fächerkrümmer

[maro]

hallo zusammen
was macht eigentlich einen fächerkrümmer zu einem solchen? welche besonderheiten besitzt er?mir wurde mal gesagt dass alle rohre gleich lang sind.stimmt das?ist er wirklich so leistungssteigernd wie manche behaupten? fragen über fragen,hoffentlich habt ihr die antworten.
gruss maro 

[Chefbody]

Gehoert nicht hier her.
Boardregeln, Punkt F

Wird verschoben.

[engineer]

Die Rohre (primary tubes) sind "idealerweise" gleichlang
Die Rohre wären idealerweise mit jeweils dem am weitesten in der Zündfölge entfernten Zylinder verbunden (collektor). (Sind es aber meistens nicht... )

Das  Abgas wird durch die "Explosionsrestenergie" ausgestoßen.
Ein Rest durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens im Ausstoßtakt. Dies macht Arbeit. Und diese soll durch die Abgasanlage reduziert werden.

Der Sammelpunkt (oder die Sammelpunkte) des Fächers ist daher so gelegt,
daß der Ausstoß des einen Zylinders dort ein "Druckminimum" vorfindet und selbst nach passieren desselben eines erzeugt, welches dann den nächsten Ausstoß "zieht"

engineer

[Matze]

Wenn man sich einen Motor ansieht, dann stellt man fest, daß die Abgase, kurz nachdem sie den Motor verlassen, sich bereits in eine Rohrzusammenführung zwängen müssen. Das führt unweigerlich zu einem "Stau", den man sich vorstellen kann, wie einen richtigen Stau auf der Autobahn, wo sich die Fahrbahnen verengen. Nun staut es sich quasi bis zum Motor zurück, so daß die Abgase nicht so "gut" aus den Brennräumen entweichen können.  

Der Fächerkrümmer wirkt nun durch die gleich langen Rohre dafür, daß die Abgase "der Reihe nach"   in den Auspuff kommen, sprich die Abgase aus Zylinder 1 vor denen aus Zylinder 3, danach die aus Zylinder 4 und zum Schluß die aus Zylinder 2. (Wenn man einen 4 Zylinder - Motor betrachtet. Alle anderen Motoren natürlich entsprechend ihrer Zündfolge). Wenn nun die Abgase entsprechend geordnet entweichen, entsteht ein Unterdruck, der wiederum bewirkt, daß die "nachfolgenden" Abgase, die sich noch im Brennraum befinden, herausgesogen werden.  

Dies ist nun keine Leistungssteigerung, sondern eher eine Wiederherstellung der ursprünglich möglichen Leistung.  

Wenn man nun etwas weiter den Abgasstrang entlangwandert, kommt man bald zu einem Ding, welches sich Kater - Lüsator nennt,   . Also der Katalysator. Wenn der nun die ganzen Abgase wieder "blockiert", ist die befreiende Wirkung des Fächerkrümmers natürlich dahin. Daher gibt es entsprechende Sportkats, die für die jeweiligen Autotypen zugelassen sind und den Abgasdurchfluss verbessern.

Somit kann eine auf das jeweilige Fahrzeug, bzw. den jew. Motor optimierte und entwickelte Abgasanlage einige PS "rausholen", die vorher durch den "Stau" brach lagen.

Die umgekehrte Denkweise "Dickes Rohr bringt viel" ist dagegen auch nicht richtig (wie so oft im Leben ), da sich Gase in engen Rohren (genauer: passend engen Rohren) sogar noch beschleunigen. Such mal in Suchmaschinen nach "Strömungslehre", "Venturi-Effekt", bzw. "Bernoulli", da steht das dann physikalisch dargelegt drin.

Resumée: Zu "Tuning" gehören auch motorentlastende Maßnahmen. Gase, die verbrannt werden sollen, müssen auch wieder raus können.

