Teil 1
Diesmal über warum speziell abgestimmte Rohrlängen für Ansaugrohre und Fächerkrümmer mehr Leistung bringen. by 70Turbobug
Hier eine vereinfachte Erklärung:
Erstmal muss man wissen was passiert im Krümmer.Das Auslassventil öffnet und einen acoustischer Puls (positiver Pulssignal) wird erzeugt und rast mit Schallgeschwindigkeit den Krümmerrohr hinunter.Die Schallwelle erreicht dann das Ende vom Rohr und in die Atmosphäre.Hierdurch wird eine negative Schallwelle erzeugt(das Pulssignal wandelt von + zu -) und rast zurück mit Schallgeschwindigkeit den Krümmerrohr wieder hoch und wenn alles richtig abgestimmt ist (D.H. Rohrlänge,Drehzahl,Überschneidung und Überschneidungszeit der Nockenwelle) erreicht diese Welle den Brennraum kurz bevor das Auslassventil schließt.Dadurch werden die letzten Abgase aus dem Brennraum gesaugt. Diese negative Welle wandert weiter durch den Brennraum durch das Einlassventil dem abgestimmten Ansaugrohr hoch(hilft die schweren,träge Benzin/Luft Gase zu bewegen) und dann wieder in die Atmosphere.Hier wird der sehr kraftvolle Schallwelle sein Signal nochmal ändern in ein positives Signal und rast wiederum dem Ansaugrohr hinunter und schiebt die Benzin/Luftgase noch kurz bevor das Einlassventil schließt.Dies aht den selben Effekt wie ein Ladedruck von ca. 0.13 bis 0.2 Bar!
Der Nachteil von dieser Geschichte ist es hilft eigentlich nur Motoren die hochdrehen.Z.B. Formel 1 die sind sogar darauf angewiesen sonst könnten die nicht diese hohe Drehzahlen erreichen.
Aber diese Schallwellen können auch für Motoren die nicht so hoch drehen auch ausgenutzt werden durch einen Plenum oder Helmholzresonator.Durch ein berechnetes Volumen können bestimmte Frequenzen erzeugt werden und dadurch diese Schallwellen dort im Drehzahlband einsetzten wo sie benötigt/gewünscht werden,dadurch kann man einen flacheren,breiteren Drehmomentverlauf erzeugen.Die Motorräder wie GSXR und Co. machen es vor.
Teil 2
Im zweiten Teil möchte ich erst mal erklären was ein Plenum ist bevor ich auf die Berechnung eingehe (die ist sehr einfach).
Ein Plenum ist eine Kammer wo sich die Ansaugrohre zusammentreffen.Es kann ein Kammer sein wo alle Ansaugrohre zusammen treffen oder 2 kleinere wo sich die hälfte der Anzahl der Ansaugrohre zusammentreffen ( siehe Ferrari V8 ). Was macht ein Plenum genau? Wenn Gase mit hoher Geschwindigkeit durch die Drosselklappe oder Vergaser fliessen werden sie im Plenum gebremst und erzeugt einen höheren Druck.Höherer Druck heisst das die Luft dichter wird und somit heisst das auch mehr Leistung.Je höher die Drehzahl umso grösser soll der Plenum sein.Aber je grösser der Plenum umso träger ist das Ansprechverhalten und beeinträchtigt die Leistung im unteren Drehzahlbereich.Der Plenum gleicht impulse und Gasgeschwindigkeitsunterschiede aus die vom Ansaug Takt verursacht werden und Druckimpulse bei Bi-turbomotoren (Ladedruck und Gasgeschwindigkeit der beiden Turbos bei Bi-turbomotoren ist nicht zeitgleich)aus.Es dient auch als Helmholzresonator (wenn man es gezielt dafür berechnet,das es nur in einem bestimmten Drehzahlbereich zugute kommt).
Ansaugrohre:
Verbindung zwischen Zylinderkopf und Plenum.Sie müssen genug Luft fördern bei maximal Drehzahl um das Leistungspotential des Motors zu unterstützen.Waaaaaaaaat? Das heisst nur wenn dein Motor die Möglichkeit hat 200 PS zu produzieren müssen die Ansaugrohre die nötige Luftmenge dafür fördern.Die Länge und Querschnitt ist von grosser Bedeutung.Der Einlasskanallänge und Querschnitt vom Zylinderkopf muss mitberechnet werden!
