Auspuff System - PEPE-TUNING





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Auspuff System

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Zweitaktauspuffsystem
Der Auslasskanal im Zylinder wird durch die Bewegung des Kolbens gesteuert. Je nach Steuerzeit des Motors öffnet der Kanal bei ca. 80° Kurbelwellenumdrehung. Die Öffnungsdauer gesamt beträgt bei dieser Steuerzeit 160° Kurbelwellenumdrehung. Bei einer Drehzahl von 10000 U/min; oder 167 U/s würde die Öffnungszeit 0,00266 Sekunden betragen. Innerhalb dieser Zeit müssen die folgenden Abläufe zurück gelegt werden.

1. Auslasskanal öffnet
2. Komprimiertes Abgas strömt mit Schallgeschwindigkeit zum Auspuffkrümmer (Schockwelle)
3. Am Auspuffdiffusohr (1. Konus) entspannt sich die Druckwelle, hierdurch entsteht Unterdruck
4. Einlass/Überströmkanal öffnet, Frischgas aus der Kurbelwellenkammer strömt zum Brennraum, und durch den entstandenen Unterdruck im Auspuffsystem zum Auslasskanal/Auspuff
5. Abgas im Auspuff erreicht den Prallkonus und wird teilweise reflektiert Richtung Auslasskanal
6. Einlassüberströmkanal schließt
7. Abgaswelle erreicht den Zylinder, drückt die Frischgase zurück
8. Auslass schliesst


Die Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m/s, der Weg den die Schallwelle aus dieser Berechnung zurück legt beträgt 900 mm. Die Länge der Auspuffanlage für eine optimale Leistung bei 10000 U/min muss den halben Weg betragen.

Das Endrohr einer Resonanzauspuffanlage ist im Durchlas kleiner als der Auslasskanal das bedeutet hier werden Schockwellen unter Druck geleitet. Durch die Energiebewegungen in einen geschlossenen Medium und die Temperatur der heissen Gase erhöht sich die Schallgeschwindigkeit bedeutend. Das bedeutet unsere Formel muss bedeutend reichhaltiger sein. 

Berechnet man mit dieser einfachen Formel die Auspufflänge für eine Drehzahl von 5000 U/min, bekommt man eine Länge von 850 mm.

Damit die Auspuffanlage auch bei niedrigen Drehzahlen genügend Leistung entwickelt wird mit einer mechanischen oder elektronischen Steuerung die Auslassoberkante nach unten bewegt. Die spätere Steuerzeit der Auslassoberkante muss die Öffnungszeit des Auslasskanals soweit verkürzen, damit die grössere Öffnungsdauer die durch die niedrige Drehzahl entsteht, ausgeglichen wird. Dadurch erreicht man einen guten Kompromiss damit die Auspuffanlage für hohe und niedrige Drehzahlen stimmt.

Das gleiche Prinzip erreicht man auch durch vorschalten eines zusätzlichen Resonanzkammer im Auspuffsystem. Meistens sind beide Systeme kombiniert.

Der Zeitpunkt der Umsteuerung sollte bei einer Drehzahl mittig bis kleiner im nutzbaren Drehzahlbereich liegen. Durch die Ablagerungen der Verbrennung oder Spiel und Schmutz in den Lagern lässt sich eine mechanische Steuerung nur bedingt Drehzahlabhängig steuern. Optimal ist eine elektronische Steuerung über einen Stellmotor.

Nachfolgend eine kurze Beschreibung der einzelnen Teile einer Auspuffanlage mit deren Bedeutung:

Länge des geraden Rohres(Krümmer):
Die Länge bestimmt den Zeitpunkt wann die Saugwirkung einsetzt.

Diffusohr:
Intensität und zeitlicher Verlauf der Saugwirkung. Ein steiler Konus bewirkt eine starke und kurze Saugwirkung. Ein flacher Konus bewirkt eine schwächere aber längere Saugwirkung. Durch verschiedene Winkel kann ein kontinuierlicher Verlauf der Saugwirkung hergestellt werden.

Reflektor:
Der Winkel und die Länge bestimmt die Intensität und den zeitlichen Verlauf der Druckwirkung.

Endrohres (Dämpfer):
Der Innendurchmesser des Endrohres bestimmt den Staudruck in der Expansionskammer. Ein kleiner Durchmesser erhöht den Staudruck, das ergibt eine gute Übertragung der Schallwellen bei hohen Drehzahlen. Der Motor kann bei zu kleinem Durchmesser zu heiss werden!

Fortsetzung folgt!
 
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