Das Thema Gegendruck ist eines der am meisten missverstandenen in der Automobilwelt. Viele Leute haben unterschiedliche Meinungen und Erklärungen, die von „Gegendruck ist immer schlecht“ bis zu „man braucht X Gegendruck, damit Y effektiv funktioniert“ reichen. Lassen Sie uns also heute aufschlüsseln, was Gegendruck ist und was Sie damit machen wollen.
Viele Aftermarket-Turbos und Serien-Saugmotoren haben einen so genannten Log-Krümmer. Diese eignen sich nicht für das Scavenging an einem bestimmten Punkt im Drehzahlbereich, sondern bieten oft eine breite Drehmomentverteilung auf Kosten der Gesamtleistung.
Was also ist Abgasgegendruck? Im Grunde genommen ist das gesamte Abgassystem eine einzige riesige Strömungsbeschränkung, mit Dingen wie Schalldämpfern und Katalysatoren, die den Luftstrom behindern, und das führt dazu, dass der Vordruck steigt.
Dieser Druck wirkt schließlich auf die Rückseite des Auslassventils, und das ist schlecht. Warum? Luft strömt gerne von hohem Druck zu niedrigem Druck, und die Bereitschaft der Luft zu strömen ist ungefähr proportional zur Druckdifferenz.
Während des Auspufftakts sollen die Abgase so effektiv wie möglich ausgestoßen werden, damit der volumetrische Wirkungsgrad steigt und möglichst wenig Verbrennungsprodukte im Zylinder verbleiben. Das bedeutet, dass Sie eine maximale Druckdifferenz und damit einen möglichst geringen Gegendruck anstreben.
Wenn wir also einen hohen Gegendruck haben, haben wir eine schlechte Spülung (der Prozess der Entlüftung der Abgase aus dem Zylinder und das Ansaugen einer frischen Ansaugladung). Das führt zu zwei Problemen: Erstens ist der volumetrische Wirkungsgrad gesunken, so dass weniger Ansaugluft angesaugt wird, wodurch weniger Kraftstoff eingespritzt werden kann und weniger Leistung erzielt wird. Zweitens verbleiben einige Produkte des vorherigen Verbrennungsvorgangs im Zylinder, was zu Problemen bei der nachfolgenden Verbrennung führt.
Natürlich angesaugte F1-Autos haben schön abgestimmte Längenkrümmer, die für Spitzen-VE schön und hoch im Drehzahlbereich ausgelegt sind.
Lassen Sie uns über den Mythos sprechen, dass man einen Gegendruck braucht, damit ein Motor gut läuft, denn das ist einfach unwahr. Gegendruck entsteht natürlich an verschiedenen Stellen im Drehzahlbereich aufgrund der Natur des Auspuffdesigns, aber er ist niemals wünschenswert.
Wenn wir eine Auspuffanlage haben, leiten wir oft mehrere Kanäle (einen von jedem Zylinder) in einen Sammler, wo sie alle zusammenlaufen. Dieser Sammler ist praktisch eine schnelle Erweiterung des Rohrdurchmessers aus einem einzigen Rohr. Wenn ein Abgasimpuls eines Zylinders auf den Sammler trifft, entsteht eine Druckwelle mit geringer Dichte, die sich stromaufwärts zurück zu den Auslassventilen ausbreitet und den Druck an den Ventilen verringert.
Abhängig von der Länge der Auslasskanäle verschiebt sich dadurch die Spitzenleistung in unterschiedliche Drehzahlbereiche. Sie können auch die Zylinderimpulse der anderen Zylinder nutzen, um sich gegenseitig zu unterstützen und Ihre Spülleistung zu verbessern. Wenn sich das etwas kompliziert anhört, wird es in dem Video unten genauer erklärt.
High End Drag Cars entlüften ihre Krümmer direkt in die Atmosphäre, was einen starken Spülungsimpuls erzeugen würde. Die Krümmer haben auch einen sehr großen Durchmesser, aber diese Autos haben einen großen Durchfluss und einen großen Hubraum pro Zylinder.
Warum sollte der Gegendruck also hilfreich sein? Nun, mit der abgestimmten Länge der Druckwelle wird die Leistung in einigen Drehzahlbereichen verbessert und in anderen verschlechtert. Wenn wir also ein serienmäßiges Auto haben (sogar mit einem Log-Krümmer) und dann den Gegendruck in der Abgasanlage reduzieren, verändern wir die Expansions-Eigenschaften und verschieben, wo die Spitzen des volumetrischen Wirkungsgrads bei diesem Motor liegen.
Ohne ein Re-Tuning könnte dies zu einem Leistungsabfall auf der ganzen Linie führen, oder mit einem Re-Tuning oder einer selbstlernenden ECU würde sich die Form der Drehmomentkurve ändern, was zu mehr oder weniger Spitzenleistung führen könnte. Auch die Geschwindigkeiten spielen oft eine Rolle. Leute, die einen Auspuff mit großem Durchmesser oder einen Fächerkrümmer eingebaut haben und einen Leistungsabfall feststellen, haben oft ihre Auspuffgeschwindigkeiten erheblich verringert und dadurch einen Teil der Stärke der Trägheitseffekte des Auspuffs aufgrund der geringeren Gasgeschwindigkeit verloren.
Mein persönliches Rennauto hat einen extrem kurzen Auspuff mit geringem Gegendruck. Sein Turbo dreht deutlich früher als der gleiche Motor mit einem Auspuff in voller Länge.
Wir sollten auch kurz über Turbofahrzeuge sprechen. Turbos werden durch zwei Dinge angetrieben – Wärme und Druckdifferenz. Wenn Sie den Gegendruck eines Turbos erhöhen, verringern Sie die Effektivität des Turbos, und die einzige Möglichkeit, dies zu kompensieren, besteht darin, den Auslassdruck des Auslassventils zu erhöhen, was die Spülung verschlechtert.
Die Druckwellen-Spülung ist bei Turbofahrzeugen weit weniger wichtig, da der Ladedruck des Turbos einen weitaus bedeutenderen Beitrag zur Gesamtleistung leistet, so dass man in der Regel den Krümmer/die Laufräder auf maximalen Ladedruck optimiert. Dennoch sollte die Spülung angemessen sein, und das kann man erreichen, indem man den Druck des gesamten Auspuffsystems senkt. Die Moral von der Geschichte: Turboauto, senken Sie den Druck nach der Turbine so niedrig wie möglich.
Für mehr Details schau dir das Video unten an!