Berechnung:
Es gibt da natürlich die Wissenschaftlichen Formeln,doch da muss ich euch entäuschen ich bin kein Einstein.Also sind die "Durchschnittsformeln" oder Daumenregel genau genug.Ausserdem rechnen die Profis meistens auch so.
Der Plenum Volumen für hohe Drehzahlen sollte zwischen 1.2 bis 1.5 mal Hubraum sein. Z.B: 2.0 Liter x 1.5 = 3.0 Liter Volumen
Für ein Motor der im mittlere Drehzahlen (bis ca. 6700 U/min) 0.9 bis 1.2 mal Hubraum sein.Am besten ist eigentlich der gleiche Hubraum wie der Motor. 2.0 liter Motor = 2 Liter Plenumvolumen.
Für niedrige Drehzahlen und hohes Drehmoment (bis 5000 U/min) 0.7 bis 0.9.Manchmal sogar bis 0.5 mal Hubraum.
Man kann alles natürlich genau auf dem Punkt berechnen mit Komplexe Formeln aber es sei denn du baust Formel 1 Motoren oder 7000 PS Dragster muss nicht alles bsi auf x- Kommastellen berechnet werden.Für die Meisten langt ein Plenumvolumen der gleich gross ist wie der Motorhubraum.wenn du 8000+ drehst dann so um die 1.2-1.5 mal hubraum.Ein Motor der so hoch dreht macht seine Leistung sowieso erst ab 4000 oder 5000.
Teil 3
Hier geht es um die Länge und Innendurchmesser / Querschnitt der Ansaugrohre. Die Länge beeinflusst die Leistung über einen bestimmten aber schmalen Drehzahlbereich.Das heisst über den bereich für die es berechnet wurde. Der querschnitt / Durchmesser jedoch beeinflusst die Leistung über den gesammten Drehzahlbereich.Die beiden sind aber von einander abhängig. einen langen dünnen Ansaugrohr ist für niedrige Drehzahlen und Drehmoment.Kurz und dick für hohe Drehzahlen.Trotzdem ist die Berechnung wichtig weil der Motor auch fahrbar und abstimmbar sein soll.
Nochmal es gibt auch hierfür eine komplexe Formel wo man genau berechnen kann in welchem Drehzahl und wie man die Schallwellen genau nutzen kann.Die Wellen gehen durch das geöffnete Einlassventil 4 mal.Man kann dann die verschiedenen Durchgänge nutzen bzw. das Rohr auf diese Durchgänge berechnen und dadurch die Länge kalkulieren.So macht es z.B. die Formel 1. kann ich nach bedarf nachreichen falls interesse von mehreren Leuten besteht.Also hier nochmal ein bewährter Daumenregel.
Der Querschnitt vom Ansaugrohr sollte die selbe sein wie der Querschnitt vom Einlasskanal. Oder auch 80% vom Einlassventil.Wieso 80? Der Einlassventil ist der grösste Widerstand im kanal.Ein Ventil fliesst 80% soviel wie der Einlasskanal bei einem gut bearbeitetem Kopf.Jetzt weisst du warum man einen Flowbench braucht um einen Zylinderkopf zubearbeiten weil das alles mit einander zusammen hängt.
Die Länge des Ansaugrohrs ergibt sich aus dem Volumen.Das Volumen des Ansaugrohrs ist das eines Zylinders (Bohrung x Bohrung x Pi x Hub)
bei 2.0 Liter und 35mm Querschnitt ergibt die Länge ca. 52 cm
Teil 5
Diesmal geht es um Fächerkrümmer.
Die Aussage das ein Krümmer möglichst staufrei und ohne Widerstand haben soll um maximale Leistung zu bringen ist nur bedingt richtig. "0" Gegendruck soll erst nach dem Sammler erfolgen.
Der Gegendruck ansich ist eher ein Kompromiss.Die Gase sollen nur so schnell sein das die nicht wieder in die Brennkammer gedrückt werden,aber schnell genug um einen Saugeffekt bzw. Unterdruck zu erzeugen um die schmutzigen Gase aus der Brennkammer zu entfernen. Diese wird durch die Überschneidung der Nockenwelle eingeleitet.der druck im Ansaugtrakt sollte höher sein als der im Auslasskanal.Es entsteht für diese Zeit ein Unterdruck (negativer Puls) im Auslasskanal.
