Resonanzschwingungen beim 2T
06.06.2002 (07.06.2002)
Pro:
Verständnis über Vorgänge ab bzw . hinter dem Auslass
Kontra:
nur für Eingefleischte
Empfehlenswert:
Ja
  Mikx_5
Über sich:
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Vertrauende:5
Dieser Erfahrungsbericht wurde von 15 Ciao Mitgliedern durchschnittlich als sehr hilfreich bewertet
Für die eingefleischten 2T-Kenner ein sicherlich hilfreicher Text. ;-) Gerade unter den Rollertreibern finden sich wohl die meisten 2T-Fahrer. Deshalb hier nun ein aufklärender Text bezüglich der Schwingungen im Auslasssystem.Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird der Auslassschlitz freigegeben. Das Gas strömt als Druckwelle aus dem Zylinder in den Auspuff. Generell ist der 2T-Motor ein Resonanzsystem, welches nur in einem gewissen Drehzahlbereich wirklich gut funktioniert (deshalb auch diese Schubwirkung ab einem gewissen Drehzahlbereich), dem entgegenzuwirken kamen ATAC, KIPS, CTS, RAVE, SAEC usw. als Auslasssteuerung zum Einsatz. Erst wenn die Gassäulen in Resonanz treten ist eine optimale Strömung der Gase gewährleistet.
Jetzt gilt es das Auspuffsystem so zu konstruieren, dass die ausströmende Druckwelle im Auspuff reflektiert wird (also zurück zum Auslass kommt). Problem ist dabei, die Rücklenkung der Druckwelle so zu steuern, dass sie bei noch geöffnetem Auslassschlitz dort wieder ankommt und eine Art Aufladung dadurch verursacht wird (Schubeffekt).Da bei Ausströmvorgang aus dem Auslass auch Frischgase in den Auspuff gelangen, werden diese durch die dort wiederkehrende Druckwelle grösstenteils in den Zylinder zurückgedrückt. Dadurch wird der Verlust an Frischgas minimiert und es bewirkt sogar eine Füllung des Zylinders, welche über dem eigentlich Zylindervolumen liegt („Turbo-Effekt“ ).
Da für eine optimale Erzielung dieses Effekts hohe Frischgasvolumina erforderlich sind, wird dies nur bei höheren Drehzahlen erreicht (kinetische Energie der Gase).
Zu Beginn des Auslassvorganges soll am Auslassschlitz ein möglichst geringer Druck anliegen, dadurch strömen die Abgase nämlich schneller aus. Durch diesen Abströmvorgang entwickelt sich eine Sogwirkung, welche sich wiederum positiv auf den Frischgasstrom durch die Überströmkanäle auswirkt. Das wiederum wirkt sich auf den Unterdruck im KW-Gehäuse aus.
Jedoch muss spätestens beim Schließen der Überströmschlitze diese Unterdruckphase enden und ein neuer Überdruck aufgebaut werden. Der Auspuff besteht generell aus: 1. Auspuffrohr
2. Diffusor
3. Auspuffkammer
4. Gegenkonus
5. Endrohr
6. Endschalldämpfer Am „offenen“ Auspuffrohrende wird die Überdruckwelle mit umgekehrtem Vorzeichen (also als Unterdruckwelle) zum Auslass zurückgeschickt. Die ursprüngliche Druckwelle läuft allerdings weiter und wird dabei mit wachsendem Durchmesser des Diffusors vermindert, bis sie auf den Gegenkonus stösst, dort wird die Welle mit positiven Vorzeichen (also als Überdruckwelle) reflektiert. Der Diffusor verstärkt hierbei sogar diese Welle noch (wirkt als Verstärker).
Nun wird auch klar welchen Einfluss das Auspuffrohr hat. Ein längeres Auspuffrohr verursacht Resonanzen bei niedrigen Drehzahlen, da der lange Weg eine rechtzeitiges ankommen der Wellen am Auslass nur bei geringen Kolbengeschwindigkeiten und somit bei niedrigen Drehzahlen gewährleistet. Ein kürzeres Auspuffrohr verschiebt diese Wirkung entsprechend zu höheren Drehzahlen. Der Kompromiss ist die Lösung, gerade bei hubraumschwachen 2T-Motoren. Weist das Auspuffrohr schon in sich einen leichten Konus auf, so wie es heute bei vielen moderneren 2T’s der Fall ist, so entspricht dies einer Verkürzung des Auspuffrohrs.
So ist auch der Abstand zwischen Diffusor und Gegenkonus für das Ankommen der Überdruckwelle von entscheidender Bedeutung, grosser Abstand, niedere Drehzahlen, für höhere Drehzahlen eben entsprechend umgekehrt.
Anhaltswerte für extrem schnelle Motoren sind die 5 bis 6fache Länge des Auspuffrohrs vom Einlassquerschnitt. Der Diffusor hingegen soll ca. eine Aufweitung auf das 3,5 bis 4,5fache der Anfangsweite des Auspuffrohrs aufweisen.
Der Gegenkonus reduziert (der wesentlich kürzer ist als der Diffusor, nur ca. 20-40%) den Querschnitt wieder entsprechend auf das Endrohr. Er sollte zwischen 20 und 40% der Auspuffrohrweite betragen (der Durchmesser des Endrohres). Je grösser der Konuswinkel ist, desto höher der Rückstau (Prallblech), Problem hierbei ist jedoch eine sehr spitze Leistungscharakteristik und ein vehementer Drehmomentabfall jenseits der Resonanzdrehzahl. (Die Anhaltswerte habe ich mal in dem Buch: "Hütten", "Schnelle Motoren" gefunden).
Ein langes, im Durchmesser kleines Endrohr ermöglicht höhere Drehzahlen und Leistung, dabei kann es jedoch bei zu geringem Querschnitt zu thermischen Problemen kommen. Entscheidend für die Leistung und Leistungsgestaltung ist die Länge der Auspuffanlage von Auspuffrohr-Beginn bis zum Ende des Gegenkonus. So, ich hoffe, das hat den Mythos "Resonanzschwingung" etwas transparenter gestaltet. Gruß Mikx_5
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17.07.2002 12:10
Hört sich an, als hätte hier der TONI Mang gesprochen ;-)) Sehr ausführlich!! Gruß vom Schraubertoni!! Langjähriger Garelli- Minimockiktuner ( 5 Gang- Spitze 115 km/h 49 ccm ) ;-))
12.07.2002 22:35
Verstehe zwar nicht viel davon, hört sich aber richtig an. :o) Gruß Anett79
06.06.2002 23:48
Klasse geschrieben. Bye! *wink*