Dragster Rennsport

aus Kradblatt 7/14
von Henrik Vormdohre

Dragster-Rennsport
Extreme Belastung für Mensch und Material

Wer sich für Rennsport interessiert, kennt die endlosen Diskussionen übers richtige „Set-up“. Gemeint ist die optimale Abstimmung des Vehikels. In der höchsten Klasse im Drag Racing, den Top Fuel Bikes geht es nicht anders zu. Bei den Nitrobikes sind es die Motoren-Einspritz- und Kupplungseinstellungen, die hier über Sieg und Niederlage entscheiden.

Aller Anfang ist bekanntlich schwer. Für eine solide Basis sorgt ein Gitterrohrrahmen, der ausschließlich aus Chrom-Molyb­dän Stahl hergestellt wird. Der Radstand, Steifigkeit, Schwerpunkt und Position des Piloten sind Faktoren, die bereits in die Konstruktion des Bikes mit einfließen. Die Anordnung des Getriebes und die Zugänglichkeit bei den Wartungs- bzw. Servicearbeiten sind ebenfalls wichtige Kriterien. Knapp 20 Meter dieses kalt glänzenden Stahls sind nötig für die Herstellung eines Rahmens. Ist ein Chassis erst einmal auf den jeweiligen Fahrer abgestimmt (Hauptaugenmerk liegt auf Gewicht, Bein- und Armlänge) sind keine gravierenden Veränderungen mehr nötig. Die optimale Sitzposition ist enorm wichtig, da der Fahrer das eigene Körpergewicht einsetzt um das Bike auf der Strecke zu halten. Der Geradeauslauf und das Handling ist unerlässlich, um diese PS-Monster beherrschen.

Wer auf den zeitraubenden Eigenbau eines Chassis verzichten möchte, dem stehen unterschiedliche Hersteller zur Seite, die diese Rahmen bauen undx dies bereits mehrfach erfolgreich im Wettbewerb beweisen konnten. Puma Engineering, Race Visions Reborn, Sam Wills, Puppet oder Weekend sind namhafte Manufakturen für Chassis dieser Art. Die Auftragsbücher sind voll und man muss mit langen Lieferzeiten rechnen.

Motoren:
Da im Reglement der Top Fuel Bikes Super fast alles erlaubt ist, trifft man auf die skurrilsten Antriebskonzepte. Viele europäische Teams favorisieren Eigenkonstruktionen. Bei den Super Twins sind es Hubraumgiganten mit bis zu 3,2 Liter Hubraum in der Saugvariante und in der Fraktion der Kompressor aufgeladenen Motoren bis zu 2 Liter Hubraum. Die Blower­bikes sind zwar wesentlich schwieriger in der Abstimmung, aber trotzdem recht häufig in den Pits anzutreffen und das ist auch gut so! Diese Twin-Motoren haben ein recht kleines Drehzahlfenster, das bei ca. bei 4800 U/min liegt. Dabei entlocken die Teams den Motoren annähernd 1000 PS. Das Drehmoment liegt dann bei 800–1000 Nm, wahre Torque-Monster.

Bei den reinen Top Fuel Bikes hat sich das Vierzylinder Aggregat mit Kompressoraufladung durchgesetzt. Diese Kombination ist momentan das Maß der Dinge, weltweit! Der aktuelle Rekord liegt derzeit bei 5.70 Sekunden und wurde von Peter Svensson 2012 in Tierp August aufgestellt. Selbst die Big Boys in den USA haben das Nachsehen! Fast vergessen sind die Jahre, als man noch sechs oder mehr Zylinder oder gar mehrmotorig bestückte Bikes antraf.

Die Motorenblöcke sind aus speziellem Aluminium und werden aus dem Vollmaterial gefräst. Nur so sind diese enormen Kräfte zu bewerkstelligen. Die Zylinderköpfe kommen ebenso daher. Bei Kurbel- und Nockenwelle verlässt man sich natürlich auch auf rennerprobte Technik aus den Regalen der exklusiven Zulieferer. Nur die edelsten Teile kommen hier zum Einsatz. Keine Frage, das brutale Zusammenspiel aller mechanischen und elektronischen Komponenten, einschließlich der Programmierung des Zeitfensters, an welchem Punkt des Höllenritts wie viel Prozent Kraftschluss an der Kupplung anliegen, ist eine Kunst für sich im Drag Racing. Aufschluss beim Tuning geben diverse Sensoren. Diese Sensortechnik erfasst z.B. den Kraftstoffdruck und Kraftstoffdurchfluss an unterschiedlichen Sektionen, Drosselklappenstellung mit Ansaugdruck /Vakuum, Kurbelwellen- und Hinterraddrehzahl, Abgastemperatur der jeweiligen Zylinder. Sehr wichtig ist ein Sensor, der die Beschleunigung misst. Super Twin Top Fuel Champion 2013 Ronny Aasen von Zodiac Racing Team hat insgesamt 30 Sensoren an seinem Bike! Eine enorme Datenmenge nach jedem Run. Diese erfassten Informationen stehen im Verhältnis zueinander und geben dem Team wichtige Informationen über die Motoren- und Kupplungseinstellung. Ein spezielles Computerprogramm z.B. von Racepak stellt die Daten graphisch dar. Alle Informationen werden gespeichert und sind bei Bedarf sofort verfügbar. Diese Datenbank kann unter Umständen sehr hilfreich sein um ein Basis Set-up für die jeweiligen Strecken zu bekommen.

