Nicht neu, aber am Anfang :D

  • Schon ein Weilchen her. Am 06.11. stimme ich den Motor auf der Rolle ab, was ich zu großen Teilen schon auf abgeriegelten Strecken tat.

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    Läuft schon recht ordentlich. Ich bin gespannt wie er läuft wenn die Abstimmung am Optimum liegt.

  • Stand heute, am 06.11., also Samstag in einer Woche kommt die Abstimmungsmessung hinzu. Die gerechneten Werte entsammen einer Straßenmessung: 3. Gang, Volllast, Drehzahl-Zeitänderung wird mit Roll-, Steig-, Luft- und Beschleunigungswiderstand hinsichtlich Leistung ünd Drehmoment ausgewertet. Alles selbst programmierbares und kalibriert.

    Die Simulation kommt aus meiner 1D-Motorsimulation, ebenfalls selbst gebaut.

  • Wäre für ein 2 Liter Sauger echt Krass die Leistung.

    Samstag am 06.11 wird dann auf der Rolle gemessen?

    Bin gespannt was das Auto wirklich hat, gehe aber von weniger Leistung aus als berechnet/simuliert.

    Das ist erst der Anfang. Mein nächstes Projekt wird der DAMPFHAMMER HD, ein echter Hochdrehzahlmotor der bis 10.000/min drehen darf und bei 9700/min 360 PS haben soll.

    Das DAMPFHAMMER-Projekt ist mein Validierungsfall für die DAMPFHAMMER-Technologie. Wesentliche Bestandteile davon konnte ich bereits verifizieren, z.B. läuft er mit 12.8:1 Verdichtungsverhältnis in der Volllast bei 31° völlig klopffrei, man sieht nur das Rauschen wird intensiver, es gibt aber keine Klopfereignisse zu sehen und zu höhren. Schalt ich einen Teil der Technologie ab, klopft die Verbrennung richtig hart. Die Klopfreduziertechnik, die Teil der DAMPFHAMMER-Technologie ist, funktioniert wie sie soll.

    Die Anforderung von mindestens 260 Nm von 4500-8500 1/min anliegen zu haben, ist die härteste Nuss. Das hat vorher noch kein R4-Motor im Saugmodus geschafft. Das sind mehr als 16 bar Mitteldruck oder 130 Nm/Liter Hubraum auf 4000 Umdrehungen pro Minute breit verteilt. Das ist normal nur aufgeladenen Motoren vorbehalten. Das wäre also nicht nur krass, sondern Weltrekord.

    Ja, am Samstag in einer Woche wird auf der Rolle abgestimmt. Ich habe diese den ganzen Tag eingeplant, damit ich auch alle relevanten Kennfelder noch mal feinabstimmen kann.

    Was die 1D-Simulation nicht berücksichtigt sind alle realisierten Bauteil- und Schnittstellenübergangsmängel, die evtl. vorhanden sind, die vom simulierten Zustand abweichen. Darüber hinaus gibt es bei der Verbrennungsrechnung Annahmen, die an einem 200 PS-System kalibriert wurden. Das muss bei diesem hier nicht zwangsläufig passen ;). Die 320 PS sind eher unwahrscheinlich, da der Zylinderkopf fast Serie ist und nur geringfügig geändert wurde, jedoch relativ gute Flusswerte in die Simulation eingehen. Die Kanäle konnte damals noch nicht vermessen, inzwischen haben wir unseren eigenen Blasprüfstand. Ich tippe auf 305-310 PS nach EWG 80/1269.

    Interessant ist, ich habe in Berlin bis 5500/min abgestimmt, daher der einzelne Messpunkt oben, damals hatte es einen Umgebungsdruck von 1020 mbar bei 10-15 °C und echt trockene Luft, sozusagen Bestbedingungen. Da lag der Volllast-Liefergrad um bis zu 10 %-Pkt. höher als in der jetzigen Abstimmung, die bei 640 m rum stattfand. Der Prüfstand liegt auf 415 m, das sind 0,02 bis 0,03 bar Differenz im Ansaugdruck. Das wirkt sich bei meinem Konzept signifikant aus. Ich bin also gespannt: auf die Umgebungsbedingungen und ob die Systeme schön sauber ihren Beitrag leisten. Ich werde mein bestes geben um aus der Abstimmung der Motorsteuerung, die weit über 30 Kennfelder hat, das beste rauszuholen. Dazu sind noch einige Aufgaben offen: Lastenheft für die Abstimmung schreiben, die neuen Zündspulen vermessen, Öl nachbestellen, ...usw..