Beste Grüße
Matthias

Edit: Ei, da war jemand schneller

[engineer]

Die umgekehrte Denkweise "Dickes Rohr bringt viel" ist dagegen auch nicht richtig (wie so oft im Leben ), da sich Gase in engen Rohren (genauer: passend engen Rohren) sogar noch beschleunigen.

Korrektur Matze: ...Dickes Rohr bringt nicht IMMER viel 

... und das "sich beschleunigen" setzt die Zuführung von Energie voraus (F=m*a)
Na, wo ist der Fehler 

engineer

[FriB]

... und das "sich beschleunigen" setzt die Zuführung von Energie voraus (F=m*a)
Na, wo ist der Fehler 

Nachbrenner?

krieg ich nen Punkt?

[Matze]

Korrektur Matze: ...Dickes Rohr bringt nicht IMMER viel 

... und das "sich beschleunigen" setzt die Zuführung von Energie voraus (F=m*a)

Ersteres bezog ich auf die Abgasanlagen, wo bei zu dicken Rohren grad das Gegenteil auftreten kann.

Und zweiteres:
Die Kraft zur Beschleunigung der Gasteilchen in die Engstelle hinein ist die Druckgradientkraft. Dein F=m*a ist lediglich die allgemeine Beschleunigung, die jedoch die Druckkomponente außer Acht läßt. Die Änderung der kinetischen Energie bei der Verengung des Rohres müßte umgekehrt proportional zur Druckänderung sein.

Jedenfalls werden bei Ansaugrkrümmern diese Phänomene auch genutzt. Aber hier gehts ja um den Krümmer "auf der andern Seite".

[engineer]

Har Matze! ich hab Dich! 
Ich will aber vorab klarstellen, daß ich selbst erheblich lange gebraucht habe, bis ich beim Thema Abgasanlage/Krümmer überhaupt annähernd "begriffen" hab, worum es eigentlich geht.
Von daher meinen aufrichtigen Respekt, daß Du Dich hier reindenkst.
(Ich lasse mir gerne „eitle aufdringliche Schlaumeierei“ vorwerfen, aber nicht, jemanden abqualifizieren zu wollen...)

...auf die Abgasanlagen, wo bei zu dicken Rohren grad das Gegenteil auftreten kann.

Das war in etwa mal die Aussage, wo ich irgentwann mal stutzig wurde. Wieso soll ein zu dickes Rohr die Leistung (präziser, das Drehmoment) „fressen“:
Also, mal engineers Gegenthese:

1.Annahmen
-die kinetische Energie das Abgases muß Strömungswiderstandes der Abgasanlage überwinden (Rohrbögen, Kat Schalldämpfer...)

-je größer der Querschnitt – desto geringer der Widerstand

-der Ausstoß der Abgase (besagte kinetische Energie) durch das gesamte Abgassystem  wird durch Motorarbeit (Leistung) verrichtet (nunja, nicht ganz – größtenteils wird dazu „Explosionsrestenergie“ verwendet)

2.Fazit: Je geringer die Widerstände in der Abgasanlage desto weniger Leistung wird für den Ausstoß des Abgase benötigt.
Theoretisch konsequent (bis hier hin) wäre also gar keine Abgasanlage (bzw. unendlicher Querschnitt ).
Meist kommt jetzt immer als Argument, daß zu wenig „Staudruck“ die Drehmomenteinbußen hervorruft.
Aha, und wieso?  Ausgerechnet "Gegendruck", der dem Motor "Arbeit" macht 

Und zweiteres:
Die Kraft zur Beschleunigung der Gasteilchen in die Engstelle hinein ist die Druckgradientkraft. Dein F=m*a ist lediglich die allgemeine Beschleunigung, die jedoch die Druckkomponente außer Acht läßt. Die Änderung der kinetischen Energie bei der Verengung des Rohres müßte umgekehrt proportional zur Druckänderung sein.

