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Abgasgegendruck


 
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Doc²
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BeitragVerfasst am: 14.10.2005 11:26    Titel: Abgasgegendruck Antworten mit Zitat

Kurze Erläuterung was das ist: der Luftwiederstand in der Abgasanlage.

Ich habe mal gehört das die acht Ventil Motoren immer einen gewissen Abgasgegendruck benötigen. Das hatte ich auch schon mal unfreiwillig gestestet als ich meinen Endschaldämpfer verloren habe, siehe da, da war der Beweiss mein Fiesta ging trotz fabelhafter bergab Straße nur noch 140 km/h, ich fahre übrigens einen 1.3l der normalerweise schneller wird.

Eine solch ähnliche Geschichte habe ich auch schon von einem XR2i gehört der sich mal die komplette Auspuffanlage ab Kat abgerissen hat und danach nicht mehr über 3000 U/min kam, trotz Vollgas.

Das wundert mich aber mächtig gewaltig, denn wie kann es sein das wenn der Motor von einer Last befreit worden ist, nämlich von der Last, oder Arbeit, die Abgase mühevoll noch in denn Auspuff zudrücken, dass er dann weniger leistungsstark ist? Das ist doch eigentlich unlogisch.

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BeitragVerfasst am: 16.10.2005 18:23    Titel: Re: Abgasgegendruck Antworten mit Zitat

Doc² hat folgendes geschrieben:
Eine solch ähnliche Geschichte habe ich auch schon von einem XR2i gehört der sich mal die komplette Auspuffanlage ab Kat abgerissen hat und danach nicht mehr über 3000 U/min kam, trotz Vollgas.

die Geschichte könnte von mir sein :-)

weiterhelfen kann ich dir aber auch nicht.

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BeitragVerfasst am: 16.10.2005 18:25    Titel: Antworten mit Zitat

Ich würd mal sagen, dass die Motoreinstellung an den Gegendruck angepasst ist und wenn der fehlt, kann nicht entsprechend nachgeregelt werden... nachdenken
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BeitragVerfasst am: 17.10.2005 10:22    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, schade, ich dachte Du, nierenspender, weißt da was genaueres.
Mit dieser frage hatte ich es aber auch schon bei ungefähr sechs anderen Mechanikern versucht, von ATU bis zu meinem Stammnechaniker, die mir da aber auch nicht weiterhelfen konnten, deswegen habe ich es ja auch nun hier versucht, wohl leider vergeblich. traurig

Selbst wenn ich, oder wir, diese Problem nicht lösen kann, oder können, ausnutzen könnte ich es auf jeden fall.
Die Frage stellt ich mir eigentlich ursprünglich deswegen weil ich "Angst" hatte das wenn ich mirt einen Sportauspuff untern Fiesta baumele das ich dann weniger Leistung hätte, weil halt weniger Abgasgegendruck und so. Aber ich habe mitlerweile mitbekommen das es Sport-Auspuffe gibt die sogar mehr Gegendruck haben als die original Anlage, also vielleicht doch mehr Leistung. grins

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BeitragVerfasst am: 17.10.2005 16:59    Titel: Antworten mit Zitat

Dann stopf Dir mal nen Schwamm in den Auspuff...mal sehen, wie der abgeht. grins


Das klingt auch für Viertakter logisch, oder?
wikipedia
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Doc²
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BeitragVerfasst am: 18.10.2005 14:04    Titel: Antworten mit Zitat

sachse, ich glaube der Schwamm würde ziemlich schnell verzundern , verbrennen oder einfach weglaufen, ich nehm lieber Stahlwolle. augenrollen
Also Scherz, würde ich nie machen.

Habe mir denn Beitrag auf Wikipedia durchgelsen und für Zweitaktmaschienen klingt das auch logisch, aber ich habe doch ein viertakter. Oder sollte das heißen das dann bei meinem 1.3l das BenzinLuftGemisch zu schnell angesogen wird wenn nach dem Krümmer Schluss sein sollte, wohl er weniger.

Aber gut von dir bei einem Onlnine-Lexikon mal nachzuschlagen, auf die Idee bin ich bis jetzt noch nicht gekommen.

