Die Abgasanlage eines Motorrads ist mehr als nur ein Rohr; sie ist ein hochtechnisches System, das die Leistung, den Sound und die Emissionen des Motorrads beeinflusst. Ein gelungener Auspuff ist sowohl ein Augen- als auch ein Ohrenschmaus.
Der Auslass und Krümmer
Wenn sich das Auslassventil öffnet, herrschen je nach Verdichtung des Motors zwischen 3 und 5 Bar im Brennraum. Der Kolben, der sich in dieser Phase von UT in Richtung OT bewegt, muss nun natürlich das verbrannte Gas sowie den herrschenden Druck Richtung Auslassventil pressen. Dies kostet aber aufgrund des Widerstandes (Gegendruck) wertvolle Energie.
Wenn nun noch Gegendruck im Auspufftrakt herrscht, erhöht sich der Widerstand auf den Kolben um ein weiteres. Deshalb werden Auspuffanlagen so konstruiert, dass sich so wenig wie möglich Druck im Auspuffsystem befindet. Dem entgegen stehen im Straßenbereich lediglich die Geräuschvorschriften.
Der Krümmer
Der Krümmerabschnitt zwischen Zylinderkopf und Zusammenführung wird vor allem vom Schwingungs- und Trägheitseffekt bestimmt. Ein Beispiel: Werden der Zylinder, der gerade zündet, und der, der gerade ansaugt, in ein Rohr zusammengeführt, beeinflussen sie sich im Moment der Ventilüberschneidung negativ, da die Rückstoßwelle des gezündeten Zylinders die Füllung des ansaugenden Zylinders verschlechtert.
Deshalb fasst man immer die Zylinder zusammen, die vom Arbeitstakt am weitesten auseinander liegen. Bei einer Zündfolge von 1-3-4-2 werden die Krümmer folgendermaßen zusammengefasst: 1-4 und 2-3. Das ergibt also eine optimale 4-in-2-in-1-Anlage. Dabei wird bei jeder Zusammenführung der Gesamtquerschnitt meist konisch um den Faktor 1,3 bis 1,5 vergrößert.
Druckwellen erzeugen bei Querschnittserweiterungen und niedrigem Druckniveau eine (reflektierte) Sogwelle. Auslöser wäre in unserem Fall also die konische Zusammenführung im Krümmer (Sammler) und der danach folgende Schalldämpfer. Deshalb benutzt man in der MotoGP die konische Auspuffform, die die reflektierte Sogwelle zusätzlich verstärken soll.
Wenn nun diese Sogwelle im Bereich der Ventilüberschneidung (Auslass- und Einlassventil offen) eintrifft, wird das verbrannte Gas schneller herausgesaugt, das neu eintreffende Frischgas wird kurzzeitig beschleunigt und somit mehr davon angesaugt. Der Liefergrad (Zylinderfüllung) erhöht sich. Zudem muss der Kolben weniger Aufwärtsleistung aufbringen; im Idealfall herrscht sogar so viel Unterdruck im Brennraum, dass er dem Kolben bei der Aufwärtsbewegung hilft.
Um mehr Drehmoment zu erreichen, verlängert man das Krümmerrohr bzw. das Hosenrohr und verringert den Querschnitt dabei. Man verliert etwas Maximalleistung und die maximale Drehzahl nimmt ab, aber man gewinnt Drehmoment und Fahrbarkeit. Ist mehr Leistung und eine damit verbundene Drehzahlanhebung vonnöten, verkürzt man das Ganze und erweitert den Querschnitt. Die Maximalleistung steigt und verlagert sich in höhere Drehzahlen. In niedrigeren Drehzahlen verliert man etwas Drehmoment und Leistung. Die Leistungskurve wird also spitzer.
Somit ist eine optimale Abstimmung auch immer ein Kompromiss für die Ingenieure.
Dieser ganze Vorgang ist natürlich stark drehzahlabhängig, denn bei höheren Drehzahlen gibt es eine längere Ventilüberschneidung.
Aufbau und Unterschied von Reflexions- und Absorptionsschalldämpfern
Es gibt mehrere verschiedene Schalldämpfer, die bei Fahrzeugen, Flugzeugen oder Maschinen, die mit Verbrennungsmotoren angetrieben werden, zum Einsatz kommen. Die bekanntesten und zumeist eingesetzten Schalldämpfer sind der Reflexions- und der Absorptionsschalldämpfer.
Reflexionsschalldämpfer
Der Reflexionsschalldämpfer, oft auch als Kammerdämpfer bezeichnet, verfügt meist über mehrere Kammern, in denen sich der Schall ausbreiten kann. Durch das Ausbreiten in der großen Kammer geht schon ein Teil der Schallenergie verloren. Durch die verschiedenen Kammern, durch die der Schall dann weitergeleitet wird, geht durch die Reflexion an den Kammerwänden weitere Schallenergie verloren.
