Warum Staudruck ?

[HK-Vette]

Hallo Corvettefreunde,

mit dem Beginn der corvettelosen Zeit ein Diskussionsthema welches am letzten Samstag bei unserem GORVETTETREFF im Hause Kroymans Nürnberg für kurzzeitige Aufregung sorgte.
Ich hoffe wir können das hier klären

Also los gehts:

Staudruck in Kurzform:
Der Aufbau von Staudruck im Abgasstrang unterfüttert das Drehmoment, wirkt aber bei hoher Drehzahl kontraproduktiv.
Alle modernen Motoren arbeiten mit einer Ventilüberscheidung, sprich das Auslassventil ist noch offen während sich das Einlassventil bereits öffnet. Die Gassäule aus Gemisch benötigt eine kurze Zeit um in Bewegung zu geraten - Frischgas strömt also schon ein während Abgas noch ausströmt.
Was bei hohen Drehzahlen perfekt funktioniert, bereitet bei niedrigen Drehzahlen Probleme. Dann hat das Frischgas die Zeit um nachzuströmen und schießt ein wenig über das Ziel hienaus. Um das zu verhindern und um damit die Füllung bei niedrigen Drehzahlen zu verbessern, läßt man im Abgasstrang einen Gegendruck aufbauen, der ein Überschießen verhindert.
Die Ventilüberschneidung funktioniert nur in einem engen Drehzahlbereich wirklich gut.
Das ist der Grund warum z.B. der 328i eine Klappe im Endrohr hat. Durch eine Verkleinerung des Querschnitts steigt der Gegendruck bei niedrigen Drehzahlen, die Füllung und somit das Drehmoment verbessert sich. Weitere Maßnahmen diese Problem in den Griff zu bekommen sind VANOS und VALVETRONIC.
Autor: nils21

Mit neugierigen Grüßen
Hemut

[Companero]

Hallo zusammen,
ich habe vom aktuellen Thema vermutlich nur ein 'gefährliches Halbwissen' deshalb:
(Klugscheißermodus an)
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Zitat Wikipedia:
Der Auspuff ist passiv am Geschehen beim Gaswechsel beteiligt, indem seine Form die in ihm stattfindenden Schwingungen der Auspuffgase bestimmt. Diese Schwingungen können das Ausströmen der Verbrennungsgase aus dem Brennraum bei geöffneten Auslassventil(en) unterstützen, ihnen aber auch entgegenwirken. Der positive Effekt kann dabei so stark sein, dass selbst das Einströmen der Frischgase bei gleichzeitig geöffneten Einlassventil(en) unterstützt wird, etwas, was bei leistungsstarken Motoren wegen der dort verwendeten großen Ventilüberschneidung mit einkalkuliert wird. Durch entsprechende Auslegung des Auspuffsystems und Abstimmung anderer Komponenten wie Steuerzeiten lässt sich aber auch die Füllung der Brennräume erhöhen, und gleichzeitig der Verbrauch senken, indem die Spülverluste gering gehalten werden. Der Gasfluss wird dabei durch den negativen Teil der Gasschwingung erst unterstützt, um dann beim darauffolgenden positiven Teil die Gase zurückzudrücken, bevor das Ventil (die Ventile) schließen.
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(Klugscheißermodus aus)

Ich hoffe diese Info kann zur Aufklärung beitragen.
Beste Grüße

Helmut

[Doc Holiday]

Hallo zusammen !

Im Motorradbereich hat man schon lange erkannt, wie wichtig der Staudruck der
Auspuffanlage für die Leistung ist.
Klappe- oder Walzensysteme, die bei niedrigen Drehzahlen den Querschnitt verkleinern,
um den Drehmoment zu erhöhen, gibt es bei Motorrädern schon sehr lange!
Yamaha hat bereits Mitte der 70er Jahre bei 2-Taktern das sog. Power-Valve-System
entwickelt. Später ( etwa anfangs der 90er Jahre ) hat man für die sportlichen
4-Takter das EXUP-System (exhaust ultimate power valve) eingeführt, was nach dem gleichen Prinzip funktioniert.
Auf diese Weise ist es laut Yamaha gelungen, im unteren und mittleren Drehzahlbereich,
die Leistung um bis zu 20% zu erhöhen.

