Motorumbau

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Oldboxer
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Motorumbau

Beitrag von Oldboxer »

So endlich ist es soweit!
Ich will es euch nicht länger vorenthalten, was sich in einer dunklen Stunde im Niederbayernlande zuträgt. :ideadev:
Da meine Berta ohnehin zerlegt ist und ich auch früher schon einige male erfolgreich an verschiedenen Moppeds (bis 125ccm Zweitaktern) geschraubt habe, habe ich mich nach grundlegender Überlegung dazu entschlossen.
Jetzt gibt es kein zurück mehr.
Berta machte ohnehin Mucken, also was solls.
Der Motor hat noch Potenzial nach oben hin habe ich mir gedacht.
Also erstmal richtig schlau gemacht vor Arbeitsbeginn mit diversen Fachbüchern und Gesprächen mit Fachleuten.
Meine Vorstellung:
Aus dem Motor ca. 5-10 PS mehr rauszukitzeln ohne jedoch die Lebenserwartung zu verringern.
Da dies bei mir nicht nur über eine Drehzahlerhöhung zu machen sein sollte (vertragen unsere Q nicht besonders gut), musste das Drehmoment und der Wirkungsgrad erhöht werden.
Siehe hierzu auch die Formel zur Leistungsberechnung: Leistung gleich Drehmoment mal Drehzahl geteilt durch 9550

Um aber das Drehmoment zu erhöhen ist ein besserer Wirkungsgrad der Zylinderfüllung benötigt. BMW hat das ganze ab 1980 konstruktiv gelöst indem die Ventile im Durchmesser um 2mm vergrößert wurden und der Staudruck der Abgasanlage verringert, mit der Verwendung eines zweiten Interferenzrohres.

Wie man schnell feststellt bringt eine einzelne Maßnahme alleine nichts. Erst ein Zusammenspiel aller Komponenten bringt wirklich etwas.
Um also die Zylinderfüllung zu verbessern und damit das Drehmoment und den Wirkungsgrad, habe ich in tagelanger Kleinstarbeit und unter Hilfe eines Freundes (und seiner Flowbench) die Kanäle im Zylinderkopf nachgearbeit (gleichmäßig im Durchlaß und glatt).
Das Angleichen der Volumen der Kanäle und Brennräume sowie das Hochglanz polieren ist hierbei eine Selbstverständlichkeit.
Als nächstes habe ich mir eine Auspuffanlage einer R 65 Baujahr 1983, mit 2 Interferenzrohren aus der Bucht besorgt (wegen dem geringerem Staudruck).
Um den Wirkungsgrad zu erhöhen(Verringerung von Schleppverlusten) habe ich auch die bewegten Maßen (z.B. Pleuel und Kolben) bis auf ein halbes gramm angeglichen (sollte zudem eine Verbesserung der Laufruhe erbringen) und die Kurbelwelle mit Schwungrad feinwuchten lassen.
Anschließend kam jetzt noch eine Nockenwelle mit 320° Steuerzeit und ein Gussnockenwellenlager rein.
Die Verdichtung wurde auf 10,4 zu eins erhöht.

Sobald ich jetzt mit allen Arbeiten fertig bin und wieder alles zusammengebaut habe, kommt die Abstimmungsarbeit der Vergaser dran.
Anschließend muss sie dann noch auf den Prüfstand.
Sobald es Fortschritte oder mehr zu erzählen gibt geht es weiter.

Für Fragen, Anregungen und Kritik bin ich dankbar.
Ich möchte jedoch daraufhinweisen, dass dies keine Tuninganleitung darstellen soll.
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Mit freundlichen Grüssen, Tom.
thomas68
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Re: Motorumbau

Beitrag von thomas68 »

Reschbegt!
und unbedingt weiter berichten, wie es sich anfühlt und wie es sich fährt!
Natürlich wird auch dieses Tuning eine Auswirkung auf die Lebensdauer haben, schliesslich sind Lager, Materialstärken, Wanddicken, etc. für eine bestimmte Leistung mit einem bestimmten Sicherheitsfaktor ausgelegt. Aber wer weis, vielleicht war der Faktor ja 2,0 und liegt jetzt noch bei 1,9. Dann wäre es egal. Wenn er vorher 1,1 war und hinterher bei 0,5 liegt, wärs Kacke, aber das glaube ich bei unseren alten BMW und dem beschriebenen Tuning einfach nicht.
Hast ja keinen Kompressor eingebaut!
Also ich bin schon auf Deine weiteren Erfahrungen gespannt.
Cooler Beitrag.
Gruß
Thomas
Brummbär
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Re: Motorumbau

