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Sauger Tuning- und Optimierungsmöglichkeiten kritisch betrachtet (Am Beispiel Z18XER)

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Z18XER im Schnitt (C) Adam Opel AG

Verfolgende Leser werden erkennen, es gab schonmal einen ähnlichen Artikel vor einiger Zeit.

Da ein bekannter Hersteller von Turbonachrüstungen und Saugrohren nicht sehr erfreut auf die kristische Betrachtung seiner Umrüstartikel reagiert hat, auch keinen Dialog zu Stande kommen lassen wollte und Anwälte ein teurer Spaß sind, habe ich den Artikel zurückgezogen.

Nach längerer Zeit nun die Neuauflage.

Was ist unsere Basis für ein Tuning:

Wir haben einen stabilen Grausgussblock mit Ölkühler, vollvariable Nockenwellen, einlasseitig ein zweistufiges Schaltsaugrohr mit strömungtechnisch sehr günstiger Schaltwalze (soweit ich weiß ist das nach wie vor Stand der Technik und geht nicht wesentlich besser). Abgasseitig einen Standard 4-in-1-Krümmer mit motornahem Keramikkat. Dazu das Standardensemble von Einzeleinpritzung und Zündung.

Das ganze taugt laut Prospekt für gute 140PS/103kW und 175Nm. Für nen 1,8-Liter-Sauger nach wie vor keine schlechten Werte.

Und alles in allem keine schlechte Basis für mehr Leistung.

Eins vorweg: Leute die bei GM, VW, BMW oder Porsche Motoren bauen sind keine Deppen. Wir leben nicht mehr in den 70'ern, wo ein Motor halt laufen musste und noch viel Potenzial zur Optimierung hatte. Heute optimiert jeder Hersteller schon bis an die Grenze des Bezahlbaren. Aber klar, alles kann man nicht einbauen in so ein 0815 Auto.

Und es ist auch zwingend zu bedenken, dass man nicht nur einen einzelnen Parameter an einem Motor ändern kann und alles wird besser. Die Zusammenhänge bei einem Verbrennungsmotor sind hochkomplex und eine Änderung an einem Parameter zieht viele weitere nach sich.

Und noch kurz etwas ganz grundlegende Theorie:

Wir haben einen fertigen Motor und wollen mehr Leistung. Wie geht das? Am simpelsten: wo Mehr Luft-Kraftstoff-Gemisch rein geht, kann mehr verbrennen und damit mehr Leistung erzeugen.

Zum anderen können inner- und außermotorische Verluste reduziert werden. bei den äußeren Verlusten setzt die Tuning-Branche gern an. Sportluftfilter sollen der angesaugten Luft weniger Widerstand entgegensetzen und Sport-Abgasanlagen das gleiche bei den Abgasen bewirken.

Bei den innermotorischen Massnahmen setzt dann eher das Profi-Tuning an. Aber eins nach dem anderen.

Was bietet der Tuning Markt:

Luftfiltereinsätze:

Was sagen die Hersteller:

Meist aus Schaumstoff oder ölgetränktem Gewebe.Sollen einen höhernen und verlustfreien Luftdurchsatz ermöglichen und dabei auch das Ansauggeräusch weniger dämpfen.

Was bringts wirklich:

Was hier zählt ist schlicht wirksame Oberfläche und Strömungsgeschwindigkeit. Da original schon ein ziemlich großer Plattenfilter mit sehr großer wirksamer Oberfläche in einem strömungsptimierten, großen Luftfilerkasten (Luft bewegt sich hier vergleichsweise langsam durch den Filter -> geringere Verluste) sitzt - wohl eher weniger, was die Leistung betrifft. Grade bei Schaumstofffiltern ist die Feinststaubfilterung und wirksame Oberfläche wohl eher kritisch zu betrachten. Auch sollen die ölgetränkten Filter durch den feinen Ölnebel für Probleme bei Heißfilm-Luftmassenmessern gesorgt haben. Ob das Ansauggeräusch mit originalen Filtergehäuse kerniger ist, als vorher, muss dann jeder selbst entscheiden.

Andere haben da bereits den ein oder anderen Test durchgeführt:

Filtervergleich

Air Filter Filtration Test

Fazit:

Wird wenig bis keine zusätzliche Leistung bringen, und auch für den 'guten' Sound nicht sonderlich hilfreich sein.

Luftfilterboxen:

Was sagen die Hersteller:

Ersetzen das serienmäßige Luftfiltergehäuse. Sollen eine laminarere Strömung auf den (Sport-)Luftfilter begünstigen und für mehr Leistung als das Serienteil sorgen.

