The Birth of „The Beast“: Techtalk mit Motorenentwickler Peter Gorbach

Der 180 PS starke 1290er V2-Motor der 1290 SUPER DUKE R, eine Weiterentwicklung des RC8-Triebwerks mit 1190 Kubik, strotzt vor Kraft und ist gleichzeitig ein Muster an Fahrbarkeit. Wichtige Eckpunkte der Konstruktion sind 3 mm vergrößerte Bohrung, 2 mm mehr Hub, ein entsprechend kürzeres Pleuel, größere Drosselklappen, Doppelzündung und zwei Ausgleichswellen. Wir haben mit Peter Gorbach (43), dem Leiter der KTM Motorenentwicklung gesprochen und ein paar interessante Details herausgepickt.

Was war der schönste und der schwierigste Teil bei der 1290er Motorentwicklung?
„Ich fange mal mit dem Schwierigsten an, das war die Kolbenentwicklung. Bohrung größer und dazu mehr Hub, aber beim Gewicht gleich bleiben – wir wussten, dass das schwierig wird, haben es aber geschafft, in dem wir bei der Grundauslegung sehr konsequent waren. Der Kolbenbolzen ist mit 20 mm Durchmesser zwei Millimeter kleiner als beim Motor der vorherigen 990 Super Duke R. Dazu wurde die Steifigkeit des Kolbens dank Finiter-Elemente-Berechnung optimiert. Und damit sind wir bereits beim Schönsten: Gleich beim ersten Musterteil war zu sehen, dass die Grundstruktur gepasst hat. Das heißt: Wir mussten nur das Schliffbild etwas anpassen und die Kolbenringe modifizieren, um beim Ölverbrauch auf der sicheren Seite zu sein, und dann hat der Kolben funktioniert. Das war ein schöner Moment.“

Schliffbild – kannst du erklären, was damit gemeint ist?
„Das Kolbenhemd ist nicht zylindrisch, weil der Kolben sich im Betrieb ja thermisch ausdehnt, und zwar oben am Deck am meisten. Das Kolbenhemd verjüngt sich deshalb von unten nach oben hin. Auch im Durchmesser ist der Kolben nicht exakt rund, sondern leicht oval. Das Kolbenhemd wird so optimiert, damit das Kolbenhemd unter maximalen Druck optimal am Zylinder anliegt. Bei den Kolben bewegt sich die Ovalität im Bereich von 40 bis 50 µm*.“

Auf Fotos sieht man, dass das Kolbenhemd seitlich beschichtet ist. Warum?
„Das ist eine Graphal-Beschichtung, die für das Einlaufen und die Lebendauer sehr wichtig ist. Graphal ist eine Herstellerbezeichnung von Mahle und wird im Siebdruck-Verfahren aufgebracht. Damit hat der Kolben vom ersten Moment an eine Reibleistung wie ein eingelaufener Kolben.“

Gibt es große Unterschiede beim Ventiltrieb, im Vergleich zur RC8?
„Die Nockenwelle ist anders. Die Ventildurchmesser sind gleich. Dazu haben wir bei der 1290 SUPER DUKE R Stahlventile und nicht aus Titan. Weil die Drehzahl etwas niedriger ist. Die Nockenwellen haben ein anderes Nockenprofil, das speziell für diesen Motor optimiert worden ist.“

Wenn es um Prüfstandläufe zur Überprüfung der Dauerhaltbarkeit geht, fallen die Zahlen meist sehr beindruckend aus. Kannst du erzählen, wie es dazu bei KTM aussieht?
„Zunächst: Würde man fahren wie ein Endverbraucher, würde es zu lange dauern. Man müsste den Motor ewig im Leerlauf laufen lassen oder ewig unter Teillast in der Stadt umherfahren. Was für die Struktur des Motors praktisch nicht relevant ist. Diese Bereiche werden in Dauerläufen auf der Straße mit abgeprüft. Wenn es um Dauerhaltbarkeit geht, werden, um Zeit zu sparen, am Prüfstand dynamische Zyklen mit überwiegend hohen Drehzahlen gefahren, um zu prüfen, ob diese Lastzustände auch beschädigungsrelevant sind. Das Ganze geht bei uns über 150 Stunden. Der Verbrauch am Prüfstand beträgt in der Stunde um die 30 Liter Benzin, weil praktisch die ganze Zeit Vollgas gefahren wird. Die Belastung ist also sehr hoch, aber das muss ein Motor aushalten.“

Grundsätzlich: Was ist für einen Motorenentwickler die größte Herausforderung?
„Unser V2-Motor wurde immer größer. Die Bohrung, der Hub; auch Drosselklappen und Einlasskanäle, was es im Teillastbereich nicht einfacher macht. Gleichzeitig müssen Bikes leiser werden. In der Summe wird also alles schwieriger. Weil gleichzeitig auch die Abgasgesetzgebung restriktiver wird. Die Kunst ist eigentlich, trotzdem eine sehr gute Fahrbarkeit zu erzielen. Dafür muss man extrem viel testen. Und es gibt viele Parameter, mit denen man spielen kann: Steuerzeiten, Verdichtung, Brennraum, Einlasskanal, Drosselklappe, Airbox, Auspuff, Auslasskanal. Das alles muss harmonieren, dass man am Schluss die 180 PS hat, aber beim Gasaufziehen alles sanft und kontrollierbar bleibt. Das ist nur möglich, wenn bis in Detail optimiert wird, das Elektronik-System dazu passt, und Features drin sind wie Ride by Wire. Alles muss optimal zusammen passen. Das haben wir bei der 1290 SUPER DUKE R geschafft.“

* 1 µm (Mikrometer) entspricht 0,000001 m oder 1/1000 mm.