Bis der Schall, der vom Motor kommt, dann also durch die ganzen Kammern gewandert ist, hat er viel Energie verloren und am Ende des Dämpfers kommt eine deutlich reduzierte Lautstärke heraus. Der Nachteil dieses Schalldämpfertyps ist, dass durch die Kammern ein höherer Rückstau entsteht. Daher ist diese Art von Schalldämpfern für Tuning- und Motorsportauspuffanlagen eher nicht so gut geeignet. Der Reflexionsdämpfer dämpft hauptsächlich die tiefen Frequenzen.
Absorptionsschalldämpfer
Beim Absorptionsschalldämpfer wird die Schalldämpfung durch ein Absorbieren der Schallenergie erreicht. Im Gegensatz zum Reflexionsschalldämpfer verfügt der Absorptionsschalldämpfer nicht über mehrere Kammern, sondern nur über ein durchgehendes gelochtes Rohr und eine Hülle. Zwischen dem gelochten Auspuffrohr und der Hülle wird ein Dämmmaterial, Auspuff Dämmwolle auf Glasfaserbasis, Edelstahlwolle, oder auch Steinwolle, eingebracht.
Die Schallenergie geht nun durch das perforierte Rohr in das Dämmmaterial und wird hier absorbiert. Die Schallenergie wird hier in Wärme umgewandelt. Ein großer Vorteil ist, dass der Absorptionsdämpfer durch seinen Aufbau weniger Rückstau verursacht. Dies kann wiederum zu einer Leistungssteigerung, vor allem bei aufgeladenen Fahrzeugen, führen. Der Absorptionsdämpfer dämpft hauptsächlich die hohen Frequenzen. Hierdurch wird ein meist dumpfer und kerniger klingender Auspuffsound erzeugt. Dies macht diese Art von Schalldämpfern gerade für Tuningzwecke sehr interessant.
Bei Serienfahrzeugen wird meist eine Mischung von beiden Schalldämpfern eingesetzt, um eine möglichst hohe Schalldämpfung zu erreichen. Oftmals ist der Vorschalldämpfer ein Absorptions- und der Endschalldämpfer ein Reflexionsdämpfer. Wer also einen kernigen und sportlichen Sound bevorzugt, sollte zum Absorptionsdämpfer greifen. Für all diejenigen, die es etwas leiser und nicht so aufdringlich mögen, ist der Reflexionsdämpfer das Richtige. Alle angebotenen Universal Schalldämpfer sind Absorptionsdämpfer.
Weitere Komponenten der Abgasanlage
Die Abgasanlage besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um die Abgase effizient abzuleiten und die Emissionen zu reduzieren. Hier sind einige der wichtigsten:
- Abgaskrümmer: Sammelt die Abgase aus den Zylindern.
- Hosenrohr: Verbindet den Krümmer mit dem Katalysator.
- Katalysator: Filtert einen Teil der Giftstoffe aus den Abgasen.
- Partikelfilter: Reduziert den Feinstaub (nur bei Dieselmotoren).
- Mittelschalldämpfer: Dämpft die Geräusche.
- Endschalldämpfer: Reguliert das Motorgeräusch und beeinflusst die Optik.
Auspuff Tuning und seine Auswirkungen
Umbauten am Auspuff versprechen zwar spürbare Leistungssteigerungen. Allerdings führen Veränderungen an der Anlage zunächst mal zum Erlöschen der Betriebserlaubnis.
Wer auf eine Zubehörauspuffanlage zurückgreift, ist auf der sicheren Seite und hat es leichter. Sie hat meistens ein E-Prüfzeichen und eine EG-Betriebserlaubnis. So eine Anlage kann man eintragen lassen, muss man aber in der Regel nicht.
Auspuffmanipulationen
Wer eine Auspuffanlage manipuliert, indem er zum Beispiel eine Racing-Anlage mit der Kennzeichnung einer zugelassenen Anlage versieht oder eine zugelassene Anlage aufbohrt, der begeht nicht nur verschiedene Ordnungswidrigkeiten, sondern auch Urkundenfälschung nach § 267 StGB und damit eine Straftat. Versicherungsrechtliche Probleme kommen noch hinzu.
Die Rolle des Katalysators
Alle ab 2006 nach Euro 3 homologierten Kat-Motorräder dürfen nur auf einen Nachrüstdämpfer mit Kat umgerüstet werden - andernfalls werden sie wahrscheinlich Probleme haben, die Abgasuntersuchung für Krafträder (AUK) zu bestehen. Bei älteren, beispielsweise nach Euro 2 zugelassenen Motorrädern gilt: Selbst wenn sie serienmäßig mit Kat ausgestattet sind, dürfen Nachrüstanlagen ohne Kat angebaut werden. Allerdings nur, wenn diese Anlagen vor dem 18. Mai 2006 ihre EG-BE erhalten haben.