Was bringts wirklich:

Man erinnere sich: am Luftfilter sollte die Luft möglichst langsam strömen, um den Widerstand durch den Filter und damit die Verluste gering zu halten. Leider sind die Nachrüstboxen oft erheblich kleiner als die originalen Gehäuse. Klar - sie sollen ja auch in möglichst viele Fahrzeuge passen. Nachteil ist die dann höhere Strömungsgeschwindigkeit der Luft am Filter, was widerrum gegenüber den größeren Gehäusen zu höheren Verlusten führt.

Das Ansauggeräusch ist meist ausgeprägter, da die Dämpfungseigenschaften der Originalgehäuse fehlen.

Fazit:

Über den Sinn und Nutzen solcher Airboxen streiten sich die Geister. Wenn es Nutzen bringt, dann eher geringen. Der sportliche Sound profitiert aber sicher. Kleiner Tipp: unbedingt für Kaltluftzuführung sorgen - wer im warmen Motorraum ansaugt verliert deutlich Leistung.

Ansaugkrümmer:

Was sagen die Hersteller:

Neue Ansaugrohre/ -krümmer mit 'strömungsoptimierten', 'computerberechneten', 'kurzen' Saugwegen für 'mehr' Leistung.

Was bringts wirklich:

Das originale Schaltsaugrohr (kurze, gaaanz grobe Technik-Info: lange Saugwege sorgen im unteren Drehzahlbereich für mehr Drehmoment, kurze Saugwege bei hohen Drehzahlen für mehr Leistung) hat seinen Sinn und sollte nicht durch ein einfaches, wie auch immer genanntes, Saugrohr ersetzt werden. Mag der ein oder andere den Zusatzkick obenrum spüren - ich glaube eher es ist der normale Kick nach dem dann schlapperen 'untenrum'.

Desweiteren sind die Nachrüstsaugrohre meist aus Aluguss. Nachteil: schwerer als das Plastikteil, innen raue Rohrwandungen - sprich Strömungsverluste. Da würde auspolieren helfen - was in den 70er und 80ern durchaus Teil des Standard-Tunings war.

Fazit:

Mehr Schaden als Nutzen im Alltagsbetrieb, da Drehmoment im Alltagsnutzbereich verloren geht. Selbst auf der Rennstrecke jenseits der 5000 U/min wird der Nutzen eher homöophatisch ausfallen - wenn überhaupt.

Es gibt Rollenprüfstandsläufe die dem Z18XER 170PS (mit Fächer und Drehzahlerhöhung) mit originalem Schaltsaugrohr zeigen .

Sportnockenwellen:

Was sagen die Hersteller:

In erster Linie wird mehr Leistung und mehr Drehmoment versprochen.

Was bringst wirklich:

Tatsächlich, was versprochen wird - ABER - meist in einem viel höheren Drehzahlband. Ich möchte dem Leser hier jetzt einen tiefgreifenden Monolog über die Theorie des Gaswechsel beim Verbrennungsmotor ersparen. Soviel sei aber gesagt: von nichts, kommt nichts. Mehr Leistung im oberen Drehzahlbereich ist trotz Nockenwellenverstellung auch gleichbedeutend mit weniger Leistung im unteren Drehzahlbereich (im Vergleich zu Originalnockenwellen). Da Nockenprofile und Öffnungszeiten anders werden sollte auch die Nockenwellenverstellung angepasst werden. Das wiederrum erfordert aber eigentlich schon einen Motorenprüfstand und viel, viel Zeit und Erfahrung.

Ohne Nockenwellenverstellung wird das ganze schon leichter, da haben diverse Spezialisten für Nockenwellen ihr KnowHow und das funktioniert auch sehr gut. Ich denke man wird da auch gut über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Nockenwellen (von Alltags- bis Renntauglich) beraten/informiert.

Fazit:

Wenn man einen Sportmotor bauen möchte, immer ein probates Mittel. Für Alltagsfahrzeuge eher untauglich, es sei denn man stört sich an den einzugehenden Kompromissen nicht. Durch die Nochkenwellenverstellung beim Z18XER kritisch bezüglich der Timings zu betrachten.

Chiptuning:

Was sagen die Hersteller:

Das Zünd- und Einspritzkennfeld vom Motorsteuergerät wird 'optimiert'. Dadurch wird mehr Leistung und oft auch weniger Spritverbrauch versprochen. Wie dies geschieht - da schweigen sich die Jungs meist aus. Beim Turbo einfach - Ladedruck hoch, mehr Sprit dazu. Beim Sauger theoretisch nur möglich über frühere Zündzeitpunkte oder geänderte Einspritzmengen (wer mehr weiß - bitte Info geben). Manchmal werden auch die Drehzahlbegrenzer ausgehebelt, bzw. höher angesetzt.

