Jaguar AJV8 – Aufbau und Funktion 1


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Der AJ V8 ist ein Achtzylindermotor mit einer V-Anordnung von zwei Zylinderbänken á 4 Zylinder – weswegen er auch kürzer ist als Aggregate mit sechs nebeneinander liegenden Zylindern. Das Gehäuse besteht aus einem unteren Teil, wo die Ölwanne angeschraubt wird, einer unteren Hälfte des Kurbelgehäuses, einer oberen Hälfte des Kurbelgehäuses, wo zugleich auch die Zylinderbohrungen sitzen und schliesslich den Zylinderkoöpfen mit je zwei obenliegenden Nockenwellen. An der Kurbelwelle sitzt stirnseitig die Hauptsteuerkette, welche die Nockenwellen über Stirnräder antreibt. Auf der Einlassnockenwelle sitzt die VVT-Steuereinheit. VVT bedeutet Variable Valve Timing – die Steuerzeiten können hier durch Neigen der Einlassnockenwelle verändert werden, was sich positiv auf Laufruhe und Drehmomententfaltung auswirkt. Die Steuerung des VVT-Steuerelements erfolgt durch Öldruck, der wiederum elektronisch durch die VVT-Schalter geregelt wird. Der Öldruck der Schmierölpumpe reicht zur Steuerung aus, deswegen gibt es auch kein zusätzliches Hydraulik-System.

Video der Steuerkette und Nockenwelle in Aktion

 

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Leistungssteigerung & Tuning

Den AJ-V8 gibt es einmal mit herkömmlicher Aspiration als Saugmotor und einmal mit Kompressor. Der der der Drosselklappe nachgeschaltete Ansaugtrakt ist aus Plastik gegossen. Niemand geringerer als Siemens Automotive half Jaguar bei der Entwicklung des Ansaugtraktes. Richtungsweisend war die Verwendung von Kunststoff für ein Bauteil, welches traditionell aus Aluminium hergestellt wurde.

Wegen der thermisch günstigeren Eigenschaften von Kunststoff bleibt der Ansaugrakt auch bei erreichter Betriebstemperatur kühler. Die angesaugte Luft bleibt dadurch dichter und trägt somit auch zum Leistungsspektrum des Motors positiv bei. Weiters werden die Einspritzdüsen durch ein ebenfalls eingegossenes Commonrail versorgt. Diese Konstruktion spart Arbeitsschritte, Material und Gewicht. Siemens stellte das Fieberglass verstärkte BASF-Nylon Teil in der „Lost-Core“-Methode her – ohne Schweissnähte aus einem Stück. Bei „Lost-Core“ oder Kernschmelztechnik wird das Ansaugrohr um einen Zinn-Wismut-Kern gegossen. Dieser wird später aus dem Bauteil herausgeschmolzen. Auf diese Art und Weise können relativ komplexe Teile aus „einem Guss“ hergestellt werden.

Durch das Design kommt es zudem auch zu einem abgeschwächten Saugrohraufladungseffekt.
Bei diesem Design wird die Aufladung nicht durch ein eigenständiges Laderaggregat erreicht, sondern durch Nutzung der kinetischen Energie der im Ansaugtrakt strömenden Luft und der Schwingungen der Gas-Säule, die durch die diskontinuierliche Strömung angeregt werden. Aus diesem Grund sieht der Ansaugtrakt des XK8 auch wie ein Bündel von Rohren aus – dies hat keine ästhetischen Gründe sondern die Konstruktion saugen die Luft durch ein Rohr an, dessen Länge so bemessen ist, dass sich die im Rohr nachströmende Luft in dem Moment am Einlassventil zu stauen beginnt, in dem das Ventil öffnet. Die kinetische Energie der Luft wird so für eine kleine Verbesserung des Füllungsgrades genutzt. Der Ladeeffekt wirkt in einem relativ schmalen Drehzahlband, und der Höchstleistung ist durch den Drosseleffekt des Ansaugrohres eine Grenze gesetzt. Diese Lösung ist beim AJ-V8 nur ansatzweise verwirklicht und die volle Ausreizung der Möglichkeiten ist nicht gegeben, was auch nicht nötig ist, da es von dem Motor auch noch eine aufgeladene Version gibt. Diesen Effekt nutzen auch Tuner von herkömmlichen Jaguar V12-Triebwerken. Diese schneiden den Alu-Krümmer auf und setzen kleine Ansaugtrompeten auf die Krümmer zum Einlassventil. Danach wird der Krümmer wieder verschweisst. Diese Massnahme führt zu einer spürbaren Drehmoment-Steigerung.

