Ein gelungener Auspuff ist Augen- und Ohrenschmaus zugleich. Kein Wunder also, dass Zubehörschalldämpfer zu den beliebtesten Umbauteilen bei Motorrädern gehören.
Grundlagen der Auspuffanlagen
Früher war es bloß ein Rohr, heute ist es Hightech: Ein Auspuff stellt die Motorradhersteller vor große Herausforderungen. Als Erstes muss der Auspuff zur Optik des Bikes passen. Dann sollte die Anlage gut klingen, also den Sound des Ein-, Zwei-, Drei- oder Vierzylinders passend in Szene setzen.
Bestandteile und ihre Funktionen
- Krümmer: Er leitet die Abgase aus den Zylindern ab und führt sie vor dem ersten Schalldämpfer/Katalysator zusammen. Viele Vierzylinder verfügen zur Leistungsoptimierung über einen 4-in-2-Abgaskrümmer.
- Katalysator: Wie beim Auto reduziert der Kat mithilfe eines temperaturstabilen Wabenkörpers die Schadstoffemissionen.
- Schalldämpfer: Moderne Sportmotorräder haben meist nicht nur den klassischen Endschalldämpfer. Der Sammler unter dem Motorrad, in dem auch der Kat sitzt, fungiert als Vorschalldämpfer - das hilft, den Endtopf zu verschlanken.
- DB-Absorber: Am leichtesten lässt sich eine Abgasanlage durch Entfernen des dB-Absorbers (auch "dB-Killer" oder "dB-Eater") manipulieren. Der Absorber ist ein kleines Teil am Ende des Endschalldämpfers, oft ein Ring. Er senkt die Schallemission durch Erhöhung des Staudrucks.
Die Physik hinter dem Auspuff
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 auf Grund des Wiederstandes (Gegendruck) wertvolle Energie.
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 und seine Auswirkungen
Der Krümmerabschnitt zwischen Zylinderkopf und Zusammenführung wird vor allem vom Schwingungs- und Trägheitseffekt bestimmt. 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 fast man immer die Zylinder zusammen, die vom Arbeitstakt am weitesten auseinander liegen. 1-3-4-2 werden die Krümmer folgendermaßen zusammen gefasst 1-4 und 2-3. Das ergibt also eine optimale 4 in 2 in 1 Anlage. Dabei wird bei jeder Zusammenführung der gesamt Querschnitt 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. Wenn nun diese Sogwelle im Bereich der Ventilüberschneidung (Auslass und Einlassventil offen) eintrifft, wird das verbrannte Gas schneller Herausgesaugt und das neu eintreffende Frischgas wird kurzzeitig beschleunigt und somit mehr davon angesaugt.
Es gibt sogar eine Faustregel für bestimmte Effekte, die man erreichen will. Um mehr Drehmoment zu erreichen, verlängert man das Kümmerohr bzw. das Hosenrohr und verringert den Querschnitt dabei. Man verliert etwas Maximalleistung und die Max Drehzahl nimmt ab aber man gewinnt Drehmoment und Fahrbarkeit.
Auspuffanlagen für Zweitakter
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.
Bei der Installation einer Zweitakt-Auspuffanlage solltest du unbedingt darauf achten, dass dein Motor (bei Vergasermodellen) richtig bedüst ist. Bei falscher Bedüsung läufst du Gefahr, dass dein Motor bereits nach kürzester Zeit zerstört werden kann, da das Benzingemisch zu mager und zu heiß im Motor detoniert.
Auf eine sorgfältige Montage solltest du nicht zuletzt auch achten um den Auspuffflansch deines Motors nicht zu beschädigen.
Klappenauspuffanlagen
Klappenauspuffanlagen sind vor allem beliebt wegen ihres Sounds. Eine Klappenauspuffanlage ist eine spezielle Art von Auspuffanlage, die es dem Fahrer ermöglicht, den Klang und die Leistung seines Fahrzeugs zu kontrollieren.
Grundsätzlich besteht eine Klappenauspuffanlage zunächst aus einem Abgaskrümmer, einem Hauptrohr und einem Endschalldämpfer, die alle miteinander verbunden sind. Damit unterscheidet sich die Klappenauspuffanlage zunächst nicht von einer regulären Auspuffanlage. Wenn die Klappen in der Anlage geschlossen sind, wird der Abgasstrom durch den Endschalldämpfer geleitet, der den Lärmpegel des Motors reduziert.
Wenn die Klappen hingegen geöffnet sind, fließt der Abgasstrom durch eine spezielle Abzweigung im Hauptrohr, die den Abgasstrom direkt aus dem Motor leitet.
Vorteile von Klappenauspuffanlagen
- Variable Leistung und Klang: Die Möglichkeit, die Leistung und den Klang des Fahrzeugs zu variieren, ohne dass man den Auspuff oder die gesamte Anlage wechseln muss.
- Leistungssteigerung: Durch Öffnen der Klappen wird der Abgasstrom direkt aus dem Motor geleitet, was je nach Montage zu einer höheren Leistung des Fahrzeugs führen kann.
