und das Ganze in einen dafür bestimmten 4 Zylinder baut, würde man so ziemlich sicher,
einen Standfesten, ca. 300PS Motor, der 9500 Umdrehungen drehen kann bekommen... (300 statt 340PS, da ich gleich mit der 73,5mm Kurbelwelle, statt einer 81er beginnen wöllte).

Ich denke, um das Projekt kostentechnisch ohne Sponsoren überhaupt zum Laufen zu bekommen ist das für mich der beste Ansatz.
Damit würde man erstmal massiv Geld in der Kopf- und Ventiltriebsentwicklung einsparen.
Also einen 4 Zylinder Motor mit Porsche GT3RS / RSR Innereien.

Köpfe könnten durch revers engineering dann >relaitv einfach< gegossen und gefrässt werden. Die Innereien hat man ja schon...
Lagergröße der KW und Pleuel sollten sich aufgrund der bestehenden Ersatzteilversorgung dann natürlich auch am Porsche GT3 RS orientieren, insofern vom Schwingungsverhalten der Kurbelwelle nichts dagegenspricht.

Ich könnte mir als aller ersten Prototypen einen abgefrästen Porsche M44.40 oder M44.41 Block mit GT3 RS/RSR innereien vorstellen.

Weiß jemand zufällig, welcher der oben im ersten Beitrag aufgelissteten Motoren, die von Haus aus beste Ölversorgung besitzt? Das könnte man dann gleich im Blockdesign mit bedenken.

Grüße
Zuletzt geändert von DriversCar am 12 Jan 2023, 19:13, insgesamt 1-mal geändert.


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Werner Maurer
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Fast, der V8 entstand aus der Yamaha FZR.
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Haiopai1982
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Nicht dran fummeln wenn et lüppt!

Grüße aus dem Norden, Bernd

PN fähig! ;-)
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Danke Bernd


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Horatio
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Das erprobte Konzept des 2.4l Duratec (2.5er Block mit 2.3er KW) reicht Dir demnach eher nicht?
Dann wird es schon sehr extrem. Nichts für Ungut, aber ob das ohne langjährige konzeptionelle Motorenbauerfahrung etwas wird?
Wie standfest soll die Lösung denn ausgelegt sein, offenbar eher für Kurzzeiteinsätze?

Viele Grüße


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DriversCar
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Der Duratec Cosworth und Ableger ist ja für den Caterham wunderbar ausreichend. Selbstverständlich reicht das.
Der Motor ist leicht, stark, vorhanden, einfach, günstig.
Aber für das gewisse etwas, was die Gr.A DTM Motoren eben hatten, fehlt es. Aufgrund der geringen Zylinderabstände ist da einfach nicht mehr zu machen.
Der E30, 190er, Ascona, wiegt deutlich mehr und benötigen daher auch mehr Leistung. Oder was glaubst Du warum so viele Leute Stilbruch begehen und in den E30M3 einen 6 Zylinder einbauen?

Natürlich ist das extrem, ich erwarte nichts anderes :D

einen Motorenbauen würde ich natürlich an Bord holen, wenn sich ein Investor findet. Habe mit einen der renomiertesten aus Deutschland schon Rücksprache gehalten.

Wie Standfest?
Wie Standfest ist denn ein GT3 RS, der bei 9000rpm begrenzt ist?
Der 992 GT3RS darf 100h Cup Rennkilometer bekommen, danach müssen die Titanpleul, Kolbenringe, Lager getauscht werden.
Die Lager sehen danach noch Top aus, macht man weil das Ding dann halt offen ist. Bei den Pleul ist es Werksvorgabe hier ist es der Schraubensitz, welcher oft die größte Schwachstelle bei Hochdrehzahlmotoren ist. Bei 9000 Umdrehungen ziehen mehrere Tonnen am Pleul.
Wenn Du die Kurbelwelle und Pleuel mal gesehen hast dann weißt Du, dass es dafür gebaut ist... Die Lager sind so Fett und Breit das bei den hohen Drehzahlen die Flächenpressung noch gut genug ist.
Ich glaube kaum das die Lager unsere "Ranger" Motoren bei gleicher Drehzahl und Laufzeig genau so gut aussehen. Wie auch... Im Vergleich zu anderen massen 4 Zylindern finde ich den Duratec schon sehr gut..