Ansätze zum Tuning des AJ-V8 Motors gibt es. Am einfachsten ist es den Luftfilter gegen einen Sportluftfilter zu tauschen. Etwas Kostspieliger sind neue Katalysatoren mit mehr Durchsatz und eine geänderte Auspuffanlage. Einige Spezialisten bieten auch Over-Ride-Module für das Motorsteuerungskennfeld an. Eine Leistungssteigerung von 5 – 40 PS ist möglich. Spürbar wird das Drehmoment schon bei kleinsten Massnahmen verbessert und minimal auch der Verbrauch.

„Chiptuning“ geht bei Jaguar Motoren in der Regel nicht. Bei moderneren Fahrzeugen kann das Motormanagement remappt werden. Die Spezialisten dafür sind dünn gesäht. Als sinnvolle weitere Maßnahme gilt das „Porting“ der Zylinderköpfe. Die Ein und Auslässe werden noch einmal nachbearbeitet und bringen größeren Durchfluß.

Die nächste Möglichkeit bietet sich mit einer Auspuffanlage mit mehr Durchsatz. Kostspieliger ist es Rennkatalysatoren zu verwenden. Auf die Katalysatoren komplett zu verzichten geht maximal bei einem Auto für die Rennstrecke.

Paramount Design ist ein Tuner der Fahrzeug schon erfolgreich von Top-Gear Präsentatoren testen ließ und viel Erfahrung mit Jaguar hat.

Letztere bauten einen XK8 mit rund 400 PS – wohlgemerkt ohne Kompressor

Siehe auch unseren Artikel über ein Paramount getuntes Fahrzeug: Jaguar XK8 4.0 Paramount Wide Body mit 400 PS

Tuning beim Kompressormodell XJR XKR

Kompressor Pulley Eaton compressorKompressormodelle lassen sich am einfachsten mit den selben Maßnahmen wie ein XK8 tunen. Eine gute und kostengünstige Möglichkeit des Tunens ist beim Kompressormodell die kleine Riemenscheibe des Kompressors gegen eine auszutauschen.

Das ist kein einfacher „Bolt-On“ job sondern erfordert mitunter etwas Chuzpe das auch zu tun.

Der Supercharger-Pulley ersetzt den auf dem Fahrzeug befindlichen Pulley. Deser muss vom Supercharger abgenommen werden. Das erreicht man in der Regel durch Erwärmen und durch vorsichtiges Aufschneiden des alten Pulley. Der ist danach natürlich hinüber.

Den neuen Pulley dehnt man durch Erwährmung, während man den Schaft mit Kältespray abkühlt – danach wird der neue Pulley aufgebracht. Ansonsten ist es nicht notwendig am Gehäuse des Supercharger irgendwelche Änderungen vorzunehmen. Es gibt die Möglichkeit in Kombination auch mit einer gänderten unteren Riemenscheibe ein weitere Leistungssteigerung  durchzuführen.

Ob ein kleineres Antriebsrad des Kompressors wirklich was bringt – darüber scheiden sich in diversen Foren die Geister. Sicher wird man am Rollenprüfstand nur wenige PS mehr messen können – vielleicht 25-40. Was der Pulley in jedem Fall bringt ist mehr Drehmoment im mittleren Drehzahlbereich, was man doch als effektive Leistungssteigerung wahrnimmt.

Alternative Kompressoren ermüglichen Leistungssteigerungen auf bis zu 650 PS – womit auch X100 noch in der Lamborghini Ferrari Aston Martin Liga mitfahren können. Das Mercedes 722. Getriebe spielt da vermutlich auch noch ein Stück weit mit – das Differenzial wird jedoch an seine Grenzen kommen und man wird ein LSD (Differential mit verminderten Schlupf) verbauen wollen um die KRaft auf die Strasse zu bringen.

