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Das Winterprojekt in der Saisonpause 2009/2010:

Der Wasser-Ladeluftkühler von Pro Alloy
20. November 2009

Das Auto ist ja die letzten Jahre einer fortwährenden Evolution unterworfen. Anstatt, wie Manche das tun, das Auto in einem Gewaltakt von Serie auf Monster zu drücken, mache ich das lieber anders. Denn wer viel gleichzeitig ändert, schafft umso mehr potentielle Fehlerquellen. So ist es meiner Auffassung nach besser, schrittweise Einzelheiten zu verbessern, diese zu testen, und sich dann die nächsten auffallenden Schwachpunkte zur Aufgabe zu machen. So langsam sind es dann an meinem Auto auch nur noch einzelne Punkte, die einer Verbesserung wirklich bedürfen, was die Konzentration auf diese wenigen Punkte dann überschaubar gestaltet.

Was immer wieder aufgefallen war, war der Leistungsverlust bei hohen Umgebungslufttemperaturen. Und das umso schlimmer, je höher die erreichte Spitzenleistung des Motors getrieben wurde. Am schlimmsten war es letzten Sommer, als ich auf dem Spreewaldring einen Turn fuhr und der Wagen ganz eindeutig unter heftigem Leistungsverlust litt, die Höchstgeschwindigkeit an der schnellsten Stelle vor dem Anbremspunkt Waldkehre um sagenhafte 10km/h unter dem bisherigen Wert lag! Geschätzte 30PS blieben aufgrund der hohen sommerlichen Temperaturen schlichtweg auf der Strecke liegen.

Der Mechanismus ist hierbei leicht zu erklären: die Luft gelangt über den Luftfilter und die Ansaugbrücke in den Turbolader und wird dort stark verdichtet und dabei enorm aufgeheizt. Sie geht dann in den schon sehr großvolumigen Ladeluftkühler und soll dort möglichst stark abgekühlt werden, um danach zur Drosselklappe und in den Brennraum zu gelangen. Oben am Auslass des Ladeluftkühlers werden Ladelufttemperatur und Ladedruck gemessen. Und abhängig davon wird dann die Elektronik die Kennfelder fahren. Und ggfs. wird zum Motorschutz zusätzlich das Gemisch angefettet, der Lambdawert sinkt ab.

Während nun ein Ottomotor seine größte Leistungsausbeute bei einem Lambda von etwa 0,90 erreicht, wird zum Motorschutz temperaturbedingt das Gemisch bereits nach wenigen Sekunden Vollgas bis auf 0,69 herab angefettet, ja auch 0,66 hatte ich bereits kurzzeitig mal auf der Anzeige. In diesem Bereich ist bereits die Grenze der Zündfähigkeit des Gemischs langsam aber sicher erreicht.

Dass dieser Effekt einen enormen Einfluss auf die Leistung des Motors hat, konnte ich durch diverse Messungen mit der Driftbox beeindruckend ermitteln. Im Frühjahr, wenn man die ersten Ausfahrten nach der Winterpause macht und es draußen noch unter 10°C hat, hat der Wagen Leistung ohne Ende, der Durchzug von 100 auf 200km/h im vierten Gang ist so bereits nach 8,9 Sekunden erledigt. Macht man den gleichen Versuch im Sommer bei 35°C im Schatten, erlebt man sein blaues Wunder. Unterschreitet man gerade noch die 10 Sekunden, hat man schon Glück gehabt. Die eh schon heiße Luft durchströmt den Ladeluftkühler und kann die heiße Ladeluft innen kaum noch abkühlen. Das System Luft-Ladeluftkühler im Zusammenspiel mit dem doch stark eingeschränkten Luftstrom durch das rechte Ohr (Lufteinlass vor dem Hinterrad) kommt hier klar an seine Grenze.

Was kann man nun dagegen tun?

Grundlegend muss man versuchen, mehr kühlende Luft an den Ladeluftkühler zu schaffen. Es gibt verschiedene Ansätze, direkte und indirekte, zum Beispiel:

- Noch größeren Ladeluftkühler verbauen (geht beim Speedster kaum noch, Platz ist knapp, Lufteinlass beschränkt)
- Ladedruck absenken unter Erhalt des Füllungsgrads (hieße Abschied vom Integrallader K04)
- Wasser- / Wasser-Ethanol-Einspritzung (kompliziert in Konstruktion und Anwendung)
- Spritzdüsen mit Wasser / Wasser/Alkohol auf Ladeluftkühler richten und elektrisch angesteuert versprühen (Frickellösung, Fusseltuning, elende Sauerei durch Feuchtigkeit, Kalkablagerungen etc.)
- Wasser-Ladeluftkühler (aufwändig, sekundärer Kühlkreislauf, Pumpe, Vorratsbehälter und Kühler erforderlich)

Ich werde nun die letzte der genannten Möglichkeiten umsetzen. Die Firma Pro Alloy in England stellt ein derartiges System als Einbausatz bereit und heute habe ich es bei einem bekannten Tuner hier in Deutschland bestellt, es wird also pünktlich zur Saisonpause bei mir im Hause sein und kann dann im Winter in der Garage schön in Ruhe verbaut werden, was hier gewohnt ausführlich dokumentiert werden wird.

Mit dieser Lösung sollte die Gemischzusammensetzung deutlich weniger fett erfolgen, der Motor thermisch erheblich stressfreier leben und die Motorleistung auch im Sommer dauerhaft abrufbar sein. Auch zur Vorbereitung weiterer Maßnahmen wird dieses System dienen, sei es ein anderer Einlasskrümmer mit deutlich reduzierten Wegen, sei es mal ein anderer Turbolader.