Beitrag von Brummbär »

Hallo Tom,

allein das zweite Interferenzrohr scheint schon allerhand zu bringen. Mir sind zu Blei- Zeiten die Auspuffanlagen immer zügig durchgefault und so habe ich dann beim Ersatz gleich die Ausführung mit dem zweiten Druckausgleichsrohr bestellt (zusammen mit den Tüten). Im fünften Gang ist immer noch allerhand Lose im Gasgriff, selbst beim Nachlegen an Steigungen ist nichts mit vollaufgezogenem Hahn, wenn ich nicht die Drehzahlgrenze erreichen will.
Ich hatte schon gelegentlich überlegt, die Übersetzung zu ändern, habe mich dazu aber bislang nicht entschließen können. Ich will mir demnächst mal die Lager ansehen (Pleuel und weitere), allerdings wird ersteinmal nur das Anzeigeinstrument für Öldruck gegen Reserve gewechselt, wenn das alte Mißweisung hat und der Öldruck doch noch voll da ist, bleibt das Triebwerk zu. Und sonst wird befundet, so nach und nach, wenn die Nockenwelle Pittings hat, gibt es eine Neue und dann natürlich die "Richtige", das wäre dann auch der Anstoß für den Tausch der Übersetzung. Vielleicht noch das "lange Rad" von Israel für den fünften Gang. So als Schonwaschgang, wobei ein "gedrückter Motor" natürlich technisch gesehen auch Nachteile hat, so haben wir es in Motorenkunde jedenfalls immer wieder vorgehalten bekommen.

Gruß
Tja, damals, als es noch das Internet gab...
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Oldboxer
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Re: Motorumbau

Beitrag von Oldboxer »

Hallo,
Danke zuerst einmal für euer Interesse.
Also das mit der "eingebauten Sicherheit" kenne ich auch noch aus meiner Zeit als Lehrling. Auch darauf hatte ich ein Augenmerk gelegt.

Deshalb wurde zum Beispiel beim Materialabtrag nur gerade so viel entfernt wie unbedingt nötig war.
Da ich die Original-Pleuel und -Kolben weiterverwenden wolte habe ich hierbei mein Augenmerk auch eine Massenangleichung und nicht erleicherung gelegt.
Was mich überrascht hat war hierbei der Unterschied zwischen rechts und links. Die Pleuel hatten gerade einmal 0,5 gramm Unterschied. Die Kolben wiesen auch nur einen geringen Unterschied von 2 Gramm auf.
Auch mein Tuning-Berater (macht bereits seit 20 Jahren Motoren für Bahnsport schneller) war hiervon sehr überrascht.
Um Beispielsweise die Standfestigkeit der Pleuel und Kolbenoberfläche zu verbessern ließ ich diese Teile Glasperlstrahlen (zwecks Oberflächenmaterialverdichtung), sehen jetzt aus wie poliert.
Alleine am Kurbelwelle konnte die Masse um ca. 7 gramm erleichtert werden gegenüber der Serie. Was eigentlich für eine etwas geringere Belastung der Lager spricht.
Auch das Gussnockenwellenlager bietet mehr Reserve hinsichtlich Verschleiß und hat den Vorteil sich bei Wärme weniger Auszudehnen (Steuerzeiten bleiben exakter).
Am Ventiltrieb habe ich ausser der Nockenwelle mit Lagerung nur an den Ventilen etwas verändert. Hier habe ich lediglich den Übergang des Ventiltellers auf den Schaft abgerundet und das ganze poliert. Auch wenn ich es schon oft gelesen habe, halte ich an diesem Motor von den Ventilen mit 8 mm Schaft nicht viel, da damit die bewegte Masse wieder vergrößert würde. Ansonsten habe ich jetzt zusätzlich, wie viele andere, auch die erleichterten Ventileinstellschrauben eingebaut und erleichterte Ventilfederteller verwendet. Dies spart ungefähr 20 gramm (habe den genauen Wert nicht aufgeschrieben).
Da der Nockenhub ziemlich exakt dem der Original Nockenwelle entspricht habe ich lediglich die stärkeren Originalventillfedern (braune Farbmarkierung) eingebaut (habe ich gebraucht gekauft, hatten aber keine Farbmarkierungen mehr), um die Belastung der Ventilsitze nicht mehr als nötig zu belasten. Möchte nicht unbedingt wie von den R 45 bekannt (hatten das ja gelegentlich) einen Ventiltellerabriss produzieren.