Überschreitet das Motorrad dann bei der AUK den vom Hersteller angegebenen Abgaswert, gibt’s lediglich einen entsprechenden Vermerk im Prüfbericht.
Zweitakt-Auspuffanlagen
Beim Zweitakter ist der Auspuff nicht nur für die Abgasentsorgung, sondern auch für die Steuerung des Motors zuständig. Beim geöffneten Einlass des Zweitaktzylinders strömt so viel Luft-Benzingemisch ein, dass ein Teil des Frischgases in den Auspuff gelangt. Während der Kolben den Einlass zu verschließen beginnt, prallt ein Teil der vorher verbrannten Abgase an der Auspuffwand ab und drückt das Frischgas welches sich am Anfang des Auspuffs befindet zurück in den Zylinder, so dass dieser mit einer besonders großen Menge Benzin-Luftgemisch ausgestattet wird.
Während bei kleineren Hubräumen bis 125ccm oftmals Leistung das Hauptaugenmerk der Verbesserung ist, wird bei größeren Motoren zunehmend die Fahrbarkeit wichtig. Eine Auspuffanlage kann nämlich nicht nur die Leistung signifikant steigern, sie kann auch die Leistungscharakteristik des Motors erheblich verändern.
Anlagen mit einem längeren Endschalldämpfer verbessern vor allem die Leistung im oberen Drehzahlbereich, sorgen also dafür dass Gänge weiter ausgefahren werden können.
Bei der Installation einer Zweitakt-Auspuffanlage sollte man unbedingt darauf achten, dass der Motor (bei Vergasermodellen) richtig bedüst ist. Bei falscher Bedüsung läuft man Gefahr, dass der Motor bereits nach kürzester Zeit zerstört werden kann, da das Benzingemisch zu mager und zu heiß im Motor detoniert. Auf eine sorgfältige Montage sollte man nicht zuletzt auch achten um den Auspuffflansch des Motors nicht zu beschädigen.
Bevor die Auspuffbirne rostet, sollte man sie regelmäßig pflegen. Korrosion entsteht durch den Luftkontakt und Feuchtigkeit, verhindern kann man das, indem man seine Birne regelmäßig (vor allem nach dem Reinigen) mit einem Stofflappen und Silikonspray einsprüht. Leichter Rost entfernt sich einfach mit Schleifklötzen aus dem Baumarkt, so kann man den oberflächlichen Rost abreiben.
Wartung und Pflege
Ein Schaden am Auspuff kann in erster Linie durch Rost entstehen. Der Grund: Im Abgas ist immer Feuchtigkeit enthalten. Diese kondensiert, wenn das abgekühlte Abgas im hinteren Auspuff angekommen ist. Rost wiederum verursacht kleine Risse oder Löcher im Auspuffrohr.
Begünstigt werden Schäden am Auspuff durch häufige Kurzstrecken. Egal, ob Auto-Auspuff oder Auspuffanlage am Motorrad: Sind Sie immer nur wenige Kilometer unterwegs, sollten Sie die Auspuffanlage regelmäßig untersuchen lassen. Denn der Motor kommt bei kurzen Distanzen nicht auf Temperatur. Dadurch kann das entstehende Kondenswasser nicht verdampfen. Übrigens: Auch hohe Temperaturschwankungen sowie Streusalz und Frost im Winter können dem Material der Auspuffanlage stark zusetzen.
Anzeichen für einen defekten Auspuff
Ob mit Ihrem Auspuff etwas nicht stimmt, können Ihnen folgende Kriterien verraten:
- Die Geräuschreduzierung funktioniert nicht mehr optimal und Sie hören deutlich lautere Auspuffgeräusche.
- Sie merken, dass Sie mehr Benzin verbrauchen und gleichzeitig die Leistung des Motors sinkt.
- Im schlimmsten Fall kann Abgas ins Innere des Fahrzeugs gelangen.
Sollten Sie eines dieser „Symptome“ bemerken und einen Defekt vermuten, fahren Sie mit dem Auto so schnell wie möglich in die Werkstatt. So vermeiden Sie Folgeschäden.
Auch bevor sich die genannten Symptome bemerkbar machen, können etwaige Schäden am Auspuff entdeckt und behoben werden: Der Zustand der Abgasanlage wird regelmäßig im Rahmen der Inspektion auf den Prüfstand gestellt.
Regelmäßige Kontrolle und Pflege sind entscheidend, um die Lebensdauer Ihrer Auspuffanlage zu verlängern und eine optimale Leistung Ihres Motorrads zu gewährleisten.
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