Motortuning beim MX5

Immer wieder bekomme ich Anfragen wie man aus dem Motor des NA ein wenig mehr Drehmoment und Leistung kitzeln kann.

Wie bei allen natürlich aspirierten Benzinern ist der Weg zu mehr Pferdestärken nicht ganz einfach zu realisieren und daher entsprechend teuer.

In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit dem „Soft-Tuning“ bei welchem die Hardware des Motor nicht angetastet wird…

 

Nockenwellen

Bild: Tomei / I.L. Motorsport

Der Schliff der Nockenwellen beeinflusst die Öffnungszeit und den die Öffnungsweite der Ventile. Dabei gibt es 2 Interessante Werte. Einerseits den Hub, also die Höhe der einzelnen Nocken und die „Dauer“ welche stark vereinfacht gesagt durch die Breite der Nocke festgelegt wird.

Beim 115Ps 1.6 und dem 131Ps 1.8er (in Deutschland auch aus steuerlichen Gründen als 1.9 bekannt) sind die serienmäßigen Nockenwellen „leider“ bereits recht sportlich ausgeführt. Tuningwellen sind z.b. von Tomei, Schrick oder I.L. Motorsport verfügbar. Wer sich näher mit Nockenwellen beschäftigt wird allerdings feststellen das schärfere Nockenwellen auch Nachteile wie einen unruhigen Leerlauf mit sich bringen.

Wer einen 90PS NA sein eigen nennt kann sich allerdings glücklich schätzen, es handelt sich hier um einen gedrosselten 115PS Motor mit stumpferen Nocken (und etwas kürzeren Kolben). Die entsprechenden Ein- und Auslasswellen vom alten Motor sorgen beim HFM für eine Leistungssteigerung von etwa 15PS. Mehr dazu hier

Fächerkrümmer/Abgasanlage

mx5_na_original_kruemmer_umwickelt

Er bildet die erste Stufe bei der optimalen Entsorgung der Abgase, man kann beim Saugmotor drei Varianten unterscheiden. Bei schwächeren Brot-und-Butter Autos kommen meisten günstige 4 zu 1 Gusskrümmer zur Anwendung. Besser sind optimierte 4-1 Krümmer mit separater Rohrführung in eingearbeiteter Abgaspyramide oder im Bestfall 4-2-1 Varianten welche allerdings meistens einen wesentlich höheren Platzbedarf haben und daher oft schwieriger einzubauen sind.

In den MX-5 aller Baureihen kommen serienmäßig 4-1 Stahlkrümmer zum Einsatz, im neuen ND sogar ein 4-2-1 System. Auch hier sind also die Aussichten auf Leistungssteigerung zwar vorhanden aber eher gering.

Achtung: Billige Fächerkrümmer aus der „Bucht“ können die Leistung sogar senken, oft sehen diese von Außen perfekt verarbeitet aus. Allerdings werden die Rohre beim Sammler bei der Herstellung oft nicht richtig zusammengeführt, dies ist von außen allerdings nicht zu erkennen – hämmt aber den Fluss des Abgases enorm!

Eine spürbare Leistungssteigerung kann erst erreicht werden wenn die komplette Abgasanlage gegen eine strömungsoptimierte Variante getauscht wird. 200 Zellen Metallkatalysatoren aus dem Sportbereich haben sich bewährt, diese filtern oft sogar besser als der (mehr als 20 Jahre alte)  Originalkat – man sollte allerdings bedenken das der Einbau eines solches Kats bei der Abgasuntersuchungs zu Problemen führen kann. Die Werte sind zwar meistens im grünen Bereich, allerdings besitzen die wenigsten Metallkats eine (E-)Zulassung. Mehr zu Katalysatoren gibts hier.

MX-5 Fächerkrümmer

I.L. Motorsport hat übrigens einen Edelstahlkrümmer mit eingearbeiteter Abgaspyramide im Programm, mit gut 300€ kein billiges Teil. Allerdings kommt das OEM Ersatzteil von Mazda noch teurer und ist dazu auch noch aus herkömmlichen Stahl gefertigt.