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BeitragVerfasst am: 02.01.2006 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

So, ich habe jetzt rausgefunden wie das mit dem Abgasgegendruck ist. grins
Und zwar bei einem Experiment an Silvester.
Wie jedes Jahr habe ich auch dieses Jahr wieder ein paar Knaller gekauft um die bösen Geister von 2005 zu vertreiben. grins
Aber nach nein paar Explosionen war das knallen wiedermal ein wenig eintönig und normal geworden, mein Kumpel hat deswegen bei einem Knaller versucht die Explosion etwas heftiger zu gestalten.
Er hat hinten einfach das Ende von dem Böller abgerissen und denn roten Ton bis zum dunklen Schiesspulver rausgekrümelt.
Angezündet und das Schiesspulver verbrannte einfach „nur“, keine Explosion, nur ein helle Flamme, mehr nicht.
Also normalerweise werden die Gase die bei dieser Verbrennung entstehen aufgehalten durch denn Ton, damit steigt der Druck in der Papprolle und diese reisst dann irgend wann auf in einer lautstarken Detonation.

So und jetzt die Verbindung zu deinem, meinem und auch Nierenspenders Fiesta.
In dem Raum zwischen Kolben und Zylinder findet ja auch eine Explosion statt und Theoretisch wird dieser Druck, der dabei entsteht, vom Kolben über dem Pleuel und der Kurbelwelle in eine Bewegung umgesetzt.
Aber nur theoretisch, denn praktisch ist es so das ein kleiner Teil dieses Druckes zwischen Zylinderwand und Kolben vorbei schiesst und bestimmt auch durch die Ventil- Zylinderkopf-Spalt.
Das ist aber mit Sicherheit normal, also kein Grund sich Gedanken zu machen, denke ich mal.
Diese gewissen Verbrennungsgasse sind im Prinzip wirkungslos, na ja nicht ganz, denn von einer originalen Abgasanlage wird ein Gegendruck aufgebaut, so das hinter diesem Spalt auch ein gewisser Druck herrscht damit diese Gase nicht ganz so schnell entweichen können.

Also kann genau der richtige Gegendruck vom Auspuff die Leistung vom Motor erhöhen, wenn dieser so viel Gegendruck leistet das diese Druck erhalten bleibt, aber nicht mehr denn dann erschwert er nämlich wieder das ausschieben der verbrannten Gase.
Na alles logo? grins

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BeitragVerfasst am: 03.01.2006 01:40    Titel: Antworten mit Zitat

mmmh hört sich erst mal verständlich an, mal sehen was mir meine Mechaniker dazu sagen
Werde das dann natürlich hier rein stellen
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BeitragVerfasst am: 03.01.2006 18:34    Titel: Antworten mit Zitat

BigBen hat folgendes geschrieben:
... Mechaniker dazu sagen ...

Ich weiß jetzt zwar nicht was du für Mechaniker kennst, aber ich glaube nicht das die dir eine Antwort dazu geben können, denn die Wissen es einfach nicht.
Ich meine wenn du es dennen so erklärst wie ich es tat, werden die dazu bestimmt auch sagen: "klar, na logo".
Aber direkt eine Antwort auf die Frage: "Warum Abgagsgegendruck" konnte mir noch nie einer von den KFZ-Mechankern geben, ich habe deswegen schon nachgefragt bei: meinem Stamm-Mechanker, ATU und dort meherere Mechanker mehrmals, Pit-Stop, eine freie Werkstatt, Ford in Weißwasser und im Internett und die konnten mir alle keine Antwort geben.

Mann mus sich halt auf den Hersteller verlassen das der Auspuff unterm eigenem Fiesta der optimalste ist.

Oder mann bekommt einafch die Ventiele dicht, also zumindestens dann wenn sie es sollen, denn dann reicht ein gerades grosses Rohr bis hinter und die Sache hat sich gegessen, denn dann brauch man keinen Abgasgegendruck mehr. augenrollen

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Doc²
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BeitragVerfasst am: 20.02.2010 16:03    Titel: Neueste Erkenntnisse zum Thema Abgasgegendruck Antworten mit Zitat

Bisher war ja der Kenntnisstand das wir alle, mit unseren Grossserien- Fahrzeugen und Motoren Abgasgegendruck brauchen.
Ausserdem stand auch fest das die Ventile, Einlass wie Auslass, „undicht“ sind.

Siehe: Thema Ventildichtigkeit

Aber auf Grund von Fachliteratur die ich in den letzten Jahren studiert habe und anderen Ereignissen und Informationsquellen bin ich nun zu folgender Antwort zur Frage: „Warum Abgasgegendruck“ gekommen.

Bei bewegten Gasen, genau so wie sie es in einer Abgasanlage, sprich Auspuff, vorkommen gibt es viele verschieden Effekte und Physikalische Gesetzmässigkeiten zu beachten.
Alle unsere Auspuffanlagen sind ja nicht nur eine Aneinanderreihung von Rohren und Schalldämpfern, sondern ein durchaus durchdachtes komplexes System von unterschiedlich funktionierenden technischen Einrichtungen.