Was bringts:

Eher wenig bis nichts. Zur Erinnerung - wir reden von einem 1,8-Liter-Saugmotor, der im Werk mit sehr viel Zeit, Aufwand und Teststandsläufen auf das beste Verhältnis von Leistung/Haltbarkeit/Spritverbrauch hin optimiert wurde. Weiterhin ist zu bedenken, der Motor hat eine Klopfregelung, die bereits die Grenzen der Frühzündung auslotet.

Trotzdem behauptet der Laptop-Tuner in der Hinterhofgarage er hat das alles noch besser hinbekommen. In Null-Komma-Nichts, ohne Teststand, im besten Fall auf der Rolle.

Durch Änderung einiger Zünd- und Einspritzparameter (wie, was, wo, wieviel, warum bleibt eigentlich immer unbeantwortet). Man hofft er hat die Finger von der Nockenwellenverstellung gelassen.

Also was sagt das Prospekt: Meist irgendwas wie: BIS ZU 5PS und 10Nm mehr.

Man lese genau: bis zu...

Man denke kurz nach. Bis zu - kann auch heißen gar nichts.

Dann werden als Gegenargument oft Rollenprüfstandsdiagramme präsentiert, die nach dem Umprogrammieren durchgeführt wurden.

Und siehe da, 145PS, 185Nm. Okay, man denke nochmal nach. Was hatte der Motor vor der Änderung? Serienstreuung? Es wird kaum ein Z18XER Strich genau 140PS/175Nm haben. Manche mehr, manche weniger.

Also wer weiß - eine echte Vorher- Nachhermessung fehlt mir bislang leider.

Fazit:

Ich glaube beim Sauger ist Chiptuning eine Glaubensfrage. Die Lebendauer des Motors für minimalste Mehrleistung zu gefährden scheint die Sache nicht wert.

Persönlich halte ich es für sinnfrei - es gibt andere Meinungen. Muss man akzeptieren.

Turbolader:

Was sagen die Hersteller:

Der Turbo presst mehr Frischluft in den Motor. Dadurch kann mehr Gemisch verbrannt werden und das erzeugt mehr Leistung. Es werden oft Komplettkits angeboten. Einbau und Steuergeräteanpassung kann man oft dazuordern.

Das Schaltsaugrohr muss zwangsweise ersetzt werden - zum einen ist es bei Turbo sinnfrei, zum anderen würde das Kunststoffteil den Belastungen nicht standhalten.

Was bringts wirklich:

Natürlich mehr Leistung. Und das nicht zu knapp. Mehr als 100PS und 100 Nm zusätzlich. Feine Sache.

Aber Achtung!

Das normale F17+ Getriebe am Z18XER verträgt nur maximal 175Nm Eingangsdrehmoment. Ist also von Haus aus schon an der Grenze. Hier müsste verstärkt werden, sonst droht Getriebeschaden. Gleiches gilt für die Kupplung.

Der Kühler ist für 140PS/103kW ausgelegt (man erinnere sich: nur grob 1/3 der im Benzin steckenden Energie wird bei der Verbrennung zu nutzbarer Motorleistung, gut 1/3 geht durchs Abgas verloren und das letzte 1/3 in Wärmeverlust - und die Wärme will abgeführt werden) - 100PS mehr wollen auch entsprechend gekühlt werden. Natürlich wird das alles bei 20°C und nicht allzuhäufiger Nutzung der Leistung ne Weile gut gehen. Aber wehe dem, der bei 35° im Hochsommer zwei Stunden Volldampf auf der Bahn macht. Hier drohen schwere Motorschäden.

Ähnliches gilt für den Schmierkreislauf.

Der Motorblock wird die Mehrbelastung wohl wegstecken. Wie sich Kubelwelle, Pleuel und vor allem die Lager auf Dauer damit abfinden ist eine andere Geschichte. Länger leben werden sie durch den Umbau sicher nicht.

Fazit:

Seien wir ehrlich: Turboumbau: 2500€, Getriebe verstärken: 1000€, Kühlung anpassen: 500€

Für wirkliche ernsthafte Fahrer: stärkere Bremsen: 1000€, passendes Fahrwerk: 500€

Dagegengerechnet: Eigenes Auto verkaufen und dafür nen Werksturbo oder gar nen OPC holen bei dem alles schon drin ist und der keine Bastelbude mit fraglicher Lebensdauer ist: viel billiger. Vom gesparten Geld kann man den dann ja aufwerten .

Fächerkrümmer:

Was sagen die Hersteller:

Ersatz des normalen Abgaskrümmers mit integrietem Kat durch einen strömungsgünstigeren Fächerkrümmer. Soll den Abgasgegendruck reduzieren und durch die geringe Verlustleitung, die nutzbare Leistung steigern.

Was bringts wirklich:

In erster Linie tatsächlich mehr Leistung druch reduzierten Gegendruck im Abgastrakt.