Zylinderkopf planen

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Wer in den „Genuss“ einer defekten Zylinderkopfdichtung gekommen ist, könnte die Gunst der Stunde nutzen um den Zylinderkopf um einige Zehntel Millimeter planen lassen. Diese Maßnahme erhöht die Kompression was zu einer kleinen Leistungssteigerung führen kann. Allerdings sollte beachtet werden das sich durch den veränderten Abstand zwischen Kurbelwelle und Nockenwellen auch die Steuerzeiten ändern. Es sind also je nachdem wie viel Material abgetragen wurde, einstellbare Nockenräder notwendig. Wenn sehr viel Material abgetragen wird kann es außerdem notwendig werden Benzin mit mehr Oktan zu tanken um Klopfen zu vermeiden. Mazda gibt an, das maximal 0.2 Milimeter abgeschliffen werden dürfen (ohne das es zu oben genannten Effekten kommen KANN)

Cold Air Intake / Sportluftfilter

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Eine beliebte „Tuningmaßname“ beim NA und NB ist ein Kaltlufteinlass (engl. Cold Air Intake also CAI genannt). Viel Leistung holt man auch mit dieser Maßname nicht aus dem Motor, da der Einlasskanal von Mazda für den Hubraum ausreichend dimensioniert wurde. Das entfernen der restriktiven Stellen (inkl. Luftmengenmesser) bringt rein rechnerisch erst ab 6.500RPM Vorteile.

Eines bringt das CAI allerdings mit Sicherheit: Sound. Durch die kürzere Ansaugung und den Sportluftfilter bekommt der Wagen einen sportlicheres Ansauggeräusch. Ein anderer netter Nebeneffekt ist der geringere Leistungsverlust bei Hitze. Im Sommer erreichen die Lufttemperaturen unter der Motorhaube je nach Messposition  70-100°C, durch die Ansaugung der frischen Luft wird der Leistungsverlust (welcher mit etwa 5% pro 10 Grad über 20°C beziffert werden kann) reduziert.

Das Wohl bekannteste Set in der Community ist wohl das CAI Set von Jackson Racing welches für nicht ganz günstige 400€ zu haben ist. Einen Artikel über das JR-CAI findet ihr HIER

Zündung

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Die Zündung lässt sich im wahrsten Sinne des Wortes „Tunen“, also einstellen. Der Mx-5 NA besitzt aufgrund der Weltweit einheitlichen Einstellungen eine sehr konservative Grundeinstellung der Zündung. Man könnte sich jetzt Fragen wieso Mazda die Zündung so einstellt, die Antwort ist recht einfach: Der NA besitzt noch eine recht recht simple L-Jetronic Steuerung für das Management der Einspritzung und Zündung. Da der Klopfsensor erst mit der LH-Jetronic (im NB) einzug gehalten hat musste der NA fix auf den worst-case eingestellt werden. Damit der Motor also im  Death Vallery bei 50°C und auch in Südamerika mit niederoktanigem Sprit ohne Klopfen läuft war es notwendig die Zündung auf „spät“ einzustellen.

Die Standardeinstellung beträgt beim NA „10 Grad vor dem oberen Totpunkt des Zylinders bei Leerlaufdrehzahl“ kurz 10° vOT. Durch eine Änderung dieses Wertes auf 14°vOT wird die Verbrennung effizienter ausgenutzt. Ein Artikel über das Einstellen wird 2017 folgen.

Es handelt sich hier um die günstigste, sicherste und einfachste Möglichkeit mehr Drehmoment/Leistung in allen Drehzahlbereichen zu bekommen. Messungen haben etwa 5NM / 5PS Mehrleistung über das ganze Drehzahlband gezeigt. Diese Einstellung ist bei allen 115&90PS sowie beim 131PS Motor möglich.

Andere Ansätze

Wer die Leistung um mehr als insgesamt 10-20PS steigern will kommt nicht über größere Eingriffe herum. Hier gibt es 3 Wege die man ohne kompletten Tausch des Motors einschlagen kann. Hier eine kleine Übersicht, ich gehe hier bewusst nicht weiter in die Tiefe da dieser Artikel sonst alle Maßstäbe sprengen würde 😉

