Strömungsverhalten bei verändertem Querschnitt

Wissenschaft Physik
#1

Liebe Ingeneure und Physiker,

ich habe folgende Problemstellung:

Der Auspuffkrümmer meines Oltimers wird zu heiß, nachdem ich eine neue Auspuffanlage montiert habe. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf Elektrik und Benzin im Vergaser (Zündspule geht in die Knie und Benzin kocht im Vergaser auf).

Wäre es möglich das der Staudruck der neuen Auspuffanlage zu hoch ist? Falls ja, ist das signifikant und kann ich Abhilfe schaffen indem ich ein dickeres Auspuffrohr + Auspuffband verwende?

Es handelt sich um einen Rolls Royce Motor, Aluguss mit 6.3 L Hubraum, BJ 1960.

Motorsportliche Grüße

Ralph Jaufmann

#2

Moin,

Der Auspuffkrümmer meines Oltimers wird zu heiß, nachdem ich
eine neue Auspuffanlage montiert habe.

was ist da anders?
Andere Krümmungsradien?
Andere Querschnitte?
Mehr Krümmungen als vorher?
…

Wäre es möglich das der Staudruck der neuen Auspuffanlage zu
hoch ist?

Das ist durchaus eine plausible Erklärung.

Falls ja, ist das signifikant und kann ich Abhilfe
schaffen indem ich ein dickeres Auspuffrohr + Auspuffband
verwende?

Das kann durchaus Abhilfe schaffen, kann aber im Gegenzug andere Probleme an Bord holen.

Was spricht gegen die ursprüngliche Geometrie?

Gandalf

#3

Salami?
Lieber Ralph,

Der Auspuffkrümmer meines Oltimers wird zu heiß, nachdem ich
eine neue Auspuffanlage montiert habe. Dies hat erhebliche
Auswirkungen auf Elektrik und Benzin im Vergaser (Zündspule
geht in die Knie und Benzin kocht im Vergaser auf).

Wäre es möglich das der Staudruck der neuen Auspuffanlage zu
hoch ist? Falls ja, ist das signifikant und kann ich Abhilfe
schaffen indem ich ein dickeres Auspuffrohr + Auspuffband
verwende?

Es handelt sich um einen Rolls Royce Motor, Aluguss mit 6.3 L
Hubraum, BJ 1960.

Ich habe mal einen Film gesehen, da steckte eine Salami im Auspuff, leider erinnere ich mich nicht an den Titel. Ich glaube, das war auch ein RR. Und so eine Salami macht natürlich einen enormen Staudruck, mit durchschlagender motorsportlicher Wirkung. Ich würde die Fehlersuche mal an dieser Stelle beginnen. Irgendwie scheinen diese Blech- Dinos anfällig für solche Dinge zu sein.

Gruß

Peter

P.S.: Hätte es für einen „Ford Fiasko“ auch einen Stern gegeben?

#4

Hallo Ralph,

Vorab, vielleicht solltest du deine Frage in „Vier- und Mehrräder“ stellen, zumindest findet du dort die Praktiker!

Der Auspuffkrümmer meines Oltimers wird zu heiß, nachdem ich
eine neue Auspuffanlage montiert habe.

Da ist dann aber auch der Schalldämpfer neu!

Wäre es möglich das der Staudruck der neuen Auspuffanlage zu
hoch ist?

Das dürfte die Ursache sein.
Das andere Problem wird sein, dass sich die Vorschriften seit 1960 deutlich geändert haben. Abgas- und Lärmtests hat 1960 kein Schwein gemacht.

Das Problem ist, dass alle Autoteile eine Zulassung brauchen, ausser es handelt sich um Originalteile.
Daraus ergibt sich aber das Problem, dass diese Teile auch den heutigen Normen entsprechen müssen.
Dadurch kann es sein, dass die Schalldämpfer einen höheren Staudruck erzeugen.
Wenn auch noch ein Kat nachgerüstet wurde, dann erhöht dieser alleine schon den Staudruck. Ein weiteres Problem beim Kat ist, dass er durch die Abgase geheizt wird, und eine Betriebstemperatur in der Grössenordnung von 500°C benötigt, um zu funktionieren. Entsprechend dürfen die Abgase vorher weniger gekühlt werden.

Dann gibt es noch Tricks, welche in Richtung Resonanzauspuff gehen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanzauspuff
Diese beeinflussen die Erwärmung aus sehr stark.

MfG Peter(TOO)

#5

Moin,

Daraus ergibt sich aber das Problem, dass diese Teile auch den
heutigen Normen entsprechen müssen.

sicher?!
Wir hatten hier im Dorf einen Deppen, der ein restauriertes Auto fuhr, dessen Kennzeichen mit einem ‚H‘ endete (vulgo = Oldtimerkennzeichen).
Der veranstaltete einen Lärm, das es Gott grauste. Unser Ortsvorsteher, dem das mehrfach vorgetragen wurde meinte immer, daß solche Fahrzeuge weitestgehend von allen Vorschriften entbunden sei und er und die Polizei nichts machen könne.