- Kontrolle über den Klang: Eine Klappenauspuffanlage ermöglicht es dem Fahrer, den Klang des Motors durch Öffnen und Schließen der Klappen zu kontrollieren.
- Verbesserte Motorleistung: Die Klappenauspuffanlage kann den Abgasstrom verbessern und den Widerstand verringern, was zu einer besseren Motorleistung führen kann.
- Effizienzsteigerung: Durch die bessere Leistung und den besseren Abgasstrom kann eine Klappenauspuffanlage auch die Effizienz des Motors verbessern, was einen günstigeren Kraftstoffverbrauch zur Folge haben kann.
Gesetzliche Bestimmungen und Euro 4
Seit Januar 2017 gilt Euro 4. Die Norm bringt neben schärferen Abgaslimits auch andere Geräuschgrenzwerte. Für das Fahrgeräusch bestimmt 97/24/EG einen Maximalwert von 79 db(A), bei einer Toleranz von einem Dezibel. Was außerhalb dieses Rahmens passiert, regelt die Norm nicht, sprich, das Motorrad darf dann lauter als 80 db(A) sein. Laut und legal stehen also nicht im prinzipiellen Widerspruch zueinander.
Denn ein elektronisches Soundmanagement lässt sich perfekt den Vorgaben der Richtlinie anpassen und sorgt dafür, dass eine Anlage im messtechnisch relevanten Bereich alle gesetzlichen Bestimmungen erfüllt. Erkennt die Elektronik, dass die Maschine sich in diesem Bereich bewegt, schließt eine Klappe im Auspuff und regelt so den Schalldruck herunter.
Messverfahren
Im zweiten und dritten Gang fährt die Maschine mit 50 km/h in eine 20 Meter lange Messstrecke. Von Anfang bis Ende der Strecke wird das Gas voll aufgezogen. 7,5 Meter entfernt vom vorbeifahrenden Motorrad stehen in der Mitte der Messstrecke die Mikrofone, eines links, eines rechts. Gefahren wird pro Gang zwei Mal, üblicherweise von beiden Seiten aus. Nach vier Fahrten wird ein Messwert gemittelt.
Was außerhalb dieses Rahmens passiert, regelt die Norm nicht, sprich, das Motorrad darf dann lauter als 80 db(A) sein.
Euro 4 und seine Auswirkungen
Für Maschinen mit Erstzulassung nach dem 1.1.2017 oder einer Typzulassung nach dem 1.1.2016 gilt ein Geräuschgrenzwert von 78 db(A). Die Richtlinie UNECE R41.04 ist die dazugehörige Gebrauchsanleitung. Sie beschreibt die Vorgehensweise für die Geräuschmessungen und definiert so einen genauen Bereich, in dem die 78 Dezibel einzuhalten sind.
Auspuffanlagen und Manipulation
Der Aufkleber am Rahmen einer Ducati zeigt, wie offensichtlich der Betrug ist. Es handelt sich hier um einen Zulassungs-Aufkleber am Motorradrahmen einer Ducati Panigale, die nach Euro 3 typzugelassen wurde.
Die Lärmschutzwirkung des Auspuffs wird zugeschaltet, wenn der Prüfzyklus erkannt wird und sie deshalb gebraucht wird. Im Alltagsbetrieb schaltet die Auspuffklappe auf (lauten) Durchzug. Modernes Emissionsmanagement im Stile der Fahrzeugindustrie.
Weil die Kontrolle des Fahrgeräusches sehr aufwändig und teuer ist, wenn es gerichtsverwertbar sein soll, haben sich die „interessierten Kreise“ des Normenausschusses schon vor einem halben Jahrhundert einen zweiten „Test“ mit einem Referenzwert überlegt. Dazu gibt es einen zweiten Wert, das sogenannte Standgeräusch.
Der Hersteller attestiert sich wieder selbst, dass dieser Wert ab Werk zum anderen Wert, dem Fahrgeräusch passt. Die Normenkommission hat sich bis heute nicht entblödet, hier auch nur einen Maximalwert abzustecken.
Tabelle: Vergleich der Geräuschgrenzwerte
| Norm | Fahrgeräusch Grenzwert | Toleranz |
|---|---|---|
| 97/24/EG (Euro 3) | 79 dB(A) | 1 dB(A) |
| UNECE R41.04 (Euro 4) | 78 dB(A) | Variiert je nach Motorradtyp |
Verwandte Beiträge:
- Harley Davidson BSL Auspuff: Test, Sound & Kaufberatung
- Harley Davidson Dyna Street Bob Auspuff: Upgrade & Sound
- Motorradauspuff reparieren: Tipps, Tricks & Kosten
- Die ultimative Anleitung: So findest du die beste Husqvarna Motorrad Vertragswerkstatt in deiner Nähe!
- Die ultimative Mountainbike-Bekleidung: So findest du dein perfektes Outfit für jedes Abenteuer!
Kommentar schreiben