foto: ac schnitzer
Mit Autodino lernen: Tuning der Abgasanlage
Warum ist uns der Sound beim Auto so wichtig? Und vor allen Dingen, wie entsteht er?
Verantwortlich für einen „sonoren“ Klang ist jedoch nicht nur der Motor, sondern vor allem auch der Auspuff. Der Abgasanlage seiner Fahrzeuge widmet sich z.B. BMW-Veredler AC Schnitzer deshalb mit ganz besonderer Akribie. Dafür sprechen jedoch nicht nur akustische Gründe, denn auch die PS-Leistung eines Fahrzeugs wird von ihr beeinflusst…
Ein Blick auf die grundlegende Funktion der Abgasanlage erklärt warum. Ziel ist es, die Verbrennungsgase aus dem Motor abzuleiten und möglichst wohltönend wieder am anderen Ende austreten zu lassen. Durch
Verwirbelungen im Rohrsystem kommt es dabei zu einem Strömungswiderstand, der die potentiell mögliche Leistung des Motors einschränkt. Man kann sich das vorstellen, wie bei einem Kamin der schlecht zieht, weil die Lüftungsklappe nicht ganz geöffnet ist. Durch die Optimierung der einzelnen Auspuff-Komponenten gelingt es dem Hersteller/Tuner den Abgasdurchsatz entscheidend zu steigern. In Einzelfällen kann der dadurch erreichte Sog so stark sein, dass er nicht nur die Gasentleerung der Motor-Zylinder erleichtert, sondern auch das Einströmen der Frischgase unterstützt. Welch komplexe Ingenieursleistung hinter all dem steckt, verrät nachfolgende Erläuterung zu den einzelnen
Bauteilen, die in ihrer verbauten Reihenfolge angeordnet sind.
Zentrale Komponenten der Abgasanlage und ihr Optimierungspotenzial:
Der Abgaskrümmer: Der Weg der Verbrennungsgase beginnt direkt hinter dem Zylinderkopf, der direkt mit dem Krümmer aus Grauguss oder Edelstahl verbunden ist. Einfache Varianten sind oft als simples Sammelrohr ausgelegt, bei leistungsfähigen Motoren finden sich in der Regel jedoch komplexere Formen. Im Tuningbereich greift man gerne zu so genannten Fächerkrümmern. Hier werden die Abgasrohre bis zur Zusammenführung möglichst gleich lang ausgelegt, was Leistung
und Drehmomentverlauf durch den so genannten Venturieffekt verbessert: Dabei entsteht im Krümmer während des Ausstoßtaktes des Motors ein Unterdruck, der die Abgase regelrecht aus dem Zylinder saugt. Der Motor kann freier drehen, weil der Kolben in seiner Bewegung nicht so
stark abgebremst wird.
Hosenrohr: Dieses Bauteil stellt die Verbindung zwischen dem Abgaskrümmer und der restlichen Auspuffanlage her. Der Name Hosenrohr leitet sich von der zweiflutigen, Y-förmigen Bauweise her, die jedoch so nur bei V-Motoren Verwendung findet. Bei den Vier- und Sechszylinder-
Reihenmotoren von BMW finden sich dagegen zwei getrennte Rohrstränge wieder, je einer für jede Zylinderbank. Eine flexible Verbindung am Ende sorgt dafür, dass im weiteren Verlauf des Auspuffs keine Motorschwingungen übertragen werden.
Katalysator: Er dient der Abgasreinigung und ist eine tonnenförmige Komponente mit Ein- und Ausgang in Form eines Trichters. Seine Wirkung entfaltet er durch einen Block aus Keramikwaben, die mit verschiedenen Edelmetallen – wie Platin – bedampft sind. Diese dienen als Reaktionsbeschleuniger für den chemischen Abbau der Schadstoffe. Aus sportlicher Sicht haben Katalysatoren jedoch einen entscheidenden Nachteil: Durch ihren hohen Strömungswiderstand drosseln sie die Effizienz des Antriebs. AC Schnitzer z.B. entwickelt deshalb für einige seiner Fahrzeuge durchsatzfreudigere Sportkatalysatoren, mit einem Innenleben aus Edelstahl. Anders als bei Keramik verträgt dieses auch weitaus härtere Stöße ohne zu brechen. Somit ergeben sich selbst in Verbindung mit Rennsportfahrwerken keine Probleme.
Endschalldämpfer: Je nach Design der Auspuffanlage – einfach oder Doppel-Ausführung – gibt es einen oder zwei Endschalldämpfer. Im Inneren seines Gehäuses ist er in mehrere nach außen gedämmte Kammern unterteilt. Das Abgas wird so gezwungen, sich in mehrere Teilströme aufzuspalten, wodurch sich die Schallwellen teilweise gegenseitig auslöschen (phasenverschobene Überlagerung). Durch Beeinflussung von Querschnitten und Geometrie können Tuner an dieser Stelle die Motorleistung beeinflussen und einen satten Sound kreieren. Die dahinter liegenden Mechanismen erläutert der nächste Absatz.
Akustische Feinabstimmung des Mündungsgeräusches: Wie bei einem Instrument ist das richtige Stimmen einer Auspuffanlage sehr komplex. Mit einer Vielzahl von weiteren Bauelementen lässt sich das Klangspektrum weiter variieren. Ein Abgaszweigfilter, auch Helmholz-Resonator genannt, kann etwa zur Dämpfung bestimmter Frequenzbereiche eingesetzt
werden. Eine weitere Möglichkeit sind Lochtraufen, also an den Wänden perforierte Rohre, die an ihrem Ende im Querschnitt ganz oder teilweise geschlossen sind. Zudem lassen sich Reflexionsblenden einsetzen, z. B. in Pfeifenform. Eine vierte Möglichkeit sind so genannte Venturi-Düsen, die über eine Einschnürung in der Abgasleitung und die damit einhergehende
Erhöhung der Fließgeschwindigkeit tieffrequente Schallanteile herausfiltern.
Auspuffblende: Aus optischen Gründen wird das Auslassrohr in der Regel von einer attraktiven Blende geschmückt. Hier sind die verschiedensten Formen sowie die Einzel- oder Doppelausführung möglich. AC Schnitzer bietet für BMW und MINI Fahrzeuge verschiedene verchromte Auspuffendblenden-Designs an: Oval, Racing, Sports Trim und Trap-Ment.
Wie ein gut gestimmtes Abgasorchester klingt, lässt sich u.a. auf der Website von AC Schnitzer erfahren. Dort können zahlreiche Fahrzeuge probegehört werden. Der Aachener Fahrzeugveredler bietet in seinem Sortiment die verschiedensten optimierten Komponenten für die Abgasanlagen von BMW und MINI, von verchromten Endblenden bis hin zum kompletten System. In manchen Fällen ist der „Auspuff“ auch unverzichtbarer Bestandteil einer Leistungssteigerung. (we)
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