    Markus

  • Wie bekommst du so viel Luft in den Brennraum ohne Aufladung oder benutzt du anderen Kraftstoff mit anderem Verhältnis zwischen Kraftstoffmenge zu Luftmenge?

    In dem ich alle thermodynamischen Mechanismen zu einem höheren Grad ausnutze als das bisher getan wird. Sozusagen eine natürliche Aufladung, die entpricht etwa 0,3 bis 0,5 bar im Falle eines mechanischen Kompressors. Das fängt bei Eingriffen in die Spülphase an geht über Hebel in der Gemischbildung bis zum Verdichten der angesaugten Luft kurz vor Einlass schließt. Nur so lassen sich Liefergrade in der Gegend von 110-130 % realisieren. Für den DAMPFHAMMER HD muss auch über die Verbrennung Potential geholt werden, ganz zu schweigen das außer der Kurbelwelle nichts bleibt wie es ist.

    Beim DAMPFHAMMER, und das ist der große Vorteil gegenüber einem 14-21 kUSD 4P K330 Lang-Motor ohne jegliche Anbautteile, es werden fast nur gut verfügbare Teile im Langblock verwendet, kein Spezial, nur Schmiede-Zeugs in Standardmaßen und höherer Verdichtung.

  • Ah, die Korrelation zwischen DrMinig und DAMPFHAMMER aus dem Schwarzen geht Richtung 1.

    Mindestens ;). Hab die Lotus-Themen hinten angestellt, darum war ich auch dort schon länger nicht mehr. In der Zeit hat sich einiges angesammelt.

    • Der Toyota-Schalter ist noch nicht optimal, Gänge lassen sich nicht immer solide einlegen, manchmal garnicht. Am Getriebe liegt es nicht, das haben wir vor 3 Wochen revidiert und die beiden Wellen samt Zahnräder und Schaltmechanik gegen ein NPQ3 Getriebesatz getauscht. Nur die Achsübersetzungsrad samt Torsion blieb erhalten.
    • Links unten, Karroserie, Riss im GFK wegen Transport-Handhabung
    • Chassis-Kabelbaum hat noch ungeklärte Stecker, hier würde ein Schaltplan des Chassiskabelbaums helfen. Wäre über Tipps sehr dankbar.
    • Spur und Sturz: Einlenkverhalten ist zunächst nervös um die Mittellage, dann deutlich untersteuerend oder mit etwas Gas hart übersteuerend. Ohne mit Schrägstellung per Gasfuß fahr ich 270°-Kehren, speziell bergab, mit dem R6 Polo schneller als mit dem Lotus. Da gibt es noch einiges zu tun. Die Basis ist nicht so schlecht, hat ein Öhlins (Öhlins Advanced Trackday & Motorsport Gewindefahrwerk Lotus Elise (Rover) – Öhlins Fahrwerke (ohlins-shop.de)) und rollt auf Kumho V70A, die nur warm wirklich halten was ich von einem Semislick. Vielleicht ganz einfach und noch zuviel Druck vorn... :D

    Vor TÜV und kommender Saison gibt es noch einiges in Ordnung zu bringen.

  • Die Verdichtung oder meinst du den Verbrennungsdruck?

    Beim Verbrennungsdruck können heutige Serien Sauger mehr als 20bar.

    16bar war in den 90er nichts ungewöhnliches.

    Ich denke er redet vom effektiven Mitteldruck, nicht vom Verbrennungsdruck. Wenn man vom Verbrennungsdruck redet, redet man meistens vom Höchstdruck während der Verbrennung. Und dann noch aufpassen, dass man das ganze nicht mit dem Verdichtungsdruck verwechselt (den meinst du wahrscheinlich). Denn der Verbrennungshöchstdruck liegt deutlich höher.

  • Die Verdichtung oder meinst du den Verbrennungsdruck?

    Beim Verbrennungsdruck können heutige Serien Sauger mehr als 20bar.