Gib Gummi:
Die Mega Gummiwalze soll die bra­chiale Power auf die Strecke bringen. Nach dem Burnout wird die Oberflächentemperatur des Slicks und die des Asphalts gemessen. Am Start sieht man oftmals, dass gezielt das Hinterrad gefilmt wird um Rückschlüsse auf das Durchdrehen des Hinterrades zu bekommen. Des Öfteren kann man Fahrer beobachten, wie sie an einem Event-Wochenende die Strecke mehrmals abschreiten und dabei auf jegliche Veränderung achten (Risse, Poren, Oberfläche, etc.). Es sind manchmal minimale Abweichungen die durch den Rennbetrieb den Streckenbelag verändern. Durch verschiedene Bedüsungen am Einspritzsystem stehen den Teams viele Möglichkeiten offen. Das Timing der Zündung findet ebenso Verwendung. Zusätzlich werden meteorologische Größen (Luftdruck, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit) mitberücksichtigt. Diese haben Auswirkungen auf das Ansprechverhalten und die Leistung des Motors. Durch das Verändern des Zündzeitpunkts wird die Leistung beeinflusst um sich gezielt an die Streckenverhältnisse anzupassen.

Multichampion Ian King, beschreibt sein mit Kompressor bestücktes Top Fuel Bike wie folgt: Der Schraubenkompressor fördert 2,1 Liter Luft pro Umdrehung, bei einer 22 % Übersetzung, Kurbelwelle zum Antriebsrad des Kompressors ergeben sich annähernd 12.800 Umdrehungen pro Minute, dabei dreht sich die Kurbelwelle mit ca. 10.500 U/min bei annähernd Top Speed. Somit stehen in einem sechs Sekunden Lauf ca. 2000 Liter Luft zur Verfügung, dabei werden 15 Liter von diesem flüssigen Sprengstoff während eines 400 m-Laufes durch die Kanäle geprügelt! Das von Gulf Oil gesponserte Fuel Bike produziert eine Leistung von 1500 PS aus 1500 ccm. Dabei wird annähernd 85 % Nitromethan und 15 % Methanol verfeuert, je nach Witterung.

Nitromethan:
Der Stoff aus dem die Träume sind! Die Zutaten sind reinstes Nitromethan (CH3NO2) und 1,5% Methanol. Nitromethan hat eine Detonationsgeschwindigkeit von 6210 m/s bei einer Dichte von 1,14 g/cm3. Nitrome­than brennt gelb, die spektakuläre weiße Flamme die man beim Start sieht (vor allem bei Nacht) ist reiner Wasserstoff der verbrennt. Dieser kommt von der Luftfeuchtigkeit (Wasser in der Luft), der von der heißen Flamme zersetzt wird (➔ Wasserstoff & Sauerstoff) und dann verbrennt. Das Nitro wird meistens kurz vor dem Warm-up angemischt. Dies wird mit einer Dichte/Refraktometer- Spindel bestimmt.

Gezündet wird dieses explosive Gemisch durch eine Hochleistungszündanlage aus dem Hause MSD. Bis zu 44 Ampere sorgen für den kernigen Zündfunken, um dieses Kraftstoff-Luftgemisch zu entzünden. Pro Brennraum sind zwei Zündkerzen verbaut. Die Zündkerzen­elektroden werden auf den 400 Metern total zerstört. Schon nach der Hälfte des Weges sind die Elektroden aufgefressen und der Motor „dieselt“ nur noch weiter durch die hohe Kompression und die Auspuffventilen, die fast 800°C heiß sind. Der Motor kann nur abgeschaltet werden, indem der Sprit abgeklemmt wird!

Die Abgasanlage bei Top Fuel Motoren muss so beschaffen sein, dass sie noch brennenden und stark expandierenden Abgasen (speziell bei Kompressormotoren) standhält. Meistens wird zusätzlich noch darauf geachtet, dass jedes Abgasrohr dieselbe Länge hat. Bei der Anordnung der Headers sieht man unterschiedliche Varianten.