ABER: ohne Kat darf man natürlich in Deutschland nicht fahren. Zudem wird die EOBD das Meckern anfangen. Aber auch dafür gibt es Abhilfe - siehe nächsten Teil

Fazit:

Wenn man sich mit dem TÜV einigen kann und das Geld in die Hand nehmen möchte sicher eine Massnahme die zu leicht gesteigerter Leistung führen wird. Genaue Zahlen sind leider nicht zu orakeln. Wer entsprechende Messungen hat - immer her damit.

Sportkatalysatoren:

Was sagen die Hersteller:

Sie sollen ebenfalls den Abgasgegendruck reduizieren und somit die nutzbare Leistung steigern.

Meist als Metallkatalysatoren mit geringer Zellenzahl (100-200CPI) ausgelegt.

Was bringst wirklich:

Weniger Abgasgegendruck und damit mehr Leistung. In Verbindung mit Fächerkrümmer sicher sinnvoll. Zudem solider gegen Stöße und leichter als der Keramikkat. Allerdings könnte es Probleme beim TÜV wegen unzureichender Wirkung auf Grund der nun doch eher geringen aktiven Oberfläche (im Vergleich zum Originalkat) geben. Auch durch die nun zwingend nicht mehr motornahe Montage könnte der TÜV Bedenken äußern.

Fazit:

Auch hier muss sich leider die Sinnfrage in Anbetracht des doch sehr hohen Preises und des fraglichen TÜV-Segens stellen. Rein Leistungstechnisch betrachtet sicher eine interessante Optimierungsmöglichkeit Möglichkeit.

Sport-Abgasanlage:

Was die Hersteller sagen:

Durch größeren Rohrdurchmesser soll der Abgasgegendruck reduziert. Die Schalldämpfer sollen weniger Gegendruck als die originalen Schalldämpfer bieten. Sportlicher Sound.

Was bringts wirklich:

Sound eigentlich immer. Ob der dann gut ist oder nicht sei dem geneigten Hörer überlassen. Das ist Geschmackssache.

Leistung? Mit Serienkat wohl eher kaum. Denn der ist die Engstelle, an dem die meisten Strömungsverluste entstehen. Klar kann man auch danach das ein oder andere Milibar weniger Gegendruck erreichen, nur allzu viel nutzen wird es nicht. Aber auch Kleinstvieh macht Mist.

Sinnfrei erscheint dagegen die derzeitige Mode der doppelten Endschalldämpfer. Außer sinnlos mehr Gewicht und Optik bringt es nichts. Und ob der geringere Gegendruck beim BEschleunigen das höhere Gewicht ausgleicht, darf zumindest bezweifelt werden.

Fazit:

Auch hier wieder eine Glaubensfrage. Wirklich beweiskräftige Vorher- Nachhermessungen fehlen. Falls es welche gibt - auch hier bitte einfach mal Bescheid geben.

Die Vollfettstufe:

Nun, wie gesagt. Alles können die Hersteller auch (noch) nicht verwirklichen. Was geht außer den käuflichen Standardsachen noch?

Hier kommt jetzt klassisches Motortuning ins Spiel. Das einfachste ist wohl noch, Ein- und Auslasskanäle zu erweitern und zu polieren um die Strömungsverluste zu veringern. Achtung: Hier ist Erfahrung von Nöten wie viel Material wo weg kann und wo man lieber mehr stehen lässt. Zylinderköpfe sind zu teuer für try-and-error-Methoden.

Diese Massnahme ist eher sinnvoll, wenn man sich oft im oberen Drehzahlbereich befindet. Der Gewinn wird sich im einstelligen - mit viel Glück vlt sogar zweistelligen - PS-Bereich bewegen.

Größere Ventile lassen den Motor leichter atmen - ob und wie diese verwirklicht werden können ist wiederrum ein Fall für Experten. Und auch hier wird sich der Gewinn wohl eher maximal im untersten zweistelligen PS-Bereich.

Den Kurbeltrieb mit all seinen beweglichen Teilen zu erleichtern ist ebenfalls immer eine gute Option. Allerdings sind Kolben und Pleuel schon relativ leicht beim Z18XER. Es wird trotzdem noch das ein oder andere Gramm Material am Pleuel zuviel sein, das weg könnte. Aber auch hier ist Erfahrung wichtig. Alternativ sind auch Leichtmetallpleuel als Sonderandertigung erhältlich, allerdings zu astronomischen Preisen. Für solche Tuningspäße gibt es aber dankbarere Motoren, bei denen das am Ende auch deutlich mehr lohnt .

Gesamtfazit:

Wie es leider so oft im Leben ist - das eine geht nicht ohne das andere. Sinnvolles Tuning am Z18XER ist möglich. Ob sich Zeit und Geldaufwand lohnen muss jeder selbst entscheiden. Aber mal ehrlich - so schlecht ist der Motor ja nun auch nicht...

Anmerkung:

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