@ Brummbär: das mit der Übersetzung habe ich ganz einfach gelöst. Als mir vor ca. 5 Jahren mein Getriebe kaputt gegangen ist, habe ich mir ein anderes im Austausch (BMW-Händler) von der R100 geholt. Bei dieser gab es sogar einen Sportgetriebesatz. Tja nun ich hatte Glück und meines hatte diesen (Händler wusste davon nichts, war von einer Unfallmaschine und wurde lagerseitg überholt). Seitdem hat Berta auch einen Kickstarter.
Mit freundlichen Grüssen, Tom.
thomas68
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Re: Motorumbau

Beitrag von thomas68 »

Frage:
wo kommt eigentlich der Leistungsunterschied her zwischen den R65 mit 33 und 37kW?
meine 82er-Polizei-R65 hat serienmäßig 50PS.
Gruß
Thomas
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Oldboxer
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Re: Motorumbau

Beitrag von Oldboxer »

Hallo Thomas,
laut BMW haben sie lediglich die Ventile um 2mm vergrößert (bessere Zylinderfüllung) und dem Auspuffkrümmer ein zweites Interferenzrohr (besseres Drehmoment) verpasst.
Zumindest weiß ich das so.
Hoffe ich konnte dir weiterhelfen.
Mit freundlichen Grüssen, Tom.
Stallbursche
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Re: Motorumbau

Beitrag von Stallbursche »

Hallo Thomas, hallo Tom,
die haben da doch schon etwas mehr gemacht. Das eigentliche Problem bei der ersten Version der R65 war weniger die fehlende Höchstleistung, sonder der Verlauf der Dreh,o,entkurve; die weist im Bereich zwischen 4- und 5500 U/Min eine deutliche Schwäche auf, die sich besonders voller Beladung bemerkbar macht. Beim Überholen auf der Landstraße ist das grade der Bereich, wenn man im 4. Gang überholen will. Man kann dann nur runter in den dritten und den wirklich bis 7500 U/Min ausdrehen, um befriedigenden Anschluss im 5. Gang zu finden. Auch bergauf fehlt nach engen Kurven im 2. Gang der nötige Dampf.
Die Änderungen waren einmal wie erwähnt das 2. Interferenzrohr in der Auspuffanlage unter dem Getriebe durch, weiterhin wurde aber auch der Ansaugtrakt verändert, die Rohre wurden enger (!) und die Hauptdüse kleiner (!),135 statt 145, wenn ich es recht erinnere, außerdem kam der neue Luftfilter (statt Alugehäuse rund Plastkgehäuse schwarz eckig).
Die Maßnahmen habe dazu geführt, dass die neuere Version in dem fraglichen Bereich deutlich besseren Durchzug hat, aber jenseits von 7500 U/Min schnell an Leistung verliert.
Die alte dreht da deutlich höher, berab muss man da schon den Drehzahlmesser im Auge behalten. In den unteren Gängen kann man die alte sehr hoch ausdrehen, nach meinem Gefühl zieht sie ab 7000 U/Min besser und williger als die neue Version. Aber das müsste man noch mal genau ansehen, hier im Netz gibt es irgendwo die Drehmment- Leistungskurven im Vergleich, habe leider im Moment keine Zeit, sie zu suchen.
Die alte hat also eigentlich zwei Motoren: einen Tuck-Tuck für Kaffee-Fahrten und einen Sportler, um Reiskocher auf welligen kurvenreichen Strecken zu ärgern.
Hellmuth
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thomas68
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Re: Motorumbau

Beitrag von thomas68 »

Puh,
dann bin ich ja froh, das ich den Tuck-Tuck-Traktormotor erwicht habe!
Gruß
Thomas
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Re: Motorumbau

Beitrag von Rote Rita »