Kupplung:
Eine Top Fuel Kupplung basiert auf dem Prinzip der Fliehkraft. Über einen überdimensionierten Zahnriemen wird die Drehzahl vom Motor direkt an die Kupplung übertragen. Das Kupplungspaket besteht aus drei oder mehr Kupplungsscheiben sowie zwei Druckplatten. Durch die Fliehkraft bewegen sich spezielle Arme, die mit kleinen Gewichten bestückt sind. Der Mechaniker stellt die Kupplung über kleine Gewichte ein, die an den jeweiligen Armen angebracht sind. Diese Arme wirken dort eine Kraft aus, die auf die Kupplung einwirkt. Umso höher die Drehzahl, desto höher der Druck auf das Kupplungspaket. Durch unterschiedliche Gewichte an den Fingern lässt sich die Kupplungseinstellung vornehmen. Am Start wird die meiste Energie in Hitze umgewandelt. Nach 2 Sekunden, oder ca. 200 Metern ist die Reibung so enorm, dass der Kraftschluss mit dem Motor hergestellt ist. Fast zeitgleich schaltet der Pilot, via Pneumatik oder auch hydraulisch über einen Knopf am Lenker in den zweiten Gang. Gerade bei dem Kupplungssystem wird viel entwickelt.

Super-GAU:
Wenn teilweise die Motoren bitterböse ihr Leben auf dem Drag Strip aushauchen kann dies sehr schnell ruinöse Ausmaße annehmen. Der Super-GAU bei einem Top Fuel Motor ist z.B. wenn eine Zündkerze im frühen Stadium den Laufes aussetzt, dann sammelt sich unverbranntes Nitro im entsprechendem Zylinder und explodiert mit solcher Gewalt, dass der Zylinder abreißt oder der Motorblock in Stücke geht. Das Treibstoff/Luftgemisch wird dabei so stark komprimiert, dass es fast schon wieder flüssig ist. Die Kolben stehen bei Vollgas kurz vor „hydraulic lock“ (das heißt, es befindet sich, wenn der Kolben den OT erreicht, soviel Flüssigkeit im Zylinder, dass der Kolben kaum noch Luft zum bewegen hat und der Motor kurz vor seiner mechanischen Zerstörung steht). Das stöchiometrische Luft/Treibstoffverhältnis liegt bei 1,7:1 für Nitromethan (zum Vergleich, Benzin wird mit ca. 14,7:1 als ideales Gemisch angesehen). Die Flammenfront von Nitromethan erreicht im Brennraum ca. 3900 °C! Bei Top Fuel Motoren ist es stets am physikalisch Machbaren.

Ein Erlebnis, das Warm-up Szenario:
Beim Warm-up werden alle technischen Komponenten überprüft. Dazu wird das Bike aufgebockt, so dass der Hinterreifen frei dreht. Das Vorderrad wird zur Sicherheit fixiert. Über einen externen Anlasser wird der Motor durchgedreht (hier wird der Öldruck kontrolliert). Anschließend wird Methanol in die Ansaugkanäle gesprüht. Das Monster erwacht zum Leben. Der Motor wird nicht mit Nitromethan angelassen, da es bei technischen Problemen zu fatalen Folgen kommen könnte. Nachdem der Motor mit Me­tha­nol einen kurzen Moment angelaufen ist, wird auf Nitromethan umgeschaltet. Dieser Test ist unerlässlich, der Zündzeitpunkt wird kontrolliert und das Bike wird auf eventuelle Leckagen überprüft. Durch kurze Gasstöße macht sich der Pilot von dem Ansprechverhalten des Motors einen Eindruck. Anschließend wird erneut von Nitro auf Methanol gewechselt und der Motor wird abgeschaltet. Die Zündkerzen werden herausgedreht und der Motor durchgedreht um alle Rückstände aus dem Brennraum heraus zu spülen. Das Bike wird betankt und die Zündkerzen wieder eingeschraubt. Nun kann sich das Team auf den Weg in den Vorstart machen. Der Luftdruck des Rennpneus wird ebenfalls noch kurz vor dem Lauf überprüft bzw. korrigiert.

Nach jedem Lauf wird das Motorenöl gewechselt. Nitromethan hat die Eigenschaft, das Motorenöl negativ zu verändern. Es wird bei dem abgelassenen Öl analysiert, ob Schwebstoffe zu finden sind und auf Abrieb im Motor hinweisen könnten. Die Kupplungsscheiben werden mit einem Planschleiftisch bearbeitet, um eine gleichmäßige und vor allem saubere Oberfläche zu bekommen. Anschließend werden die Scheiben passend zu einem Set zusammengestellt und für den nächsten Einsatz bereitgestellt.

Wer einmal die Möglichkeit hat so ein Dragster Rennen zu besuchen, sollte dies unbedingt tun, es wird sicherlich einen bleibenden Eindruck hinterlassen. Wo sieht man sonst über 300 Läufe an einem Wochenende, die unterschiedlichsten Auto- und Motorradklassen, wo wird sonst besonderes darauf Wert gelegt, den Zuschauern Zutritt ins Fahrerlager zu gewähren. Hier hat man es verstanden, ein Sport ohne Fans ist Nichts!
Also vormerken, die Nitrolympixs am 8. bis 10 August 2014! In Norddeutschland gibt es Drag Racing für jedermann außerdem am 19. und 20. Juli 2014 in Sande sowie in Damme auf den dortigen Flugplätzen.

Infos zum Drag-Sport und zu verschiedenen Teams gibt es online unter:

www.bentec.net
www.kingracing.com
www.black-seven-racing.de
www.dragster.de
www.speedgroup.se
www.eurodragster.com

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