[Erledigt]Nur ne kleine Frage

Da die Abgase ja trotzdem durch den Krümmer müssen wird sich das wohl nicht auswirken. Könnte mir aber vorstellen, das ein weiteres Einschieben des Krümmers ehe ungünstig ist (wegen der Gasverteilung im Auspuff).
Krümmer kürzen macht sich bemerkbar.

Und weil es gerade so schön paßt mal etwas Theorie:

Resonanzauspuff

Wenn man erst einmal weiß, nach welchen Gesetzen sich die Gasschwingungen verhalten, dann ist es kein Problem mehr, sie für die eigenen Zwecke auszunutzen, nämlich indem man mit ihrer Hilfe den Ladenwechsel unterstützt: Ziel ist es, nach dem Verbrennungsvorgang den Zylinder rasch vom Altgas zu befreien, um ihn schnell mit Frischgas füllen zu können, und zwar mit möglichst viel. Deshalb sollte also direkt nach der Verbrennung ein Unterdruck am Auslass anliegen, um ihn schnell mit Frischgas füllen zu können, und zwar mit möglichst viel. Deshalb sollte also direkt nach der Verbrennung ein Unterdruck am Auslass anliegen, um den Zylinder Leerzusaugen, danach aber sollte das Frischgas möglichst unter Druck in ihn hineingepresst werden. Genau das ist es, wes mit einem Resonanzauspuff erreicht wird: Er sorgt dafür, dass die in ihm hin und her laufenden Über- und Unterdruckwellen im richtigen Augenblick am Auslassschlitz anliegen, und mit dem Frischgas die eben beschriebenen Transaktionen ausführen. Daher auch sein Name: Die Gasschwingungen stehen in Resonanz, das heißt in Einklang, mit den Kolbenbewegungen. Das Prinzip ist dabei Folgendes:

Wenn der Auslass öffnet, dann strömen die noch unter hohem Druck stehenden Altgase durch das Auspuffrohr und erreichen recht bald den sich weitenden Teil des Rohres, den so genannten Konus (oder auch Diffusohr), der sich ähnlich verhält wie ein offenes Rohrende: Es wird eine Unterdruckwelle zum Auslassschlitz zurückreflektiert, die saugend hilft, den Brennraum von den Altgasen zu befreien. Kurz nach dem ersten Weltkrieg haben sich die Rennmotoren-Bauer allein mit diesem Teil des Auspuffs begnügt- und brauchten auch überhaupt nichts anderes, weil damals die Zylinderaufladung noch mittels Kompressor erfolgen konnte. So Wurden auf der Einlassseite immer lustige hineingepumpt und auf der Auslassseite- es war ja genug da- immer kräftig gesaugt. Die Renntüten, oder konischen Röhren, wie sie damals genannt wurden, waren also das Nonplusultra.

Dass bereits damals das Rohr konisch war und der Auspuff nicht einfach schon nach dem Krümmer endete, hat auch seinen Grund: Ein offenes Rohrende reflektiert nämlich in indem Augenblick, in dem es von einer Gasdruckwelle durchlaufen wird, eine starke aber sehr kurze Unterdruckwelle- zu kurz, als dass sich damit der Zylinder entleeren ließe. Strömt die Gaswelle dagegen durch einen Konus, hat sie durch den dauernd zunehmenden Querschnitt den Eindruck, lauter kleine Rohrenden nacheinander vor sich zu haben, und so wird bei jeder Querschnittsverbreiterung eine kleine Unterdruckwelle ausgelöst. Auf diese Weise ist die saugende Wirkung zwar nicht ganz so stark wie bei einem wirklichen Rohrende, sie hält dafür aber über eine längere Zeit an und ist deshalb viel besser zu verwenden.

Anfang der50er Jahre traf die Renntüten-Fetischisten dann aber der Schlag:
Der Kompressor wurde für Sporteinsätze nämlich verboten. Aber schon kurz danach tauchten auf einmal merkwürdige Auspuffanlagen auf, die so aussahen, als seien zwei Renntüten in der Mitte zusammengeschweißt worden- und diese Geräte schienen sogar Vorteile zu haben. Was ging in den Köpfen der Konstrukteure wohl vor? Sie dachten sich das Prinzip und sie behielten Recht damit- ungefähr so:

Während der Zylinder durch den Konus, die ehemalige Renntüte, noch entleert wird, erreichten die ersten Gasmoleküle bereits den Gegenkonus, durch dessen Engpass sie nun hindurch müssen und dessen Wirkung deshalb einem geschlossenen Rohrende ähnelt: Eine Überdruckwelle wird zurückgesandt, aber genau wie bereits beim Konus besprochen nicht nur ein kurzer Druckstoß, sondern eine länger anhaltende Druckwelle. Während diese sich nun zum Auslassschlitz bewegt, saugt die Unterdruckwelle des Diffusohrs wodurch auch teilweise Frischgas in den Auspuff hineinströmt. Doch bevor der Kolben den Auslass wieder verschließt, ist die vom Gegenkonus ausgehende Überdruckwelle eingetroffen und schiebt das entfleuchte Frischgas wieder in den Zylinder, als wenn es einzig aus eigener Kraft hätte einströmen müssen.

Mit dieser raffinierten Methode gelingt es, die Energie, die in dem Druck der ausströmenden Altgase steckt, wiederzugewinnen, indem man mit ihr die Ladung des Zylinders verbessert, man ihn auflädt. Wo betrachtet hat der Resonanzauspuff tatsächlich einiges gemeinsam mit einem Turbolader am Viertakter!; und besser als ein Kompressor ist er allemal, weil er normalerweise verlorene Energie zur Aufladung verwendet und besser als ein Kompressor ist er allemal, weil er normalerweise verlorene Energie zur Aufladung verwendet und nicht, wie der Kompressor, wertvolle mechanische Energie verbraucht. Allerdings funktioniert unser schöner Auspuff nur bei einer bestimmten Drehzahl, nämlich dann, wenn zwischen Öffnen und Schließen des Auslasses die gleiche Zeit vergeht, die eine Gasdruckwelle benötigt, um vom Auslassschlitz zum Gegenkonus und wieder zurücklaufen. Und diese Zeit hängt- gleiche Gastemperatur vorausgesetzt nur von der Länge des Auspuffs ab. Da diese aber- zumindest während der Motor betrieben wird- unveränderbar ist, kann der Auspuff nur mit einer bestimmten Drehzahl in Resonanz stehen, bei allen Drehzahlen, die weit von der Resonanzdrehzahl entfernt sind, hat er keine Wirkung.

Jetzt wird auch klar, weshalb ein Drehmomentverlauf nur entweder flach und breit oder schmal und hoch sein kann: Der gesamte Zweitaktmotor ist ein einziges Schwingungssystem, in dem an tatsächlich jeder Stelle in irgendeiner Weise Gasschwingungen auftreten, die aber nur mit einer bestimmten Drehzahl erheblich verbessern. Je kompromissloser ein Motor nun an all seinen Stellen auf genau eine Drehzahl abgestimmt ist, desto besser wird das Drehmoment bei dieser- und desto schlechter bei allen anderen Drehzahlen.

Bleiben wir aber zuerst beim Auspuff und versuchen wir, seine Resonanzlänge für eine bestimmte Drehzahl zu berechnen. Dazu benötigen wir zuerst die Zeit, in der Auslassschlitz geöffnet ist. Sie kann leicht durch folgende Proportion ausgedrückt werden:

360° T

------ = -----

Phi Tö



T Zeit für eine vollständige Kurbelwellenumdrehung um 360°

Tö Zeit, in der Auflassschlitz geöffnet ist (s)

Phi Winkel, um den sich die Kurbelwelle in der Zeit t dreht (°KW)

(Die Einheit °KWA bedeutet Grad Kurbelwinkel)

(phi ist der griechische Buchstabe phi)

n Drehzahl (1/min)

Die Zeit für eine Kurbelwellendrehung beträgt T= 1/ min

Wird dieser Wert in die Formel eingesetzt, ergibt sich:



60*Phi

Tö= --------- [s]

n*360°

In dieser Zeit Tö (im Auspuff macht es in dem Augenblick übrigens wirklich töff) muss die Druckwelle zweimal die Strecke vom Auslassschlitz bis zum Ende des Gegenkonus zurückgelegt haben, nämlich erst hin und dann wieder zurück.

Um diese Resonanzzeit berechnen zu können, wird aber die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwellen benötigt und die ist gleich der Schallgeschwindigkeit, denn unsere Gasdruckwellen sind in der Tat auch gleichzeitig Schallwellen, wie im Allgemeinen leicht nachzuprüfen ist... >>Jedenfalls hängt die Schallgeschwindigkeit von mehreren Faktoren ab nämlich zum einen von der Gastemperatur, wie wir bereits wissen, und zum anderen von der Zusammensetzung des Gases, in dem sich der Schall ausbreiten soll, weil verschiedenartige Gasmoleküle auch verschieden Massen besitzen und diejenigen mit größerer masse träger sind.