Nochmal auf die Standzeit zurück zukommen... im Cup sind 9400rpm Limit. 100 Stunden wo konstant über 7500 gefahren wird, und oft auch mehr als 9000 anliegen..
Eine Saison CUP mit allen Wettbewerben, Qualis, Trainings dauert 30h. Mit Test's bist du wenn es hoch kommt bei 50h.

Also zwei Jahre im Auto Vollgas und dann die Revision...

Analog dazu:
Ø104 x 81,5 2,5 16V bis 9400Umin 100h
Ø 99 x 81,5 2,5 16V bis 9400Umin 120h
Ø104 x 73,5 2,5 16V bis 10500Umin 50h

Wenn man jetzt darüber nachdenkt, um wieviel % die Belastung auf Kolben, Pleul und Lager höher wird, wenn man statt 9400 die anvisierten 10500 dreht, würde ich (aus dem Bauch raus) die Revisionsintervalle um 40-50% verringern.
Ich denke das die Belastung mit der Drehzal nicht Linear sondern Expotentiel ansteigt.

Also 50h reiner Rennstrecken Vollgasbetrieb. Wenn das so wäre, dann würde mich das zufrieden stellen.

Wenn man das Ding auf der Straße bewegt, und halt für seinen eigenen Splien ab und zu mal ausdreht ist das überhaupt nicht mit Rennstreckenbetrieb vergleichbar.

Ein gut gemachter 2 Liter BMW M12/7 hat ca. 340+ PS bei 10.800Umin.
Da dieser Block wie unsere Duratecs ebenfalls für Brot und Butter Autos gemacht wurden, braucht dieser Motor bei Rennstrecke alle 20h eine Revision.
Und was dazu kommt, dieser und alle anderen Gr.A Rennmotoren wiegen sehr viel.

Also irgendwo zwischen 30 und 70h würde ich den Entwurf einordnen wollen.


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suicide jockey
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Fahrzeug: ->2015: T&J Hornet 2,0 / 2009-> Lotus 7 S2, 1964 / Daily: 2016->Toyota GT86

Interessant ist Dein Ansatz allemal, allerdings bleiben mir primäre Punkte, die nicht aus dem Kopf wollen:
  • Der Seven ist ein echtes Leichgewicht. Er profitiert - als "Gesamtsystem" betrachtet - damit von sehr leichten Antriebssträngen, die man ja auch noc nachträglich leistungssteigern kann. Besonders geeignete Variante: Rover K, siehe z.B. Dominiks und Carsten Drechslers lesenswerte Berichte dazu!
  • Die angedachten Motoren oben sind zum Gutteil sehr viel schwerer, dazu kommen schwerere Komponenten wie Getriebe, Antriebswellen, Bremsen, ... der Leistungsgewinn wird durch das Zusatzgewicht direkt wieder aufgefressen, zeitgleich versau... ääh verändert man die sehr gelungene Balance dieses Konzepts und mach ggf. einen Nasenbären aus dem Auto.
  • Welches Getriebe soll in ein solches Konzept fließen? Imho käme da eigentlich nur ein sehr leichtes (Renn-)Getriebe in Frage, aber bei angepeilten 10500rpm wirds entweder schon teuer oder/und die Auswahl recht dünn. Kardanwellen und Antriebswellen müssen die hohen Drehzahlen auch aushalten.
  • Imho muss man sich recht gut selbst zügeln können, um aus einem fahraktiven, ausgewogenen Auto nicht unversehens ein "Nur-Geradeaus-Schnell-Nasenbär-Konzept" mit lediglich Stammtisch-wirksamen Leistungszahlen zu machen.
  • Eine Revision alle 50 - 100 Stunden ist, zumindest für Privatfahrer und Semi-Profis, imho eine Maschine zum trefflichen Geldverbrennen, ohne größeren Nutzen.
Nicht zuletzt hat Colin Chapman das Erfolgsrezept mit zwei Worten auf den Punkt gebracht:
ADD LIGHTNESS ...

Wenn ich in einem Auto Gruppe-A-Sound haben möchte, kaufe ich mir ein Gruppe-A-Auto ...
Bitte nicht als "Gemecker" auffassen, bin selber ein Freund von Drehorgeln. Soll eher eine Art Anregung sein, das ursprüngliche Erbgut dieser Autos nicht zu vergessen ....
Zuletzt geändert von suicide jockey am 13 Jan 2023, 21:40, insgesamt 1-mal geändert.


Grüße aus Soest, Frank Schur (spam-bin1(ät)web.de)
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