Hallo Tom,

von einer Leistungssteigerung soll man sich nicht so schrecklich viel versprechen. 3-5 PS mehr sind kaum zu merken! Eine gute Abstimmung allerdings schon: Wenn der Motor auch im unteren Drehzahlbereich das Gas gleichmäßig annimmt und das Drehzahlloch bei 4000 Upm nicht hat, dann hat man schon ein gutes Gefühl. Viele Maßnahmen sind von zweifelhaftem Nutzen. Das Polieren der Einlasskanäle bringt meines Wissens überhaupt nichts, da sie die störende Wirbelbildung nicht verhindern. Das Erleichtern des Ventiltriebs bringt einen geringeren Verschleiß der Ventile, ist aber am Ventilschaft nicht angemessen, denn das 8mm- Ventil ist standfester, was den Gewichtsunterschied mehr als ausgleicht. Am 4.11. habe ich mich mal länger zu den Ventilschäften ausgelassen. Ein Maß für eine gelungene Leistungssteigerung gibt es allerdings (außer dem Motorradprüfstand): Wenn du weniger Benzin brauchst, hat der Motor einen höheren Wirkungsgrad - also mehr Leistung!
PS: Hattest du die Maschine den vorher auf dem Prüfstand? Ohne den alten Wert ist eine Verbesserung nicht zu erkennen. Ich war auch mal auf dem Prüfstand und habe da verschiedene Einstellungsvarianten meiner R100RS durchgespielt. Das Ergebnis war niederschmetternd: selbst mit etwas Tuning erreiche ich die angegebenen Leistung von 70 PS nicht. - Aber das ist bei der R65 wohl anders.

Viel Spaß beim Fahren wünscht Rainer
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Re: Motorumbau

Beitrag von Melle311 »

moin zusammen,

die Sache mit den Ventilfedern bringt nur Sicherheit...
das a und o bei dem 2Ventiler ist doch ein leichter Ventiltrieb....
bei meinen Motoren die in höheren Drehzahlen ihre Leistung entfalten sollen gibt es mit unter immer das poblem, dass die Steuergenauigkeit durch die Trägheit des Ventiltriebs maßgeblich beeinflusst wird.
Soll im Klartext heissen, dass es im Bereich von 5stelligen Drehzahlen nur noch Serienventiltriebe gibt, die ein gewisses schwirren an sich haben und dabei leistungsmäßig erheblich einbrechen.
also... gebt der armen Ventilfeder weniger zu arbeiten ,- und schon wird die Sache einfacher
Gruß Lars

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Re: Motorumbau

Beitrag von felix »

Interessanter Thread!
mich würde mal interessieren wie du das Volumen derEinlasskanäle/Brennräume angeglichen hast?
Und wie hast du die Verdichtung erhöht? hast du den Kopf geplant? Um wie viel?
Zu den Kanälen: meiner Meinung nach sind kugelgestrahlte, also NICHT polierte Kanäle am besten, da sich, anschaulich erklärt, auf der Obfläche kleine Wirbel bilden, auf denen dann die "eigentliche" Strömung besser voran kommt. Auslaskanäle und Brennräume und Kobenböden macht insofern (theoretisch) Sinn, da hierdurch die Wärmeaufnahme verringert wird. Wobei ich befürchte, dass das eher in der Theorie so ist.
Ich weiß nicht wie es bei der Q ist, aber es lohnt sich, wenn man sich schon die Mühe macht, auch nach "Stufen" im restlichen Ansaugtrakt zu suchen und diese zu beseitigen (Ansaugstutzen zum beispiel?)


gruß, Felix
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Re: Motorumbau

Beitrag von felix »

liest hier keiner mehr mit? Oder habe ich etwas falsches gesagt? :?:
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Re: Motorumbau

Beitrag von aldi62 »

Hallo,
lesen schon, bloß nicht Antworten :-D
Gruß aus Leipzig
Jörg

Alle sagten:Das geht nicht.Dann kam einer,der das nicht wusste und hats gemacht.
Der Vorteil der Klugheit besteht darin, daß man sich dumm stellen kann. Das Gegenteil ist schon schwieriger.
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Re: Motorumbau

Beitrag von Melle311 »

So...also.....
die Güte der Oberfläche des betroffenen Kanals ist 'Wurscht'...solange der Durchmesser zum entsprechenden Ventildurchmesser passt.
dazu gibts die so genannten Fließbänke....

sollte das nicht vernünftig abgestimmt sein,- bringt auch ein glätten des Kanals nichts...aber auch garnichts.
( bei 2tacktern sieht das ein wenig anders aus.....)

zur Auslegung der entsprechenden Querschnitte im Kanal sowie im Ventildurchmesser ist zu allererst die Verdichtung zu berücksichtigen... und da hier fast alle von wenig professionellem Gewurschtel annehmen dass es Tuning sei...... kann man einfach nur in schweigen erstarren, zuschauen und die mehr oder weniger zufälligen Ergebnisse abwarten....
Gruß Lars

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Re: Motorumbau

Beitrag von Oldboxer »