Um das Thema aber umfassend hier abhandeln zu können muss ich hier noch ein paar Grundlagen vermitteln.

Den Schalldämpfer gibt es in verschiedenen Bauformen.
Durchgesetzt haben sich Schalldämpfer nach dem Bauprinzip der Reflektion und der Absorption.
Das Reflektionsprinzip wird baulich so umgesetzt das in einem mehr oder weniger zylindrischen Blechkörper zwei Rohre so in das Boden- und Deckel-Blech eingesetzt werden das diese sich nebeneinander befinden.
Durch seitliche Löcher in den Rohren können hier die Abgase vom Eingangs- zum Ausgangs-Rohr überströmen. Ausserdem befinden sich noch weitere Bleche in dem Zylinder um denn Schalldämpfer weiter zu versteifen, die Rohre zu halten und an denen sich der Schall aber auch die Abgasdruckwellen reflektieren können.
Endschalldämpfer werden meist nach diesem System gebaut.
Diese Bauform ist in der Lage hohe Töne zu reduzieren

Das Absorptionsprinzip ist einfacher aufgebaut.
Hierbei wird durch eine meist zylindrische Blechdose mittig ein Rohr hindurch geführt.
Durch dieses Rohr strömen die Abgase hinein und auch wieder heraus.
Das Rohr hat wieder seitliche Löcher und der Hohlraum zwischen der „Dose“ und dem Rohr ist mit Dämmmaterial aufgefüllt.
Die Schallwellen landen hier zum grossen Teil in dem Dämmmaterial und werden von diesem geschluckt. Die Abgase und Druckwellen hingegen durchlaufen das Rohr ohne einen grossen wiederstand zu erfahren.
Vorschalldämpfer und Mittelschalldämpfer werden meist nach diesem System gebaut.
Diese Bauform ist in der Lage tief Töne zu dämpfen

Die Gasgeschwindigkeiten in den Einzelnen Bauteilen ist Abhängig von deren Durchmessern und den Abgasmengen, sprich Drehzahlen. Die grösste Abgasmenge hat man übrigens beim höchsten Drehmoment.
In der Realität bedeutet das nun das man bei wenig Abgasen, also geringen Drehzahlen, auch nur eine geringe Abgasgeschwindigkeit in den Rohren hat. Und bei höheren Abgasmengen, also höheren Drehzahlen, eine höhere Abgasgeschwindigkeit, weil eben mehr Abgase abtransportiert werden müssen.

Der dabei Entstehende Abgasgegendruck ist durchaus von den Abgasmengen abhängig, aber auch ganz entscheidend von den Schalldämpfern.
Ein Schalldämpfer der nach dem Absorptionsprinzip aufgebaut ist hat praktisch keinen Abgasgegendruck. Ein Schalldämpfer der aber nach dem Reflektionsprinzip aufgebaut ist entgegen schon.

Die angesprochene Reflektion ist ein wichtiges Gesetzmässigkeit in der Fluiddynamik. Die physikalische Fachrichtig Fluiddynamik befasst sich mit bewegten kompressiblen Medien, wie Luft, aber auch nicht kompressiblen Medien, wie Öl oder Wasser.
Die Reflektion ist hierbei das zurückwerfen von Druckwellen.
Eine Druckwelle, die nun beim öffnen einen Auslassventils entsteht, durch die unter Druck stehenden Abgase im Brennraum, durchläuft nun den Zylinderkopf, den Krümmer, Hosenrohr, KAT, Vorschalldämpfer und Nachschalldämpfer. Auf dem Weg bis dort hin wird dieser Druckwelle ihre Akustische Gewalt genommen, so das sie kaum mehr hörbar ist und ausserdem auch noch der Druck der sich auf der Rohrlänge immer weiter abschwächt.
An den Reflektionsblechen im Endschalldämpfer wird diese Welle zurück, wieder in Richtung Motor, geworfen und auf dem Weg dorthin vermindert sie durch ihre verbleibende Kraft erneut entstanden Druckwellen und läuft sich letztendlich tot.

Der Abgasgegendruck in der gesamten Abgasanlage führt aber dazu das ab dem Hosenrohr ein mehr oder weniger stabiles Druckpolster im Auspuff steht.
Wenn nun die angesprochene Druckwelle auf dieses Polster stösst sucht sich der Überdruck, immer auf der suche nach dem geringsten Widerstand, einen Ausweg.
Und in dem Fall sind das die „leeren“ Rohre der anderen Zylinder.
In diese Rohre läuft nun dies Druckwelle hinein.