  • Klassisches Saugertuning: Ersetzen der Kolben und Pleuel durch geschmiedete Versionen, erhöhen der Verdichtung und komplette Optimierung der Ansaugwege (Einzeldrossel-Anlage) samt Tausch der Nockenwellen. Das ganze kann (kombiniert mit einem frei Programmierbaren Steuergerät) für eine Mehrleistung von von gut 70PS sorgen.
  • Aufladung mit Kompressor: Es gibt Kompressorkits von EATON und Rotrex. Vom Einbau her am einfachsten, kann mit den Standardkomponenten (Kolben, Pleuel etc.) realisiert werden. Dank so genannter „Piggybacks“, welche zwischen das Steuergerät und der restlichen Elektronik geklemmt werden, kann bei relativ niedrigem Ladedruck ohne besonderen Abstimmungsaufwand nach dem Motto „Plug&Play“ gefahren werden.
  • Aufladung mit Turbo: Auch hier gibt es viele fertige Kits für den MX-5. Vom Einbau her anfordernder wie ein Kompressor und auch schwieriger abzustimmen. Je nachdem welcher Ladedruck gefahren werden soll können die Standardkolben/Pleuel verwendet werden. Die Leistungsausbeute beginnt hier bei etwa 40PS bei einem „Soft-Turbo“ Umbau und hat nach oben je nachdem wie viel am Motor als solches optimiert wurde eine sehr hohe Grenze. Kleiner Tipp zum Abschluss: Finger weg von eBay Turbokits 😉

6 Comments on “Motortuning beim MX5”

  1. Pingback: Review: Cold Air Intake von Jackson Racing

  2. Nachtrag: Maxim Works und Maruha sind die zwei japanischen

    Jeweils jenseits der 1000$ Marke

  3. Bezüglich Fächerkrümmer: Die einzigen die nachweisbar bzw. messbar Mehrleistung bringen sind der Racing Beat (~600€ inkl. Versand), OBX (RB Nachbau, nicht für alle Motorkombinationen verfügbar, Passprobleme mit dem EGR Ventil) und irgendein exotischer japanischer den man fast nicht bekommt.

    Finde jetzt den Thread nicht aber irgendwer hat im Miata Forum vor Jahren den Jackson Racing, RB und jap import header am Dyno mit gleichem Auto getestet.

    Der JR hatte weniger Leistung als RB und war teurer.

    1. Hallo Ben,
      Klasse gemacht und wird sicher vielen helfen, man muss dazu sagen das der Mx doch recht Tuning unwillig ist. Was gut und günstig machen kann habe und was ich auch gemacht die Nockenwellen vom 115 PS nehmen und die Zündung auf 14 vor OT stellen. Zum Thema Fächerkrümmer kauft bloß nicht den Ebay Schrott, schleches Material und Schweißnähte von gut und Bose die verschlechtern sogar sie Leistung.Alles darüber darüber hinaus macht das Steuergerät schon nicht mehr mit, dass heißt das wenn man Tuningnockenwellen (Schrick ect.)einbaut das Steuergerät das Potenzial der Wellen ca 10- 15 PS nicht mehr berechnen kann und ca 5-7 PS nur an Leistung dabei herum kommt ohne Piggy oder MS2/ME221 so war es bei mir und allen mit denen ich gesprochen habe.
      Gruß Michael

      1. Danke für den Hinweis Michael, das mit den eBay Fächerkrümmern hatte ich vergessen. Bei diesen sind ja oft die Einzelrohre intern irgendwie zusammengesteckt. Habs ergänzt!

        Das mit den Nockenwellen kann man eigentlich immer (kostpieliger) weiterstricken, wenn das Steuergerät dann passt merkt man das die Hydros ein bisschen Leistung bei höheren RPM schlucken und sieht sich nach einem NB-Kopf um… 😉

        1. Hi Ben,
          Das stimmt mit dem NB Kopf das kann man machen, aber ich würde damit das Auto fahrbar und Pickl/Tüv fähig bleibt nur Stage 1 Nockenwellen verbauen. Alles andere ohne andere Komponenten zu wechseln bringt nicht viel und überlastet andere Bauteile wenn man diese nicht auch tauscht. Mein MX baue ich gerade auf Einzeldrosselanlage (jneveyTB42) um, man muss nicht immer neue Nockenwellen kaufen um bei dem Thema zu bleiben. Ich habe mit Rücksprache von DB dynamics meine 115PS Nockenwellen umschleifen lassen auf 262 Grad mehr geht nicht ohne die Federn zu tauschen was ich nicht wollte. Mit geht es nicht um bei dem Projekt um pure PS sonst hätte ich Turbo/Kompressor umbauen müssen. Mir geht es um Fahrbarkeit,Standfestigkeit und um Fahrspaß den wer einmal den Sound einer Einzeldrossel gehört hat der weiß was ich meine. Alles mit TÜV ich baue alles ein bis auf die Abstimmung das macht Jan von SPS Motorsport.
          Gruß Michael

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