Theorie-Frage Staudruck / Gegendruck / Resonanz

Shaker

Es gibt ja verschiedene Ansichten zum Thema Gegendruck in der Abgasanlage. Um vielleicht aus den Ansichten und Meinungen irgendwann eine Erkenntnis zu gewinnen, hier ein paar Gedanken:

1) Ich habe gelesen dass "Gegendruck" oder "Staudruck" eine falsche Auslegung der Resonanz ist. Gewünscht ist kein Staudruck, sondern eine ganz gezielte Druckwelle, die im Abgasweg zurück reflektiert wird und zu einem günstigen Zeitpunkt wieder in den Zylinder "drückt".

2) Diese Druckwelle soll verhindern, dass frisches Benzin-Luftgemisch direkt beim Ansaugen wieder in den Abgastrakt entweicht. Hier verstehe ich nicht, wie das sein kann. Ich halte eigentlich den Sog des Kolbens für größer als einen eventuelle Stoß-Sog im Abgasrohr...

3) Damit überhaupt Frischluft beim Ansaugen durch das Auslassventil entweichen könnte, müsste am ende des 4. Taktes bei OT das Auslassventil ja immernoch geöffnet sein und sogar kurz danach noch. (Ventilüberschneidung) Das bedeutet für mich aber: Die Auslassventile MÜSSEN dem Kolben Platz lassen, sonst haut er ja dagegen. Warum also dann der Stress bei nem gerissenen ZR? Scheint doch eh Platz zu sein...

4) Diese Resonanzsache soll besonders für Sauger gelten. Versteh ich eigentlich wieder nicht. Der Sog des Kolbens sollte doch eigentlich verhindern, dass Frischluft durch Auslassventil gedrückt wird. Ich könnte mir sogar vorstellen, dass GERADE bei Aufladung, dieses Problem verstärkt auftritt! Wenn das Auslassventil öffnet, wird der Ladedruck in den Zylinder gelassen, und kann (geöffnetes Auslassventil vorausgesetzt) direkt wieder entweichen, bis das Auslassventil völlig geschlossen ist. Warum also die Betonung, dass Resonanz (oder Staudruck) gerade beim Sauger so wichtig ist?

5) Bietet die Turbine bei aufgeladenen Motoren genug Gegendruck, so dass wir das Problem nie haben, dass Frischluft durch die Auslassventile gedrückt wird? Hat der SX auch diese Ventilüberschneidung? Und wieso ist ein normaler Motor dann nicht immer ein Freiläufer? Geht es hier in 9 von 10 Fällen um die Einlassventile, die beschädigt werden bei nem gerissenen ZR? Oder sind die Auslassventile bei OT einfach ausreichend zurückgezogen aber halt immernoch geöffnet?

Fragen über Fragen

**Harinjo**

- eine "vernünftige/effiziente" brennraumform gibt keinen platz für einen "freiläufer" - während der ventilüberschneidung sind ja die ventile nur wenig offen - deswegen stösst der kolben nicht dagegen

- während der ventilüberschneidungsdauer "zieht" das abgas frischluft durch - das soll auch so sein, damit der zylinder gut gespült wird und anschließend nur mit frischluft befüllt wird

- ein turbo braucht weniger "staudruck" als ein sauger - dennoch braucht er einen, damit die turbine überhaupt auf touren kommt (dabei ist der differenzdruck vor- zu nach der turbine auch entscheidend)

Turbo_Benny

Zitat von Harinjo

- ein turbo braucht weniger "staudruck" als ein sauger - dennoch braucht er einen, damit die turbine überhaupt auf touren kommt (dabei ist der differenzdruck vor- zu nach der turbine auch entscheidend)

Ja so kenn ich das auch aber so viel ich weiß reicht der Gegendruck, von dem Dumpipebogen direkt nach dem Turbo schon!! Da der nur im Schaufelradbeschleunigungsmoment auftretten darf

Danach bildet sich ein Abgasfluß !!Ähnlich wie ein Wassertropfen auf ner Schrägen fläche der hält sich aber sobald du ihm den weg vorgibst(Naser finger einen weg markieren) läuft der Tropfen

den vorgegebenen weg weil das der mit dem wenigsten wiederstand ist!!So funktioniert das auch

Deswegen sind beschißen geschweißte Auspuffanlagen oder bastelleien mit unsauberen schweißstellen auch nicht gut!Denn die unterbrechen den Fluß und verwirbeln die Abgase!!