Wenn jetzt eben genau diese Druckwelle auf ein geschlossenes Auslassventil trifft passiert eigentlich nichts, aber wenn sie auf ein geöffnetes Auslassventil stösst dann drück sie damit in den Brennraum hinein und erhöht dort den Kompressionsdruck.
Auf diese Weisse wird ein mehr an Leistung erzeugt.

Dieses Prinzip wird von einem Fächerkrümmer noch viel effektiver umgesetzt und der Effekt dadurch berechenbar und erzeugt tatsächlich in einem bestimmten Drehzahlbereich nachweisbar mehr Leistung.
Ausserdem kann man durch darauf angepasste Steuerzeiten mit längeren Überschneidungen dafür sorgen das eine Überladung mit tatsächlich nutzbaren Frischgasen erfolgt.

Zurück zum Beispiel des XR2i 16V.
Bei diesem Fahrzeug, dessen Motor auch über solche verlängerte Steuerzeiten und Überschneidungen verfügt, ist nun ganz logisch nachzuvollziehen das kaum mehr Leistung entwickelt wird.
Nicht nur das ein „Nachladen“ durch den Auspuff, durch dessen Fehlen, verloren geht, so entweichen auch noch ungenutzt Frischgase, durch die lange Überschneidung, ungenutzt in die Umwelt.

Die logische konsequentz von diesem Beitrag ist eigentlich die Fortsetzung: "Wie baue ich mir einen Auspuff", aber das ist wieder ein ganz anderes Thema.

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FunIce
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BeitragVerfasst am: 20.02.2010 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

Abgasgegendruck braucht dein Motor um die verbrauchte Luft aus dem Motor zu saugen und die neue schnell reinzubekommen. Ohne Gegendruck entsteht keinerlei Resonaz im Abgastrackt,wodurch keine Verwirbelungen entstehen.
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BeitragVerfasst am: 22.02.2010 16:13    Titel: Nachtrag Antworten mit Zitat

FunIce, du scheinst da was zu verwechseln.
Dein Satz „Abgasgegendruck braucht dein Motor um die verbrauchte Luft aus dem Motor zu saugen“ ist schon mal parse Falsch.
Da Abgasgegendruck ein Widerstand ist kann er nicht saugen, eher wirkt er dem entgegen.
Aber es ist richtig das man die verbrauchten Abgase aus dem Motor saugen kann.

Und zwar mit der Bewegungsenergie in den bewegten Gasen kann man durchaus einen Sogeffekt erzielen.
Nur stellt sich die Frage ob so ein Sogeffekt tatsächlich im Auspuff entsteht, oder im Bereich des Krümmers, bis zur Zusammenführung der Rohre.
Zwar schiessen die verbrannten Abgase zunächst mit Schallgeschwindigkeit aus dem Brennraum, aber schon kurz danach verebbt dieser Fluss Zusehens und der Luftstrom der Ansaugseite spielt eine weit aus grössere Rolle. Durch den Ansaugluftstrom werden die Abgase, auch entgegen der Kolbenbewegung, eher aus dem Brennraum, beziehungsweise Krümmer, geschoben. Um natürlich kurz danach wieder durch eine Druckwelle zurück in den Brennraum befördert zu werden (...).

Die „Verwirbelungen“ die du ansprichst sind im Auspufft eigentlich unerwünscht.
Im Brennraum sind die Verwirbelungen hingegen erwünscht, eigentlich sogar mehr als das.
Als Beweiss meiner These führe ich einfach mal meinen 1,3er Motor an.
Seine besonders geformten Einlasskanäle fördern eine intensive Verwirbelung der Frischgase im Brennraum. Deswegen heisst er auch HCS-Motor.

Die Ansaugseite vom Motor, wo letztendlich die selben physikalischen Gesetzte herrschen wie auch im Auspuff, ist aber noch ein Hauch aufwendiger in ihrer Komplexität.
Gasgeschwindigkeiten, beziehungsweise bewegte Gassäulen, spielen hier noch eine viel grössere Rolle als beim Auspuff.

Als ein Beispiel für eine Auspuffanlage die ohne jeden Schalldämpfer auskommt ist ein derzeitiger Formel 1 Motor prädestiniert.
Seine oftmals schon kunstvoll geschwungenen Krümmerrohre enden meist in einem „4 in 1“ Sammler und kurz danach, meist noch nach einen Bogen, auch die gesamte Abgasanlage.
Wie das kommt ist relativ einfach zu verstehen.
Und zwar durch die enorm hohen Drehzahlen entstehen auch Verhältnismässig viel Abgase.
Und durch diese enorme Menge entsteht dann meist kurz nach der Zusammenführung der Rohre so hohe Staudrücke das auch daran sich Resonanzwellen wieder zurück werfen lassen.