Gandalf

#6

Hallo Gandalf,

Daraus ergibt sich aber das Problem, dass diese Teile auch den
heutigen Normen entsprechen müssen.

sicher?!

Wenn es Originalteile, bzw. Originalersatzteile sind, dann gilt Bestandsschutz, also die Regeln von anno dazumal.

Wenn jetzt aber z.B. eine Auspuffanlage mit Kat nachgerüstet wird, welche es damals gar nicht gab, dann sieht die Rechtslage eben anders aus!
Sowas muss dann auch vom TÜV abgenommen und eingetragen werden.

MfG Peter(TOO)

#7

…Praktiker die sich als selbsternannte Oldtimerspezialisten bezeichnen und Stammtischwissen weitertragen brauche ich nun wirklich nicht noch mehr. Ich bin extra zu den Physikern weil das Gasströmungsverhalten wissenschaftlich berechnet werden kann. Ich will auch nicht laut fahren und habe auch kein Problem mit dem TÜV. Ich will lediglich wissen ob ein höherer Queschnitt des Auspuffrohrs eine thermische Wirkung auf den Krümmer und die Stauwärme haben. Motorsportlichen Gruss Ralph

#8

Hallo Ralph,

Ich bin extra zu den Physikern weil
das Gasströmungsverhalten wissenschaftlich berechnet werden
kann.

Im etwas berechnen zu können, braucht man Daten!

Ich will lediglich wissen ob ein höherer
Queschnitt des Auspuffrohrs eine thermische Wirkung auf den
Krümmer und die Stauwärme haben.

Die Frage lässt sich so einfach nicht beantworten!

Wenn du den Auspuff hinten dicht machst und der Querschnitt vergrösserst, steigt nur der Druck etwas langsamer an, sonst ändert sich nichts.

Das ganze ist ein Flaschenhals-Problem, die engste Stelle bestimmt den Durchfluss. Du kannst da vor oder hinter der Engstelle am Querschnitt rumbasteln, es ändert sich praktisch nichts am Strömungswiderstand.

Nur woher sollen wir hier wissen, wo sich die Engstelle an deiner Auspuffanlage befindet???

Der Strömungswiderstand hängt nicht alleine vom Querschnittt ab, sondern z.B. auch von der Wirbelbildung in einer Krümmung.
Und gerade eine Auspuffanlage funktioniert nur durch Wirbelbildung, das ist nämlich die Basis des Schalldämpfers.

Der Strömungswiderstand eines geraden Stücks Rohr ist schon nicht ganz einfach zu berechnen, dazu braucht man die Reynolds-Zahl:
http://de.wikipedia.org/wiki/Reynolds-Zahl
Dazu braucht man aber schon die Länge und die Strömungsgeschwindigkeit …

MfG Peter(TOO)

#9

Moin,

Ich bin extra zu den Physikern weil
das Gasströmungsverhalten wissenschaftlich berechnet werden
kann.

ja, kann man theoretisch.
Aber warum hast Du dann nicht auf die Fragen in meiner Antwort reagiert?
Um etwas berechnen zu können, schon gar so was hochkomplexes wie Deine Abgasanlage, braucht man detailierte(!) Angaben.
So wie Du die Frage gestellt hast und auch so, wie Du bisher reagiert hast, ist nichts zu berechnen. Da darfst Du höchstens das erwarten, was Du gekriegt hast.
Das Du darüber motzt, macht die Sache nicht besser und erhöht die Motivation der Antworter nicht unbedingt.

Also noch mal:
Was hat sich an der Anlage geändert?

Gandalf

#10

Moin,

Wir hatten hier im Dorf einen Deppen, der ein restauriertes
Auto fuhr, dessen Kennzeichen mit einem ‚H‘ endete (vulgo =
Oldtimerkennzeichen).
Der veranstaltete einen Lärm, das es Gott grauste. Unser
Ortsvorsteher, dem das mehrfach vorgetragen wurde meinte
immer, daß solche Fahrzeuge weitestgehend von allen
Vorschriften entbunden sei und er und die Polizei nichts
machen könne.

Falls es gar zwei Deppen sind -mit zwei Oldtimern-, dann ist es bestimmt das VW Touareg- Duo (aus der Reklame von 2004), das zum Milchholen unterwegs ist. Und wegen der Kennzeichen holen sie jetzt H- Milch.

mein aufrichtiges Bedauern

Peter

#11

Hi,

mein aufrichtiges Bedauern

danke fürs Mitleid, aber der Wagen ist zumindestens nicht mehr in unserem Dorf aktiv.
Das war irgend ein amerikanisches Teil, eine Art aufgemotzter Pickup, bei dem der Schalldämpfer in der Planung vergessen worden ist.
Die Motoreinstellung war zudem so gut, daß man noch Minuten später, nachdem er vorbeifuhr, noch Benzin riechen konnte.
Aber das Auto fährt nicht mehr, kann sein, daß der Fahrer von derberen Zeitgenossen eindeutige Drohungen erhalten hat.

Gandalf