    16bar war in den 90er nichts ungewöhnliches.

    Der Mitteldruck wird durch das Kreisintegral p dV über alle Takte des Vierzylinders gebildet und stellt die resultierende Bilanz über die verrichteten Arbeiten dar. Kurz, je höher, desto mehr Arbeit kann der Motor verrichten. Arbeit pro Zeit ist Leistung, d.h. wenn dieser auch noch bei hoher Drehzahl anliegt, dann geht die Lutzi ab wie's Schnitzel :D.

  • Ja genau ist jetzt Mittendruck oder wirklich Mittlerer Druck gemeint.

    Verdichtung 16:1 wäre ja ein Hammer wenn das nicht klopft - ein echter Dampfhammer :S

    Zum Vergleich, der beste Sauger aus Massenproduktion hat etwa 13,5 bar Mitteldruck. Ein Benziner mit 1,5 bar Ladedruck kommt auf etwa 22 bar Mitteldruck. 16 bar Mitteldruck entsprechen ziemlich genau 132 Nm/Liter Hubraum. Das gibt es noch bei keinem Reihenvierzylinder mit 2 Liter, der dass von 4500-8500/min halten kann.

    Ich denke er redet vom effektiven Mitteldruck, nicht vom Verbrennungsdruck. Wenn man vom Verbrennungsdruck redet, redet man meistens vom Höchstdruck während der Verbrennung. Und dann noch aufpassen, dass man das ganze nicht mit dem Verdichtungsdruck verwechselt (den meinst du wahrscheinlich). Denn der Verbrennungshöchstdruck liegt deutlich höher.

    Genau :up:. Der Verbrennungspitzendruck liegt beim Dampfhammer gerechnet bei 125 bar. Ich werde das aber nächstes Jahr noch mit einer Vollindizierung nachmessen.

    Ja genau ist jetzt Mittendruck oder wirklich Mittlerer Druck gemeint.

    Verdichtung 16:1 wäre ja ein Hammer wenn das nicht klopft - ein echter Dampfhammer :S

    Verdichtungsverhältnis ist Standard: 12,5:1. Der Liefergrad macht den die Sache richtig fett. Haben über 130 % Liefergrad gemessen, d.h. der Motor kann 30 % mehr Luft inhalieren als der Hubraum geometrisch vorgibt. Ich nenne das eine natürliche Aufladung.

    Ich melde mich nächste Woche wieder, wahrscheinlich WE. Ich habe gerade viele Projekte laufen, u.a. eine Firmengründung und eine -übernahme, drei Motorprojekte (vom 360 PS 2-Liter Sauger bis zum 1200 PS-2-Liter-1/4-Meile Motor) und die Aufarbeitung der letzten DAMPFHAMMER Abstimmung. Problem ist analysiert, verstanden und Lösungen sind in Beschaffung. Hab einiges investiert um das nächste Woche mit einem Knopf versehen zu können. Daneben muss ich tagsüber Brennstoffzellensysteme entwickeln...also tue ich gern, aber Zeit ist gerade ein hohes Gut für mich, darum nächstes WE mehr.

    Vielen Dank für Euer Interesse, das freut mich auf jeden Fall :up:!

  • DrLiichtbaukarrh

    Ich werde echt alt!

    Für mich hieß das immer Füllgerad und nicht Liefergrad.

    Ich wünsch Dir für deine Firma viel Erfolg!

    Meint evtl. das gleiche. Anhand von Lambda ist nur der Liefergrad messbar, der Fanggrad (= Masse die im Zylinder nach Ladungswechsel verbleibt/geometrisch fassbarer Masse bei atmosphärischer Bedingung) muss über die Verluste, vornehmlich in Spül- und Schließphase bzw. über die Ventile nach außen im Allgemeinen.

    Danke :).

  • Hallo Markus,

    hast Du auch Fotos wie du die Elise auf der Rolle verspannt hast ?

    Das ist immer ein Problem, wenn leichte Autos auf der Rolle sind.

    Vor allem wenn dann auch noch genügend Dampf unterwegs ist, gibt es meisten dann Schlupf nauf der Rolle.

