vom Reflexionsdämpfer zum Absorptionsdämpfer

Ab jetzt hier alle momentanen technischen Probleme und Fragen posten!
Benutzeravatar
nafets
Aktivist
Aktivist
Beiträge: 404
Registriert: 2. Juli 2010, 09:55
Wohnort: Gilching

Re: vom Reflexionsdämpfer zum Absorptionsdämpfer

Beitrag von nafets » 24. August 2018, 10:50

Hallo liebe Forumsmitglieder,

der Auspuff ist wieder dran.
Akustisch klingt er für mich wirklich gut. Ganz tieffrequent und von der Lautstärke her nicht lauter geworden. Alles was vorher blechern geklungen hatte, und das kam wohl nicht nur von den lockeren Innereien, ist komplett weg. Bin wirklich sehr zufrieden mit dem Ergebnis.
Vom Fahren her kann ich noch nicht viel sagen, weil es just in dem Moment, wo ich starten wollte, zu Regnen begann, damit nur ganz kleine Runde langsam gefahren.

Im Rahmen meiner Suche nach Informationen zu Auspuffkonstruktionen, bevor ich überhaupt entschieden hatte, mich an die Überarbeitung zu machen, hat sich natürlich so einiges an Erkenntnissen und Wissen angesammelt, welches ich hiermit mal zusammenschreibe.

Warum überhaupt Absorptionsdämpfer?

Es gibt einerseits immer wieder die Aussagen, daß der Viertaktmotor einen Gegendruck bräuchte, andererseits wurde, wie man liest, früher viel mit Megaphonen auf den Rennstrecken gefahren und alle heutigen (Nachrüst-)Auspuffanlagen, welche nicht nach gesetzlichen Lautstärkegrenzwerten gebaut wurden, sind Absorptionsdämpfer.
Reflexionsdämpfer reduzieren besser die niedrigen, Absorptionsdämpfer besser die hohen Frequenzen.
Daher sind in moderenen Fahrzeugen meist Kombinationen der beiden Prinzipien verbaut.
Alte Motoren, wie bei der R35 brauchen eigentlich möglichst wenig Gegendruck. Moderne Motoren, welche hohe Literleistungen und ein breites Drehzahlband bieten sollen, also Strömungsmaschinen benötigen auch keinen, sondern eine Unter- und eine Überdruckwelle zum rechten Zeitpunkt, ähnlich den Zweitaktern.

Das kann ein Absorptionsdämpfer nur teilweise.

Hierzu folgender Ablauf: Das Auslaßventil öffnet, und aufgrund des Druckgefälles zwischen Brennraum und Krümmer läuft eine Druckwelle durch den Krümmer, und falls es keine Unstetigkeitsstelle im Auspuff, also keine Querschnittsveränderung gibt, auch durch diesen hindurch bis zum offenen Ende. Nun haben es Druckwellen so an sich, daß sie an einer Verengung als Druck und an einer Erweiterung als Unterdruckwelle reflektiert werden. Am offenen Ende folglich als Unterdruckwelle. So läuft diese nun entgegen dem Abgasstrom zurück zum noch offenen Auslassventil und saugt nun wegen ihres Unterdrucks das verbrannte Gas aktiv aus dem Brennraum. Der Druck im Brennraum sinkt so weit, daß zum einen der Kolben ohne großen Gegendruck nach oben läuft und über das sich bereits öffnende Einlassventil (Ventilüberschneidung) wieder Frischgas nachgesaugt wird. Eventuell sogar bis in den Krümmer. Hier wäre dann eine Überdruckwelle (aus einem Reflexionsdämpfer) gefragt, um dieses Gemisch kurz vor Schließen des Auslassventils noch schnell in den Brennraum zurück zu befördern. Verbessert Verbrauch und Emission sowie das Drehmoment.

Das Ganze läßt sich überschlagsweise berechnen und ich will es mal versuchen:
Der Weg der Abgasdruckwelle ist also der Weg vom Auslassventil bis zum offenen Rohrende und wieder zurück zum Ventil.
Ich nehme die maximale Drehzahl von 5250 U/min ergibt Umdrehungen/Sek: 5250 U/min : 60 Sek/min = 88 Umdrehungen/Sekunde :!: :!: :!:

somit: 1 Umdrehung = 1/88stel Sekunde oder der Motor benötigt 0,0114 Sek/Umdrehung also nur etwa 1/100 Sekunde für eine Umdrehung :!: :!: :!:
weiter: 1 Umdrehung = 360 Grad bedeutet er benötigt für 1 Grad = 0,0114 / 360 = 0,000032 Sek/Grad Kurbelwelle

Aus der Ventilerhebungskurve läßt sich ablesen, daß von Auslass öffnet bis Einlass öffnet 210° Kurbelwellenwinkel ablaufen, also von der Druckspitze am Beginn des Auslasstaktes bis zur gewünschten Unterdruckspitze ein wenig vor Ende des Auslasstaktes, wenn grad das Einlaßventil öffnet (Ventilüberschneidung).
somit: 210° x 0,000032 Sek/° = 0,0067 Sek. Nach dieser Zeit sollte also die Druckwelle als Unterdruckwelle zurück sein!

Die Schallgeschwindigkeit im heißen Abgas ist höher und beträgt bei angenommen 350°C 490m/s
und zurück gegen das ausströmende Gas vielleicht noch 390m/s also im Durchschnitt (490m/s + 390m/s) : 2 = 440m/s

Die zurückgelegte Streck beträgt somit für hin- und zurück 0,0067 Sek * 440m/s = 2,93m
und davon die Hälfte ergibt die gesuchte Rohrlänge, also 1,47m.

Und wie sieht es nun tatsächlich an der R35 aus: der Krümmer hat 84cm, das Gitterrohr im Auspuff hat 56cm, und für den Auslasskanal im Zylinderkopf nehm ich mal 7cm. Macht zusammen 147cm.

:D DAS KANN KEIN ZUFALL SEIN :D



Bleibt ein Problem

1. Niemand fährt dauernd mit Maximaldrehzahl.

2. Der Auspuff funktioniert genau für nur (diese) eine Drehzahl

Damit der Auspuff auch bei niedrigerer Drehzahl funktioniert, müßte er länger sein und damit er in einem breiteren Drehzahlband eine Wirkung hat, dürfte das Rohr nicht einfach gerade enden, sondern müßte sich trichterförmig erweitern (Megaphon).

Entsprechend der Rechnung also für eine untere Drehzahlgrenze von beispielsweise 3500 Upm müßte der gesamte Auspuff dann 2,20m lang werden, wobei das zusätzliche Stück von 1,47m bis 2,20m dann eine offene konische Trompete mit einer Länge von 73cm sein sollte.

Den Aufladeeffekt hätte man dann schwächer aber dafür kontinuierlich von 3500 bis 5250U/min


Bild

Das Gelächter der Passanten wegen dieser häßlichen Konstruktion dürfte wohl im Lärm der Auspuffanlage untergehen.

Gruß
Stefan
746/2018082

Benutzeravatar
oldiMike
Administrator
Administrator
Beiträge: 1431
Registriert: 19. Oktober 2010, 05:55
Wohnort: zu Hause

Re: vom Reflexionsdämpfer zum Absorptionsdämpfer

Beitrag von oldiMike » 24. September 2018, 11:14

wann bekommen wir eine hörprobe? :pat: :rollo:
auf der suche nach Original Kolben für Die EMW Ø > 72mm auch gebraucht.

Motorräder werden"Angetreten"und nicht gedrückt!

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 9 Gäste