Wir wollen diesen Einfluss aber vernachlässigen und einfach die Schallgeschwindigkeit in der Luft annehmen. Und zwar beträgt sie bei O°C: cs =331 m/s. Für andere Temperaturen kann sie recht gut durch die Formel Cs =331 + 0,6 T(m/s) berechnet werden, wenn für T die Temperatur in °C eingesetzt wird; am Auslass beträgt sie etwa zwischen 200 und300 °C. mit

Diesem Wissen lässt sich nun leicht die Zeit ausrechnen, die Druckwelle benötigt, um zweimal die Resonanzlänge des Auspuffs zurückzulegen:



2*Lr

Tr= ------ [s]

Cs

Tr Zeit, in der die Druckwelle vom Auslassschlitz bis zum Ende des Gegenkonus läuft und wieder zurück (s)

Lr Länge des Auspuffs vom Auslassschlitz bis zum Ende des Gegenkonus (=Resonanzlänge) (m)

Cs Schallgeschwindigkeit (m/s)

Nun soll die Öffnungszeit des Auslasses gleich der Resonanzzeit des Auspuffsystems sein, damit der Auspuff seine oben beschriebene Aufgabe erfüllen kann: tr=tö. Also gilt:

Phi*60 2*Lr

----------= ------

n*360° Cs

und aufgelöst nach Lr:

Phi*60

Lr= ------------

n*360°*2



Wenn jetzt noch gekürzt wird, bleibt folgende einfache Beziehung übrig:



Cs*Phi

Lr= -----------

12n

Damit kann man schon eine ganze menge anfangen. Für cs wird die Schallgeschwindigkeit bei der Auslasstemperatur eingesetzt, also etwa 500 m/s, für n setzt man die Drehzahl ein, für die man das Drehmoment optimieren möchte. Der Winkel phi wird bestimmt, indem man eine selbst gebastelte Winkelgradscheibe auf das Polrad steckt (mehr darüber in dem Kapitel über die Steuerzeiten) und schaut, um welchen Winkel man die Kurbelwelle drehen kann, während der Kolben den Auslassschlitz freigibt. Strengenomen darf dabei nur der Winkel vom Öffnen des Auslasses bis zum Schließen der Überströmkanäle berücksichtigt werden, damit die zurücklaufende Druckwelle noch Gelegenheit hat, den Zylinder zu überladen.

Damit also der Rück-Druck längere Zeit wirken kann; das rückwärtige einströmen des Frischgases benötigt man dann die Länge des Auspuffs, genauer gesagt, dessen Resonanzlänge.

Dieser Wert ist ein wirklich brauchbarer Richtwerte, mit dem man viel anfangen kann; aber man braucht sich deshalb nicht an fünfzehn Nachkommastellen festzuhalten, denn obwohl die Rechnung mathematisch vollkommen exakt ist, birgt sie doch einige Ungenauigkeiten in sich. Es fängt an mit der Gastemperatur, die man nicht genau kennt und die sich auch noch während einer Resonanzschwingung ändert, und zwar bei niedrigen Drehzahlen stärker als

Bei hohen, wenn die Gase nicht so lange Zeit haben, sich abzukühlen. Und dann ist da noch die Frage, wo das Ende der Resonanzlänge genau zu finden ist. Das ist nämlich ein wenig Ermessensfrage. Das Druckmaximum wird sicherlich dann reflektiert, wenn die Druckwelle die nicht vorhandene, gedachte Spitze des Gegenkonus erreicht hat und versucht, sich durch das Endrohr zu zwängen. Andererseits werden aber bereits vorher die vielen

Kleinen Druckwellen zurückgesandt, die durch die konische Form entstehen. Man sollte deshalb am besten als Kompromiss das Ende der Reflexionslänge im hinteren Drittel des Gegenkonus ansiedeln, dann verschafft man sich auch gleichzeitig den Spielraum, Drehzahlen sowohl unter- als auch oberhalb der Resonanzdrehzahl zu bedienen.