    Effe

    Carpe Diem - Nutze den Tag. Außer er ist Scheiße, dann nimm einen anderen. Und immer dran denken, einer von uns beiden ist klüger als Du :/

  • Ich schraub dazu hinten an die M8 der Bodenblechverschraubung die Elise Shop Tow eyes. Wer es direkter braucht nimmt Ringschrauben M8 und Schraubkarabiner. Und mit den normalen großen Unterlegscheiben bekommst Du es auch hin, daß sie brauchbar stehen.

    Irgendwann kommt der Tag, an dem die Hütte so verbastelt ist, daß nur noch das Verkloppen hilft.

  • Hallo Markus,

    hast Du auch Fotos wie du die Elise auf der Rolle verspannt hast ?

    Das ist immer ein Problem, wenn leichte Autos auf der Rolle sind.

    Vor allem wenn dann auch noch genügend Dampf unterwegs ist, gibt es meisten dann Schlupf nauf der Rolle.

    Effe

    Zwei vorne über die Felge, zwei seitlich über den Rahmenquerträger, eingehängt in der Unterlenkeranbindung, zwei über die hinteren Unterlenker. Auf dem Prüfstand in Berlin hatten wir nur zwei vorne, zwei hinten und keinen bis kaum Schlupf, die Rolle hatte halt eine Profilierung, die letzte nicht.

    Ich schraub dazu hinten an die M8 der Bodenblechverschraubung die Elise Shop Tow eyes. Wer es direkter braucht nimmt Ringschrauben M8 und Schraubkarabiner. Und mit den normalen großen Unterlegscheiben bekommst Du es auch hin, daß sie brauchbar stehen.

    Das ist eine gute Idee, ich schau mir das mal an. Danke.

    Hauptproblem ist die Abgasrezirkulation, ohne die zu lösen brauch ich nicht mehr auf einen Prüfstand zu gehen. Ich löse aber auch beide Mängel gleichzeitig mit einem mobilen Radnabenmesssystem. Da ich das Material geschäftlich nutzen kann, habe ich mir ein DynoRoad-System sowie eine Proform-Radlastwaage bestellt. Letztere kam heute an. Erstere sollte morgen ankommen. Nächste Woche stimme ich damit auf der Straße wieder ab. Im Winter darf der TÜV sich das anschauen und für straßenzulässig erklären und im Frühjahr geht es dann für einen Messlauf auf eine Rolle, aber nur wenn ich mir was plausibel funktionierendes ausgearbeitet habe, dass die Abgasrezirkulation zuverlässig vermeidet.

  • Der eine oder andere hat es ja hier im Forum schon gelesen, dieser 06.11.-Prüfstandstag war kein Erfolg. Die Eingangsmessung war schon eine Enttäuschung. Was auf der Straße völlig klopffrei lief führte mit dem genau gleichen ECU-SW-Stand zu einem prasselnden Klopfen. Ursache dafür war Abgas in der Ansaugluft, das über die Luftverschiebung von Kühlluftwalze und unzureichendem Abgasabsaugleistung in die Ansaugöffnung gelang. Tür und Tor für eine Frischluftquelle öffnen war auch nicht erlaubt und die Abgasabsaugleitung mussten wir mit Panzertape provisorisch dichten, Absaugleistung war völlig unzureichend. Ein Katastrophenprüfstand.

    referenz-stra%C3%9Fenmessung-png.106449
    Straßenmessung: Lambda ist (gelb), Lambda soll (grau), Umgebungsdruck bei 94,6 kPa

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    Prüfstandsmessung: Lambda ist (gelb), Lambda soll (grau), Umgebungsdruck bei 99,6 kPa (= +5 kPa)

    Der Motor sollte eigentlich aufgrund des höheren Luftdrucks magerer laufen, stattdessen lief er um bis zu 10 %-Punkte fetter, sprich er bekam weniger Sauerstoff trotz höherem Ansaugdruck und vergleichbarer Ansaugtemperatur. Wenn Abgas in der Ansaugluft ist, reduziert sich aber nicht nur der Sauerstoffanteil sondern erhöht sich auch der Anteil unverbrannter Kohlenwasserstoffe, Stickstoffmonoxid und von Kohlenmonoxid was die Selbstzündungsneigung erhöht, da die Aktivierungsenergie dieser für die vollständige Oxidierung geringer ist.