Aber ganz genau, allerdings hakt hier etwas.
F=m*a  ist die absolut grundlegende Formel der Newtonschen Physik (bzw. eines ganzen Weltbildes). Bei Bernoulli wird der Druck als eine Form der „Energiespeicherung“ beschrieben. Und genau diese Energie (der Druck) wird durch die Arbeit des Motors erzeugt.
Da sind wir wieder bei engineers Gegenthese und kommen nicht weiter.

Jedenfalls werden bei Ansaugrkrümmern diese Phänomene auch genutzt. Aber hier gehts ja um den Krümmer "auf der andern Seite".

NEIN, ganz im Gegenteil,  genau die „Aufladung“ mit anderem Vorzeichen ist auf der Abgasseite der Schlüssel zur Erklärung des Verlustes an Drehmoment:
Gegen Ende des Auslasstaktes vermindert sich mit der Kolbengeschwindigkeit auch die „Geschwindigkeit der geometrischen Volumenverringerung“  und damit der Druck im Zylinder (logisch, F=m*a).
Klartext, das Abgas wird nicht mehr durch die Verdichtung aus dem Zylinder gedrückt. Es wird durch das vorher mit großer Energie ausgestoßene Abgas „mitgezogen“. Und hier kann man die umgekehrte Proportionalität von „Druck“(gespeicherte Energie) und „Strömungsgeschwindigkeit“ „Sehen“.
Wenn die Rohre zu dick sind, dann kann die Strömungsgeschwindigkeit bei niedrigeren Drehzahlen so klein werden, daß der Druck im Zylinder <= dem im Krümmer wird.
Bedeutet: keine „vollständige Entleerung“ des Brennraumes von Abgas bzw sogar „Rückspühlung“...

Und da sich hier auch das Einlaßventil öffnet, kann man mittels „geeigneter“ Nockenwelle auch eine Rückspühlung bis in den Ansaugtrakt „bewirken“. 

Matze, es sind genau diese Bruchteile von Sekunden, über die vermutlich in der gesamten Motorentwicklung am meisten nachgedacht wurde und wird. Teilweise wird die Rückspühlug sogar „hereinkonstruiert“ zur „Emmissionsreduzierung...

engineer

Noch ein bischen Schlaumeierei hinterher, und zwar zum SBC, wozu ich manchmal versuche etwas sagen zu können.
Es ist auf meinem „Schrauberlevel“ nahezu ausgeschlossen, daß ich zu dicke Rohre beim Header montiere.
Der Grund ist die Position der Anschraublöcher und der Kerzen.
Und jemand der da mit Adapterplatten und selbstgebauten Header arbeitet, der macht sich bestimmt auch mal Gedanken zum Durchmesser.

[Matze]

[...]
(Ich lasse mir gerne ,,eitle aufdringliche Schlaumeierei" vorwerfen, aber nicht, jemanden abqualifizieren zu wollen...)
[...]

Ich fühl mich nicht vorgeführt. 

[...]
Wenn die Rohre zu dick sind, dann kann die Strömungsgeschwindigkeit bei niedrigeren Drehzahlen so klein werden, daß der Druck im Zylinder <= dem im Krümmer wird.
Bedeutet: keine ,,vollständige Entleerung" des Brennraumes von Abgas bzw sogar ,,Rückspühlung"...
[...]

Das ist ja die Konsequenz dessen, was ich oben gesagt hab.

Jedenfalls hoff ich, daß dem Beitragsersteller jetzt einigermaßen klar ist, worin der Sinn besteht, Fächerkrümmer einzubauen. Und daß es dazu dann auch sehr nützlich wär, wenn der restliche Abgasstrang einigermaßen frei ist. (Sportkat).

[Munsky]

hey so hab selbst ich es verstanden
hat von euch noch jemand lust mein physik referat über motoren zu machen? 

[engineer]

Nö, aber Lust es zu lesen! 

engineer (gaaanz andere Fachrichtung)

[Munsky]

okok stell es dann ins netz. ist aber erst im jan