Renault F1 Motor RS27 aus 2007

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Zuletzt bearbeitet von Doc² am 24.02.2010 16:59, insgesamt 2-mal bearbeitet
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BeitragVerfasst am: 23.02.2010 09:16    Titel: Antworten mit Zitat

Ohne jetzt alles durchzulesen (man(n) verzeihe mir grins), Abgasgegendruck brauchst du beim 2-Takter. Der 4-Takter arbeitet ohne Gegendruck optimal (ist schon immer so, keine neue Erkenntnis). Allerding kann man die Gasmasse so steuern, dass sie in Resonanz kommt und im Moment der offenen Auslassventile einen Unterdruck erzeugt und das Abgas aus dem Zylinder absaugt. Um diese Resonanz zu erzeugen, muss man der Gassäule Hindernisse in den Weg stellen (sprich, einen Gegendruck erzielen).
Die hohe Kunst ist es jetzt, diese Hindernisse so klein zu machen, dass sie sich ausserhalb des Resonanz-Arbeitsbereiches (der relativ klein ist, durch Kunstgriffe wie Schaltrohre (BMW) zu vergrößern) nicht allzu negativ auswirken.

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BeitragVerfasst am: 03.10.2010 15:56    Titel: Die Länge spielt eben doch eine Rolle Antworten mit Zitat

Per hat folgendes geschrieben:
... Der 4-Takter arbeitet ohne Gegendruck optimal ...
Stimmt!
Die neuesten Erkenntnisse zum Thema Abgasgegendruck, beziehungsweise zur Abgasbewegung im Auspuff:

Wie die Meisten schon begriffen haben ist ein Motor und seine Anbauteile als ganzes zu Betrachten.
Kein Kolben funktioniert ohne seine Laufbahn.
Keine Nockwelle ohne ihren Antrieb.
Und so zieht sich das Netzwerk von Bauteilen die voneinander Abhängig sind durch den gesamten Motor und auch durch die Bauteile drum herum.

Um zu verstehen Warum ein Fiesta, und auch jedes andere Auto, ohne seinen für ihn massgeschneiderten Auspuff, oder besser Abgasanlage, eben nicht so recht Funktioniert, oder anders ausgedrückt keine oder kaum Leistung entwickelt, muss man die Gasbewegungen vor und nach dem Brennraum kennen, oder eben kennen lernen.

Gasbewegungen, das A und O der Motorenbaukunst, bedeutet so viel wie die Bewegung des Frischgases, beziehungsweise Benzin-Luft-Gemisch und der Abgase.
Beide sind in gewisser Form von einander abhängig und aufeinander angewiesen.
Um nicht alt zu sehr ins Detail zu gehen beschränke ich mich bei folgender Beschreibung auf erklärende Worte, ohne Formeln, technische Daten, Werte und Grenzwerte.

Gasbewegungen in Simpler Form ausgedrückt könnte man auch als Wind bezeichnen und jeder weiß um so mehr Luft sich bewegt, unabhängig von der Geschwindigkeit dieser, um so kräftiger werden die Auswirkungen. Ein Beispiel: „Man kann zwar als Mensch eine paar Kerzen ausblasen aber eben kein Waldbrand“.
Und so ist das auch im Motor, und in seiner Abgasanlage.
Die Luft die durch die Abgasanlage entweicht tut dies unter einem Gewissen Abgasstrom. Das heißt das diese bis zu vier Meter lange Gassäule, wenn sie einmal in Bewegung ist, auch eine gewisse kraft hat und diese Kraft wird nicht einfach Sinnlos zum Auspuff hinaus gelassen sonder genutzt um den Brennraum von Abgas quasi leer zu saugen und je nach Ausführung des Motors auch um die Frischgase anzusaugen.

Wenn nun diese Abgassäule verkürzt wird, wie im oben genanten Beispiel wo der XR2i seinen Auspuff nach dem KAT verloren hat, dann fehlt eben ein ganzes Stück dieser zur Restentlehrung benötigtem Energie in der Gassäule und somit kann nicht mehr der Brennraum komplett gelehrt werden, wodurch wiederum ein Teil der Frischgasfüllung fehlt, aus der letztendlich die Leistung gewonnen wird.

Mit dieser Erklärung sollte dieses Thema, nach nun rund fünf Jahren Recherche, letztendlich geklärt sein.
Und wie so oft zeigt sich dann in einigen Beiträgen, auch wenn diese nicht vollständig richtig wahren ein kleiner Funken Wahrheit steckte. Halbwissen und Halbwissen ergänzt sich eben doch.
Fragen zum Thema sind aber trotzdem auch weiterhin erwünscht.

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