Außerdem besteht ein Auspuff nicht nur aus der Resonanzlänge, sondern besitzt zusätzlich eine Fülle anderer Maße, die seinen Einfluss auf den Motor ebenfalls ganz erheblich bestimmen, die aber nicht so einfach berechnet werden können und deshalb trotz aller Wissenschaft zum großen Teil Erfahrungswerte bleiben. Sehen wir uns einmal an, was es da alles gibt:

Da ist zum Beispiel die Wirkung sowohl des Diffusors als auch des Gegenkonus umso ausgeprägter, je größer ihre Kegelwinkel sind, das heißt je rascher sich ihr Querschnitt ändert. Leider sind sie bei stärkerer Wirkung auch mehr an eine bestimmte Drehzahl gebunden oder können bei schwächerer Wirkung mehrere verschiedene Drehzahlen bedienen. Das liegt daran, dass die Zeitspanne länger wird, in der die Druckwellen entstehen, wenn der Gegenkonus bzw. der Diffusor länger werden, weil dann die Gase mehr Zeit benötigen, um durch sie hindurch zu strömen. Wenn die Wirkung aber über längere Zeit andauert, dann bedeutet das nichts anderes, als dass die Drehzahlen stärker schwanken kann, ohne dass der Vorteil der kontrollierten Gasschwingung verloren geht: Das Drehzahlband, das durch die Resonanzschwingung unterstützt wird durch einen kleinen KDKiffusor- bzw. Gegenkonuswinkel vermindert.

Des Weiteren gibt es auch noch das zylindrische Rohr zwischen Konus und Gegenkonus. Es sollte nicht zu kurz sein sonst passieren kann, dass die Unterdruckwelle vom Konus und die Überdruckwelle vom Gegenkonus sich so dicht folgen, dass sie sich gegenseitig aufheben; dann funktioniert die Rückladung natürlich nicht. Deshalb soll sich das zylindrische Rohr etwa über 20-40 % der Strecke vom Konus und die Überdruckwelle vom Gegenkonusanfang erstrecken. Der Gegenkonus sollte dann etwa halb so lang sein wie der Konus.

Die Fläche des Krümmerquerschnitts sollte um 10-20 % größer sein als die des Auslassschlitzes, weil durch die Form Änderung des Querschnitts vom Auslassschlitz zum Krümmer gewisse Verluste auftreten und sich der Auslasskanal vom Schlitz zum Auspuff hin etwas verbreitern sollte. Durch die Länge des Krümmers kann in gewissem Maße der Drehmomentverlauf geändert werden, weil sie die Zeit bestimmt, nach der die saugende Unterdruckwelle eintrifft. Für einen spitzen Verlauf sollte der Krümmer deshalb kürzer sein, seine Länge sollte dann etwa das 6-8fache seines Durchmessers betragen, für einen flacheren Verlauf etwa das 9-12fache. Die gesamte Resonanzlänge muss natürlich unabhängig von der Krümmerlänge den berechneten Wert behalten.

Auch das Endrohr wirft noch einige Probleme auf. Wenn sein Durchmesser zu klein Wird, dann wird das ausströmende Gas behindert. Ist der Durchmesser aber zu groß, dann wird die Überdruckwelle nicht genug reflektiert. Als besten Kompromiss sollte er etwa 50-60% des Krümmerdurchmessers betragen, viel kleiner darf er aber nicht sein, weil sonst ein für den Motor eventuell tödlicher Hitzstau entstehen könnte. Auch die Länge des Endrohres ist nicht ohne Bedeutung. An dem offenen Ausgang ins Freie entsteht nämlich wie von offenen Rohrenden bekannt auch eine Unterdruckwelle, die bei zu kurzem Endrohr direkt hinter der im Gegenkonus mühsam erzeugten Überdruckwelle herläuft und, wenn sie zu früh am Aussschlitz eintrifft, die Turbo-Aufladung wieder zunichte macht. Deshalb sollte die Endrohrlänge das ca. 12fache des Endrohrdurchmessers betragen.

Quelle: Rieck, Christian, Zweitaktmotoren Tuning Band 1.

:wie:

das lese ich mir mal durch wenn ich viel Zeit habe

Was habt ihr denn? Ist doch ne spannende Lektüre. So Abends vorm Einschlafen oder so.

@ Thyr, Danke für den Link da oben, in Verbindung mit der neuen Zündung macht sich das durchaus bemerkbar :breitgrins:

Also ich hab den Krümmer in Richtung Auspuff n Stückchen abgesägt, aber was da stand von 6.5-7cm is beim Roller nich machbar, ich hab 5cm abgesägt, und der Auspuff passt grad so noch drauf.

Ergebniss: nich besonders lauter als vorher, und etwas mehr Beschleunigung und Endgeschwindigkeit, aber kann auch sein dass das durch die (jetz auch ordnungsgemäß eingestellte) VAPE kommt.

Also im Prinzip das gleiche Ergebnis wie bei mir.