Gruß Günter

[Fabi]

EXUP hatte meine R1 und da hats funktioniert, die ging in allen lebenslagen ab wie die feuerwehr...und Valvetronic hat meines wissens honda "erfunden" und BMW darfs verbauen...aber das ist auch gefährliches halbwissen

[BigEagle]

Hi,

hat nichts mit der Corvette zu tun - aber bei Zwei-Taktern werden Resonanzschalldämpfer
verwendet, die durch den an einem Prallblech zurückgeworfenen Schall als "Füllhilfe" für
überströmende Gase verwenden.

Hat schon mal jemand einen Motor ganz ohne Krümmer laufen lassen?
- Die Leistung nimmt dabei sehr stark ab

Gruß

Dirk

[SAM/CH ZR-1]

Ich habe da eine andere Theorie.......

Sam

[carbon427]

Original von Fabi
Valvetronic hat meines wissens honda "erfunden" und BMW darfs verbauen...aber das ist auch gefährliches halbwissen

Hallo, Valvetronic hat aber auch gar nichts mit Honda zu tun....du meinst die Vanos(variable Nockenwellensteuerung).

Valvetronic ist von BMW und "ersetzt" die Drosselklappe und regelt den Lastzustand über den Öffnungshub der Einlassventile. Diese gehen bei niedriger Last nur wenig auf,so dass an der Öffnung trotz geringer Ansaugmenge eine hohe Strömungsgeschwindigkeit herscht- gute Gemischbildung. Und es funktioniert....meine Kiste verbraucht im Schnitt 11,5 bis 13l.


Grüsse,Andreas

[Dakota]

Was ist mit den Klappen in der Auspuffanlage der C6 Z06 hat die auch was damit zu tun
oder ist das nur wegen der Lautstärke

[HK-Vette]

Hallo,

ich denke,daß die Lautstärke weitgehend gesetzlich geregelt ist und der Hersteller daran interessiert ist die behördlichen Vorschriften einzuhalten.

Bei der C6 Z06 geht es um pure Leistung:

Dann halt noch ein paar weiterführende Erklärungen:
Zuerst das wichtigste: Rückstau beim 4-Takter bedeutet: erhöhte Ausschiebearbeit beim Ladungswechsel und Verbleib von Restgas im Brennraum womit die Menge an Frischgas reduziert wird; d.h. ---> sinkende Leistung,höherer Verbracuh,schlechterer Wirkungsgrad etc. usw....
Deshalb gilt prinzipiell: wenig Rückstau = prima !
Nun kommt das aber: im PKW Motorenbau muss man sich damit abfinden dass man Abgas- und Lärmemissionen erfüllen muss und sich auch aus Kosten- und Platzgründen nicht beliebig austoben kann; d.h. wir haben immer Rückstau!!
Deshalb wird der Motor und vor allem dessen Ventilsteuerzeiten im Verbund mit diesem Kompromiss entwickelt.
Schauen wir uns das für den Ladungswechsel näher an; d.h. legen die diesen bestimmenden Grössen fest:
Das wären Vetilüberschneidung in OT (dafür bestimmend:Zeit Auslass öffnet und Zeit Einlass schliesst) und Hub in OT.
Viel Hub in OT und hohe Ventilüberschneidung bedeuten Spülverluste in niedrigen Drehzahlen, aber bessere Füllung bei hohen Drehazhlen (d.h. der Liefergrad steigt und mit diesem proportional die Leistung!)
Da Spülverluste hohe HC-Emissionen,unruhigen Leerlauf und wenig Durchzugskraft bedeuten umgeht man dieses Dilemma im besten Fall mit einer vollvariablen Ventilsteuerung;aber das nur am Rande.
Also: wir haben nun die beiden wichtigsten Kriterien für unseren Motor festgelegt und auf die SERIENABGASANLAGE abgestimmt.
Quizfrage Nummer 1: was passiert nun wenn ein Schelm die Serienabgasnalge gegen eine mit verringertem Staudruck tauscht?????
Richtig, wir erhöhen im unteren Drehzahlbereich die Spülverluste, im oberen den Liefergrad und die Leistung.
Quizfrage Nummer 2: wie stark macht sich das nun bemerkbar?????
Im unteren Drehzahlbereich ist die Bedeutung der Steuerzeiten derart dominant dass wir mit der Abgasanlage höchstens Veränderungen im <5% Bereich bemerken werden (sollte logisch sein: im niedrigen Drehazhlbereich ist die Menge des Abgases so gering dass sich der Staudruck selbst ebi einer schlechten Abgasanlage noch nicht bemerkabr macht).
Was passiert nun im oberen Drehzahlbereich??
Die vorher erwähnten Positiv-Effekte machen sich mit steigender Drehazhl nun immer mehr bemerkbar OHNE jedoch zu weiteren,gross spürbaren Spülverlusten zu führen! (auch wenn es optimal wäre die Vanos-Einstellung neu zu programmieren)
Konkretes Beispiel: an einem E46 330 CI lassen sich alleine durch eine komplett optimierte Auspuffanlage etwa 20 PS gewinnen und die Nenndrehzahl um 300 - 500 U/min erhöhen.
Anmerkung 1: viele Modelle mit hoher Leistung haben bereits sehr gut optimierte Abgasanlagen die schwer zu verbessern sind.
Anmerkung 2: Die Resonanzen im Abgastrakt sind weit weniger wichtig als die im Ansaugtrakt; und im Gegensatz zu selbigen auch nicht für eine bestimmte Drehzahl auszulegen; d.h. eine Rückstauarme Abgasanlage ist immer gut und nicht nur in bestimmten Bereichen!
Zur Rohrlänge des Fächerkrümmers: nochmals: nur eine gleiche Rohrlänge für jeden Zylinder garantiert für jeden Zylinder den gleichen Liefergrad und garantiert damit einen Leistungsfähig laufenden Mehrzylinder-Ottomotor; ungleiche Längen führen zu zyklischenDruckschwankungen die erhebliche Leistungseinbußen gerade bei hohen Drehazhlen bedeuten.

Autor:niks21

[Andreas Paprotta]

Hallo

(Slaumichelmod on)
Für eine verbesserte Zylinderfüllung sorgt neben einer riesigen Kohlefaser-Airbox auch eine Änderung der Nockenwellenverstellung (Vanos). Ein- und Auslassventile öffnen mit einer größeren Überschneidung, wodurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch schneller nachgezogen wird. Aus Drosselklappenwinkel, Drehzahl und Lambdawert berechnet die Motorsoftware jetzt die Gemischzusammensetzung. Auf den Luftmassenmesser, der den Ansaugquerschnitt reduziert, kann somit verzichtet werden. Eine den Staudruck reduzierende Abgasanlage rundet das Motortuning ab.


Wenn ich mir diesen Bericht durchlese, stelle ich fest das es Unterschiede in der Gestaltung der Abgasanlagen zwischen den damals noch ohne Elektronischer Motorsteuerung und den heutigen gibt.

Bei den 2 Tacktern gibt es besondere Resonanzkörper die über den gesamten Drehzahlbereich für optimale Leistung sorgen. Durch das neue Motormanagement bei 4 Tacktern ist eine Reduzierung des Staudrucks wichtig.

Damit meine ich das die elektronisch geregelten Motore den Staudruck in der Auspuffanlage nicht mehr benötigen. Die Leistung wird durch die Verbesserung
von den im oberen Text beschriebenen Maßnahmen erzeugt.
(Slaumichelmod off)

Gruß Andreas