TURBOFAUCHEN aus dem Auspuff kommt auch nur daher das der Querschnitt zu klein ist oder eine Luftverwirbelung statt findet(unsaubere Schweißstelle, Schlake oder Schweißbobel )Das

Fauchen gbits aber fast nur beim Turbo, die abgase mit höherer geschwindigkeit strömen

Shaker

Wenn das Turboknie für Gegendruck sorgt, verschlechtert es den von Harinjo genannten "Differenzdruck" oder die Druckdifferenz vor und nach der Turbine Ein Druck nach der Turbine ist also nicht erwünschenswert. Es ist eher die Schnecke, das Turbinengehäuse, das für Staudruck sorgt, der Zylinderfüllung garantiert, und die Turbine antreibt (ge geringer der druck nach der Turbine). Aber mir geht es hier nicht in erster Linie um den Wirkungsgrad vom Turbo, sondern rein um die Zylinderfüllung durch Druckverhältnisse... Dass ein Druckgefälle dem Turbo gut tut, sei nur Nebensache.

Es fällt mir nur schwer, den Ablauf nachzuvollziehen:
Kolben stößt Abgase aus. Er ist auf OT. Durch die Trägheit der Gase, bildet sich kurz ein Unterdruck um das Auslassventil in Richtung Krümmer. Der Kolben sinkt, Einlassventil öffnet.
Jetzt gibt es 2 Szenarien:

Sauger: Ich stelle mir vor, dass der Sog des Kolbens nach unten wesentlich größer ist, als der Unterdruck am Auslassventil. --> Abgase müssten wieder mit eingesaugt werden? Wenn andernfalls der Kolben noch keinen so großen Sog ausübt, warum wird dann überhaupt Frischluft angesaugt?
Turbo: Der Ladedruck beginnt den Zylinder zu füllen, von allein, ohne Kolbensog. Der könnte jetzt direkt durch das noch offene Auslassventil wieder raus, also ist hier der Druck zwischen Auslassventil und Turbine günstig, vielleicht sogar wichtiger als beim Sauger?!

Wohlgemerkt, nach dem Turbo soll es keine Reflektionen geben, aber warum beim Sauger? Kann mir einer anschaulich erklären, warum die Trägheit der Abgase bei der kurzen Ventilüberschneidung die Frischluft nach draußen saugen können, wo der Kolben sie doch grad erst mit enormer Kraft in den Zylinder saugt?

Zitat von Harinjo

- eine "vernünftige/effiziente" brennraumform gibt keinen platz für einen "freiläufer" - während der ventilüberschneidung sind ja die ventile nur wenig offen - deswegen stösst der kolben nicht dagegen

Ok. leuchtet ein. Aber umso weniger versteh ich, dass dann noch Raum und Zeit ist, Frischluft "durchzuziehen"

Turbo_Benny

Die Ventilüberschneidung ist nur minimal das schließt und dann öffnet erst das Einlassventil voll!

Außerdem hat ein Sauger eine viel schlechter frischluftbefüllung als ein Turbo da bleiben immer ein bisschen abgase im Brennraum!!beim Turbo ist lediglich der Sauerstoffgehalt höher

Deswegen hat der VW und Audi konzern den 5V motor entwickelt 5 Ventile pro Zylinder garantiert eine besser Befüllung des Brennraums bzw eine bessere Spülung des Brennraumes

Bei Wikipedia gibt es eine gute animation und darstellung mit beschreibung

http://de.wikipedia.org/wiki/Viertaktmotor

DEW-Frank

Also ich kenne das noch von den ganzen 2-Taktern die hatten speziell auf den Zylinder abgestimmte Resonanzkörper im Auspuff um den Brennraum besser zu spülen und zu befüllen. Beim 4-Takter greift dieses System auch mit der oben genannten Ventilüberschneidung und dem Gegendruck der Schalldämpfer ,des Kat oder der Bauweise der Abgasanlage.
Aber hier nochmal ein Eintrag der vielleicht ein bißchen Licht in die ganze Sache bringt.
Wobei der 4-Takter keinen Gegendruck braucht sondern Resonanz, d.h. das im richtigem Moment ( Kurz bevor das AV wieder öffnet) die Gassäule wieder vom Krümmer Richtung Auspuff bewegt und somit den frischen Abgasen hilft dabei den Brennraum zu entweichen.

Mr.Zed

beim 2takter ist die resonanz noch viel wichtiger als beim 4takter...

du darfst einfach nicht vergessen das diese gase träge sind und so die abgase die frischgase mit enormer kraft hinterher ziehen, ist ja auch erwünscht bis eine komplettspülung erreicht ist (deswegen hats beim sauger auch mehr überschneidung als beim turbo)

rusty racer

Wieso aber brauchen dann manche Motoren keine Ventilüberschneidung? Der 2.3 5 Zylinder (NG) von Audi hat doch auch keine, oder? Und der reagiert trotzdem sehr empfindlich auf Staudruckänderungen. Warum? Durch geringeren Gegendruck müssten die Abgase doch eigentlich schneller ausströmen, und da das AV komplett zu ist, wenn das EV öffnet, dürfte das doch keinen Einfluss auf die Frischgase haben, oder?
Und trotzdem reicht bei dem ein leerer Mitteltopf, um ihn schlechter laufen zu lassen.

MfG rr