Um den geeigneten Durchmesser der Krümmer für dein Motor zu finden muss du erst wissen wo dein Motor sein maximales Drehmoment entwickeln soll (oder tut).Wenn das maximale Drehmoment früher kommt als erwünscht (z.B. bei einen Motor der eine zu kleine Nockenwelle hat)kann man durch einen grösseren Durchmesser am Krümmer dieses max. Drehmoment nach oben im Drehzahlband verschieben.wenn aber auch das drehmoment nach unten Korrigiert werden soll (z.B.: bei motoren die bei den Schaltvorgängen zuviel Drehzahlverlust haben),kannman den Durchmesser verkleinern.Wieviel? Die Daumenregel sagt 1/8 Zoll (oder 3.176mm) Veränderung im Durchmesser bringt etwa 500 U/Min. Diese Veränderung überschneidet sich mit der Länge der Krümmer.
Die Länge der Krümmer wird das Drehmoment nicht ändern auch nicht in der Drehzahl wo der Drehmoment stattfindet oder finden soll. Die Länge der Krümmer hilft das Drehmoment auf nur einer Seite der Drehmomentspitze.Waaaaat? Also nehmen wir an dein max. drehmoment ist bei 4000 U/Min. Ein kürzerer Krümmer hilft das Drehmoment zu halten nach 4000 U/Min damit es nicht nach kurzer Zeit abfällt.Ein längerer Krümmer vor 4000 U/Min. und verleiht dem Motor mehr an Flexibilität.Das Drehmoment ansich wird nicht gesteigert egal bei welcher Drehzahl.Dein max.Drehmoment bleibt.Dies ist dann hauptsächlich eine Sache vom Zylinderkopf und Nockenwelle.
Müssen die Krümmer alle gleich lang sein?
Für Saugermotoren ja um eine gleichmäßigen Druck jeder Zylinder zu gewährleisten.Wurde oben schon erläutert das der Druck auf der Einlass Seite höher sein soll als auf der Auslass Seite. Bei Turbomotoren ist es von Vorteil wegen Hitzebildung aber die Krümmer müssen nicht die gleiche Länge haben da der Ladedruck vom Turbo wird immer höher sein als der Druck auf der Auslass Seite.
emm jaor michi legste gleich morgen los?
Edit:
für ein fk der 4-2-1 geht is noch folgenes zu beachenten:die Berechnung der Fächerkrümmer bezüglich Länge und Durchmesser bleibt bei diesem System gleich.Der Unterschied ist bei einem 4-2-1 System ist das du wissen muss wo du die Abgase sammeln möchtest.Bei einem Boxermotor würde ich 2 gleiche Sammler bauen (das Volumen eines 4-1 Sammlers geteilt durch 2).Der dritte Sammler (also wo die 2 Rohre nach den 2 sammlern in 1 Sammler fügen) sollte das gleiche Volumen haben wie bei einer 4-1 Anlage.Wichtig ist das das ganze System bis hin zum Endtopf nicht zu lang wird.Wenn man die Gase "aufteilt" und über eine längere Strecke verteilt ,können sie sich abkühlen und einen widerstand bilden (kalte Gase sind dichter)und das kostet Leistung.Mit keramikbeschichtung und oder Thermotape kann man das etwas entgegen kommen.Es ist wichtig das die Hitze im Krümmer bleibt - auch wegen der Leistung.
Wichtig ist auch das die 2 Rohre nach den 2 Sammlern bevor sie in den letzen Sammler gehen nicht zu lang sind,möglichst Kurz halten.Die sind praktisch eine Verlängerung der ersten beiden Sammler.Eine 4-2-1 system entwickelt sein Drehmoment früher als ein 4-1 system deswegen.Es erzeugt aber nicht mehr Drehmoment! Drehmoment wird vom Motor entschieden - der Krümmer ist nur ein Tuninginstrument um das Drehmoment da zu verlagern wo man ihn haben will.
Bin noch etwas im halbschlaf... dachte du wolltest nen Preis (Falls möglich) für deinen MX... glaube ja kaum das diese alle für die verschiedenen Motoren gleich viel kosten 