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Der AJ-V8 mit Kompressor (SC Supercharger)

Mehr Möglichkeiten bietet der aufgeladene AJ26. Der mit einem Kompressor (Super Charger – SC) geladene Motor hat deutlich mehr Leistung. Hier die AJ26 Motoren im Vergleich:

Maximales Drehmoment:

Motor Drehmoment Nm U/Min
3.2 308 4500
4.0 393 4250
4.0 SC (Super Charger, XKR) 526 3500

Maximale Leistung:

Motor Leistung PS U/Min
3.2 240 4500
4.0 290 4250
4.0 SC (Super Charger, XKR) 365 3500

Allen Jaguar mit SC gemein ist dass Schraubenkompressoren von Eaton verwendet werden. Durch zwei Hauptwellen wird die Luft am Ende des Kompressors angesaugt und verdichtet und danach in den Laderausgang gepresst. Je höher die Drehzahl des SC, desto größer der Ladedruck. Angetrieben wird der Verdichter über einen Rippenriehmen, der vorne am Motor angeflanscht ist und kein anderes Motordesign voraussetzt. SC Motoren haben eine Ladeluftkühlenung, aber nicht ein System, wie man es vermuten würde wo die Ladeluft direkt über einen Kühler gekühlt wird sondern dies geschieht indirekt über ein Wärmetauschsystem analog der Motorkühlung mit einem eigenen Kühlmittelkreislauf, bestehend aus Kühler, elektrischer Kühlmittelpumpe und zwei Wärmetauscher im Ansaugkrümmer. Dieser Kühlkreislauf ist jedoch mit dem herkömmlichen Motorkühlkreislauf verbunden um ungewollte Zirkulation und thermische Veränderungen in der Dichte des Kühlmittels abzufangen. So spart man sich auch ein zweites Ausgleichsgefäß.

Illustration Jaguar

Der Kompressor hat gegenüber einem Turbolader viele Vorteile. Er ist leiser, billiger in der Anschaffung und von der Konstruktion her leichter in ein bestehendes Auto-Konzept zu integrieren. Ein Abgas-Turbolader wäre beim XK8 nur durch einen massiven Eingriff in die Konstruktion der Karosserie möglich. Der Kompressor erlaubt spielend ein Leistungsplus von 40%, entzieht dem Motor jedoch 15% seiner Grundleistung. Der Kompressor ist etwas lauter als ein herkömmlicher Saugmotor. dies wurde aber bei Jaguar relativ gut gelöst. Das nervige Jaulen wie man es von einem aufgeladenen Aston Martin DB7 kennt kommt hier nicht vor. Ein weiterer Minuspunkt ist die Lebensdauer des Bauteils. Es findet keine Erneuerung des Schmierstoffes statt, zudem dreht das Bauteil mit hohen Drehzahlen, deswegen ist ein vorzeitiger Verschleiß vorprogrammiert. Ersatz kosten € 1000 aufwärts.

Fahrzeuge mit Kompressor zu tunen ist einfacher und beginnt mit einer etwas anders dimensionierten Riemenscheibe, die den Supercharger schneller rotieren lässt.

Siehe oben!

Der AJ-V8 ist ein Motor mit Potential

Das wirkliche Potential dieses Motorkonzeptes konnte man bei Jaguar erst nach dem man von der Ford-Leine gelassen wurde verwirklichen. Das 2010 Top-Model Jaguar XKR hat einen komplett überarbeiteten Fünfliter-V8 welcher nun 510 statt der 416 PS beim 4,2- Liter hat und 625 Nm Drehmoment bereitstellt. Er wird nach alter Tradition von einem Eaton-Kompressor angeblasen. Neu dagegen ist die Direkteinspritzung. Drücke von bis zu 150 bar halten den durchschnittlichen CO2-Ausstoß unter 300 Gramm pro Kilometer! Der Verbrauch liegt bei 12,3 Liter Premiumbenzin und das ist wirklich sehr wenig in der Liga der 500+ PS Supersportwagen, wo Jaguar mit dem XK nun mit Sicherheit gelandet ist – nach einem Sprint von 0 auf 100 in deutlich unter 5 Sekunden.

Aston Martin baute eine spezielle Version des AJ-V8 für den V8 Vantage. Dieses Agregat hat einen Hubraum von 4.3L (4280 ccm) und leistet 380 PS (283 kW) bei 7000 U/min und stemmt 409 Nm beu 5000 U/min. Diese Version verfügt über eine motorsportaugliche Trockensumpfschmierung, somit kann das Aggregat auch tiefer im Motorraum verbaut werden. Dieser Motor wird seit 2003 im Aston Martin Werk in Köln gebaut, wo auch der V12 für den DB9 und den Vanquish entsteht. Der Aston Martin Motor hat jedoch mit der Jaguar-Entwicklung nur die Basis gemein – Gemeinsamkeiten nur bei wenigen Teilen wie den Steuerketten – hier auf der Abbildung die Silent Kette mit „Inverted Tooth“ wie es auch bei den 4.2 Modellen ab MJ 2002 bei Jaguar gab.

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