Hi Leute,
war jetzt länger aus beruflichen Gründen, nicht in der Lage zu antworten.
Also zuerst mal der Reihe nach, beim Angleichen der Kanäle hat mir mein Tuning-Berater geholfen.
Denn zuerst mussten wir ermitteln wie viel Volumen die Kanäle haben. Anschließend haben wir die Kanäle angeglichen und auf der "Flow-Bench" bearbeitet. Da ich mich bei dieser Arbeit nicht besonders nützlich machen konnte (habe ja keinerlei Erfahrung damit) hat das mein Tuner gemacht.
Das mit dem Verwirbeln bringt nicht viel, so zumindest die Aussage meines Tuners. Sie macht nur Sinn wenn der Kraftstoff nicht richtig verwirbelt wird.
Bei den Brennräumen haben wir ebenfalls zuerst einmal das Volumen des (zusammengebauten) Zylinderkopfes ermittelt. Da wir hier wieder erwarten nur geringe Unterschiede ermittelt haben, konnten wir durch geringe Materialabnahmen im Brennraum (Bereich des Zündkerzensitzes) das Volumen angleichen.
Die Kompression wurde durch das Planen des Zylinderkopfes (Maß weis ich nicht mehr) angehoben. Um zu verhindern das mir der Motor um die Ohren fliegt beim ersten Druchdrehen, habe ich den Kolbenboden mit Knetmasse bedeckt und den Motor zusammengebaut. Danach habe ich den Motor mit der Hand durchgedreht und den Zylinderkopf abgenommen. Da der Ventilfreigang gewährleistet war, habe ich den Motor wieder zusammengebaut.
Das mit der Verrringerung des Ventiltriebes ist logisch, scheiterte bei mir aber an der Umsetzbarkeit, weshalb ich lediglich leichtere Kipphebelachsen und Einstellschrauben verbaut habe.
Das einzige was ich an den Ventilen gemacht habe, ist den Übergang vom Ventilteller zum Ventilschaft abgeglättet (hatte bei allen Ventilen insgesamt 2 Gramm gebracht).
Da ich inzwischen etwas Zeit gefunden habe, habe ich mich schon etwas um die Vergasereinstellung gekümmert. Leider kann ich nicht sagen wie groß meine Hauptdüsen jetzt sind, weil ich keine Düsenlehre besitze. Die Düsennadel habe ich in Position 3 hängen. EIngestellt habe ich das Leerlaufgemisch mit einer Colortune-Zündkerze (ich weiß viele halten nichts davon).
Die direkte Vergaserabstimmung habe ich auf dem Prüfstand vorgenommen.
Leider hat dieser Prüfstand (ist schon uralt) keine Möglichkeit einer graphischen Aufzeichnung. Er zeigt lediglich die momentanen Werte an und gut.
Auch mit der Zündung habe ich herumgespielt. Verschiedene Zündkerzen und und Zündwinkel. Hier habe ich die besten Ergebnisse mit der Bosch FR7LDC+ und 3°früherem Zündzeitpunkt gemacht.
Das grösste Problem hatte ich jedoch mit dem Lastwechsel im warmen Zustand, da mir hier regelmäßig das Gemisch nicht nur umgekippt ist sondern der Motor auch nahezu ausgegangen ist.
Abhilfe brachte erst die Verlegung der Motorentlüftung ausserhalb des Luftfilters in einen separaten Behälter.
Nun die spannende Frage: Was ist bei dem ganzen Aufwand rausgekommen?
Der Prüfstand hat uns bei mehrfachen Messungen (da nicht geeicht mehrfach gemessen und MIttelwert genommen) eine Maximale Leistung von 53 PS und ein maximales Drehmoment von 61Nm.
Das entspicht einem Plus von ca. 19 % und wie ich hoffe bei nicht verringerter Lebensdauer.
Mein erster (subjektiver) Fahreindruck ist begeistert, denn der Motor zieht endlich kraftvoll von unten bis 5 bis 5500 Umdrehungen durch. Bei einem ersten Sprintest von 0-100km/h hat sie gerade mal noch um die 6 sek. gebraucht. Genau das was ich wollte.
Denn was hilft mir die beste Leistung und die höchste Geschwindigkeit, wenn einer so wie ich nur Landstraßen fährt. Hier ist mir Durchzug und Drehmoment einfach wichtiger.
Also denn, bis dann. Allerseits noch eine gute Nacht.
Mit freundlichen Grüssen, Tom.
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