    referenz-klopfen-stra%C3%9Fenmessung-png.106451

    Straßenmessung: völlig klopffrei unter Volllast

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    Prüfstandsmessung: klopfendes Gewitter, das unter Volllast und unterm Ohrenschutz deutlich bis in die Nenndrehzahl bei 9300/min hörbar war

    Für mich ist die Abgas-in-Ansaugluft-Hypothese damit geschlossen verifiziert und der Prüfstand völlig ungeeignet einen Lotus abzustimmen. Zu allem Übel platzte auch noch ein Reifen unter dem Schlupf auf der Rolle. Ein Katastrophenprüfstand.

    Trotz der widrigen Umstände kamen wir noch auf 270 Nm/292 PS bei der Eingangsmessung. Alle weiteren Messungen dienten mehr oder weniger der Fehlersuche und Hypothesenvalidierung.

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    Auf der Straße ergaben sich meist um die 280 Nm und 310 PS, laut meiner Drehzahl-Zeit-Auswertung, die alle 4 Widerstände: Roll-, Steig-, Luft- und Beschleunigungswiderstand berechnet und wofür ich cW x A, Rollwiderstandskoeffizient und Massenträgheiten (drehende und fahrrichtungsgebunde) kalibriert bzw. berechnet habe.

  • Gestern habe ich ein SPWM-Getriebe (Honda FN2 Civic Type R, K20Z4-Motor) besorgt. Das wartet mit einer 5,062:1 Gesamtübersetzung auf und hat folgende Übersetzungen:

    1. 3,266:1, 66 km/h@9300/min
    2. 2,13:1, 101 km/h@9300/min
    3. 1,517:1, 141 km/h@9300/min
    4. 1,147:1, 187 km/h@9300/min
    5. 0,921:1, 233 km/h@9300/min
    6. 0,738:1, 291 km/h@9300/min

    Das ist schon sehr kurz, bei 100 km/h fährt man 3200/min im 6. Gang, da wäre mein Spritspar-Polo (zum Getriebeabholen über die Schwäbische Alp 3,3 l/100 km dank Lastpunktverschiebung) bei knapp 200 km/h, allerdings im 5. Gang :D. Von 100-200 km/h müsste ich 2 x schalten :kä. Naja, man kann nicht alles haben :saint:.

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    Hab die Auslegung für den DAMPFHAMMER HD (HD für Hochdrehzahl) fertig, d.h. trotz Leerlaufdrehzahl von 870-900/min und vollem iVTEC Funktionen wird der auf 360 PS@9500/min aus 2-Liter-saugend kommen. Hat mit der Auslegung vom DAMPFHAMMER nur noch die Technologie gemein, teilemäßig lässt sich nichts aus dem DAMPFHAMMER Ladungswechselgeschirr übertragen, muss alles wieder neu gebaut werden.

    2022 gehen wir mit dem DAMPFHAMMER auf unseren Motorprüfstand, zuvor werden wir noch die Zylinderköpfe auf unserem aufgerüsteten Blasprüfstand, der jetzt bis 350 cfma@70 mbar (28.x" Wassersäule) schafft, analysieren: meinen neuen Ansatz gegen den aktuellen.

  • Gefühlsmäßig ohne es berechnet zu haben müsstest du, mit 9300/min eine ähnliche Kolbengeschwindigket wie ich mit dem K24 bei 8200/min haben..?

    Bei 9300/min und 8100/min lägen 86 und 99 mm Kurbelhub bei der mittleren Kolbengeschwindigkeit gleich auf. Allerdings ist das ein Vergleich von Äpfeln und Birnen. Für einen fairen Vergleich müsste man sich ansehen was einen Motor belastet bzw. in die Knie zwingt. Die Top 3 Motorschädenverursacher (ohne Einstell- oder Abstimmfehler) bei der K-Serie von Honda sind illegale Venitloszillationen, Kolbenreiber, Pleuelbrüche.