Im gleichen Arbeitsschritt verbaue ich dann den hier bereits seit einigen Monaten eingelagerten Wasserkühler von Pro Alloy. Der Serienkühler des Speedster hat leider genauso wie die Lotus Elise Seitekästen aus Kunststoff, die gerne mal platzen. Dass ich bisher davon verschont wurde, liegt vom Gefühl her auch an den niedrigen Wassertemperaturen, mit denen ich fahre. Das kommt einerseits vom verbauten Tropenthermostat, andererseits auch von der Unterbodenkühlung, dem mit großen Öffnungen versehenen Bodenblech. Dennoch muss der Serienkühler raus, das Risiko des Platzens besteht, zudem hat der Pro-Alloy-Kühler ein größeres Volumen, er ist 43 mm dick.

--- Zu Teil 1 des Einbaus ---

Wagenheber
27. November 2009

Das Problem, den Speedster anständig anzuheben, ist ja bekannt. Es gibt rechts und links nur jeweils einen markierten Punkt unter dem Rahmen, an dem man einen Wagenheber ansetzen darf. Leider sind die üblichen Rangierwagenheber zu groß, auch mein bisheriges Arbeitspferd (Fernostschrott, irgendwann für DM 70 in der Metro gekauft) ist leider etwa 5 Zentimeter zu hoch und ich muss auf Holzbretter fahren, um den Wagenheber ansetzen zu können.

Das wird sich nun ändern.

Ich bestellte über Ebay für 129 Euro einen Aluminium-Wagenheber. Diese werden in unterschiedlichen Versionen zu höchst unterschiedlichen Preisen angeboten, hier ist Aufpassen angesagt. Es gibt die Dinger mit und ohne Gummieinlage auf dem Teller, es gibt sie teils sogar mit vollkommen schwachsinniger LED-Beleuchtung. Dazu variieren die Preise mal locker um 100% und teilweise mehr. Ich nahm die Version mit Gummiteller und natürlich ohne LED-Schnickschnack. Das Teil macht einen guten Eindruck und ist mit 83mm Unterfahrhöhe absolut bestens geeignet für das Anheben tiefergelegter Speedster.

Einbau Wasser-Ladeluftkühler von Pro Alloy TEIL 1
28. November 2009

Nachdem gestern das Anlernen des Lotus-Elise-111R-ABS in Hamburg stattgefunden hatte und dabei mal wieder einer der Scheinwerfer Wasser gezogen hatte, beschloss ich heute, den Speedster zu reinigen, einmal warm zu fahren und dann offiziell die Winterpause einzuläuten. Eigentlich hatte ich nichts weiter vor, als die Kiste dann in die Garage zu stellen und erst mit den Umbauarbeiten zu beginnen, wenn sich die Auslieferung der Teile für den W-LLK ankündigt. Aber wie es so ist, es waren noch ein paar Stunden Tageshelligkeit übrig, so begann ich, mir ein paar Holzstücke für die Unterstellböcke zurechtzusägen, dann mit dem neuen Wagenheber auszutesten, ob sich der Speedster hoch genug für die Böcken heben lässt und dann kam Eins zum Andern.

Der neue Wagenheber ist phantastisch!
In dieser Stellung zuerst die Schrauben vom Bodenblech entfernen. Mit der Bosch IXO IV ein Kinderspiel.

Kleine Stücke einer Holzleiste Schützen die Auflagepunkte vor den harten Kluppen der Unterstellböcke.
So ist ein schonendes Aufbocken gut zu machen.

Da steht er nun auf den Böcken, Räder und Clam noch dran.

Im Nu stand der Speedster auf den Böcken, waren die Räder rundherum ab und ich drehte die ersten Schrauben von Fronthaube und Frontclam heraus.

Nicht einmal drei Stunden später war die Frontclam ab. Was etwas unangenehm ist: wie bei Lotus leider üblich, werden Karosserieteile mittels Gummi- und Karosseriescheiben an Ungenauigkeiten von anderen Teilen angepasst, um Übergänge und Spaltmaße klein zu halten. Was bedeutet, dass einem beim Abnehmen der Clam aus diversen Ecken Teile abfallen, die man nachher mühsam wieder an der richtigen Stelle unterlegen muss. Also aufpassen!

Es muss auch wieder mal bemerkt werden, wie sehr damals bei der Montage des Frontsplitters gepfuscht wurde. Ich werde sicherlich nicht noch mal zu dieser Firma gehen, so was geht besser. Werde mir bei neuerlicher Montage des Splitters etwas besseres überlegen.

Frontclam und Haube sind ab.

Die nächsten Arbeiten werden dann sein:

- Kühlwasser ablassen und Schläuche vom Wasserkühler trennen
- Kabelbäume vom Kühlerträger lösen
- Kühlerträger entfernen
- Kühler entfernen
- Innenradhäuser hinten entfernen
- rechtes Ohr entfernen
- damals geschaffene Zwangsluftführungen entfernen
- Ladeluftschläuche oben und unten entfernen
- Ladeluftsensor vom Ladeluftkühler trennen
- Ladeluftkühler ausbauen

Das ist sicher nochmals rund ein Nachmittag Arbeit. Erst dann brauchen die Teile für den Umbausatz auf W-LLK kommen.

--- Zu Teil 2 des Einbaus ---