    Die Ventiloszillation findet meist beim Aufsetzen des Ventils statt. Mit zunehmender Drehzahl führt die steigende Aufsetzgeschwindigkeit des Ventils im Sitz zu einem federnden Effekt, das Ventil tanzt sich in den Sitz rein. Folgen sind Ventilsitzundichtigkeiten, Ventilschaftreiber und Ventilsitzschäden. Kommt vergleichsweise selten vor, da hierzu die Drehzahl im Bereich > 9000/min mit Serienventiltrieb und entspr. der Resonanz von Nachmarktventilfedern sein muss. Die mittlere Kolbengeschwindigkeit hat damit nur bedingt zu tun. Klarer Wortführer ist das Schwingverhalten des Ventiltriebs, das mit der Drehzahl geht.

    Deutlich öfters und vor allem bei hohen Pleuelstangenverhältnissen = Hub/Pleuellänge und damit hohen Seitenkräften am Kolbenhemd und Buchse sind Kolbenreiber (oder Honstrukturschäden) Ursache für Motorschäden. Hier spielen im Wesentlichen Drehzahl, Abstimmung, Kolbenspiel, Ölviskosität und Öl-Additivzusammensetzung sowie Honbild, Kolben- und Pleuelgewicht die Hauptrolle. Weshalb das nicht nur die komplexeste Schadensursachenstruktur sondern auch die häufigste ist. Auch hier hat die mittlere Kolbengeschwindigkeit nur bedingt, wenn auch schon mehr als oben, damit zu tun.

    Im Mittelfeld sehe ich Pleuelbrüche bzw. Schäden die mit Längungen im Kurbeltrieb zu tun haben. Die mechanische Belastung des Kurbeltriebs in der Hochachse ist für einen Großteil der Ventil-Kolben-Berührer verantwortlich. Diese können elastisch aber auch plastisch bzw. mit Bruch statt finden und enden meist in einem kapitalem Motorschaden. Dafür kann man direkt das 2. Newton'sche Gesetz für den Kurbeltrieb heranziehen, d.h. die Bauteilmassen sowie deren Beschleunigungen spielen hier eine Rolle. Auch hier ist die mittlere Kolbengeschwindigkeit nur bedingt aussagkräftig ob ein Schaden wahrscheinlich ist oder nicht. Die Beschleunigung vom Kolben z.B. hängt im Wesentlichen von dessen kinematischer Anbindung an die rotierende Kurbelwelle ab. Bei einem K24 ist diese deutlich besser im Verhältnis zum K20. Denn der Abstand gleicher m. Kolbengeschw. fällt erst bei etwa 1000/min an Drehzahldifferenz zu 0 m/s zusammen, während die Kolbenbeschleunigungen dies erst bei einem Drehzahlabstand von 670/min tun. Sprich bei gleichem Pleuel- und Kolbengewicht wäre der K24 bei einer Drehzahl von 8630/min während der K20 9300/min drehen darf. Ein Vorteil des K24 von 330/min gegenüber der mittleren Kolbengeschwindigkeit. Mit Aufladung ändert sich das signifikant, da das Pleuelstangenverhältnis wieder mehr Gewicht bekommt.

    Zusammengefasst, der Serien-K24 wird hauptsächlich und als erstes durch das Risiko von Kolbenreibern eingebremst. Hier liegen wir beim Serientrimm und der serienmäßig sehr fetten Volllastabstimmung bei 7200/min, die ich für Volllastfahrten länger als 5 Minuten sehen würde. Modifiziert und ordentlich abgestimmt mit entsprechendem Öl und Motorgesundheit kann man schon mal 7500/min erhöhen. Es gibt einige die den Serienblock am Ring mit 8000/min fahren und keine dokumentierten Schäden erlitten haben. Hier bin ich aber der Meinung das man Abstimmungs-, Öl- und Temperatur-seitig sowie mechanisch ein gutes Händchen walten lies und das nicht der Standard ist.

    Ich habe meinen K20 mit Serienblock kurzzeitig bis 8800/min und bei mehr als 10 s Haltedauer nicht über 8200/min drehen lassen und der kam, bis zum Kühlerriss des Lotus-Originalteils recht gut, davon. Der DAMPFHAMMER-Motor wird bis an die Resonanzdrehzahl des TODA-Ventilfedern gedreht, da der Kurbeltrieb bis 9500/min dauerdrehzahlfest, im Sinne eines Bergrenn- bzw. Slalommotors, ausgelegt wurde.