Auspuff-Tuning Zweitakter - Bell-Formel und Aufbau

Resonanzrohr richtig auslegen, Hersteller und Bedueusungs-Anpassung

Was bewirkt Auspuff-Tuning beim Zweitakter?

Der Auspuff ist beim Zweitakter kein passives Abgasrohr, sondern ein akustisch wirksames Bauteil, das direkt am Ladungswechsel beteiligt ist. Ein getunter Resonanz-Auspuff verschiebt die Resonanzdrehzahl, formt das nutzbare Drehzahlband und kann die Spitzenleistung je nach Ausgangsbasis um 5 bis 30 Prozent heben. Gordon Jennings beschreibt im Two-Stroke Tuner's Handbook und Graham Bell in Two-Stroke Performance Tuning, wie die Druckwellen im Auspuff zunaechst Restgase aus dem Zylinder ziehen und kurz vor Auslass-Schluss frisches Gemisch wieder zurueckdruecken. Dieser Effekt funktioniert nur in einem schmalen Drehzahlfenster - genau das ist die Resonanzdrehzahl.

Praktisch heisst das: Ein Renn-Auspuff bringt oben mehr Leistung, geht dafuer unten herum aber haeufig schlechter. Ein gut abgestimmter Sport-Auspuff mit ABE schiebt das Band moderat nach oben, ohne die Alltagstauglichkeit zu zerstoeren.

Aufbau eines Resonanz-Auspuffs

Ein klassisches Resonanzrohr - auch Resonanzauspuff genannt - besteht aus fuenf funktionalen Abschnitten:

• Kruemmer (Header): verbindet Auslassflansch mit dem Diffusor, traegt die Hitze.


• Diffusor (divergenter Konus): erweitert sich und erzeugt die negative Druckwelle, die Restgase aus dem Zylinder zieht.


• Mittelteil (Belly): zylindrischer Bauch, ueberbrueckt den Zeitabstand zwischen Saug- und Stauwelle.


• Gegenkonus (konvergenter Baffle): verengt sich und reflektiert die Welle als positive Druckwelle Richtung Zylinder zurueck.


• Endrohr (Stinger): drosselt den Gesamtdurchsatz und stabilisiert den Gegendruck.

Die Bell-Formel zur Laengenberechnung

Die Gesamtlaenge eines Resonanzrohrs richtet sich nicht nach dem Hubraum, sondern nach der angestrebten Resonanzdrehzahl und den Steuerzeiten:

L = (V_AOe x c) / (RPM x 2)

• L = wirksame Gesamtlaenge vom Auslassflansch bis Mitte Gegenkonus (in mm)


• V_AOe = Oeffnungswinkel des Auslasses in Grad Kurbelwinkel (typisch 170 bis 200 Grad)


• c = Schallgeschwindigkeit im Auspuff in mm/s (typisch 450 bis 550 m/s, je nach Abgastemperatur)


• RPM = Ziel-Resonanzdrehzahl in Umdrehungen pro Minute

Beispielrechnung: Bei einem Auslass-Oeffnungswinkel von 190 Grad, Schallgeschwindigkeit 530 m/s und einer Zieldrehzahl von 9.000 U/min ergibt sich eine wirksame Laenge von rund 670 mm. Wer die Drehzahl auf 11.000 U/min verschiebt, landet bei ca. 550 mm. Hoehere Drehzahl = kuerzeres Rohr. Praktiker rechnen den Wert ueber ein Online-Pipe-Programm gegen.

Diffusor-Winkel: 6 bis 9 Grad

Der Diffusor ist der wichtigste Saug-Abschnitt. Wird er zu steil aufgeweitet, reisst die Stroemung ab und die Saugwelle verflacht. Ist er zu flach, wird der Auspuff unverhaeltnismaessig lang. Jennings nennt einen Bereich von ca. 7 bis 9 Grad Gesamtwinkel als praxisbewaehrt, mit einem Optimum bei rund 8 Grad. Viele moderne Renn-Pipes setzen ihn in zwei Stufen um - z.B. erst 6, dann 9 Grad - um die Wellenform praeziser zu modellieren.

Gegenkonus-Winkel: 14 bis 25 Grad

Der Gegenkonus ist deutlich steiler als der Diffusor. Wikipedia gibt unter Berufung auf einschlaegige Fachliteratur (u.a. Helmut Huetten, Schnelle Motoren) einen Bereich von 16 bis 25 Grad an; in der Praxis findet man Auslegungen ab ca. 14 Grad. Steile Gegenkonen liefern eine sehr scharfe Stauwelle - gut fuer maximale Spitzenleistung, aber schmales Band. Flachere Gegenkonen verteilen die Wellenwirkung breiter und sind enduro- und alltagstauglicher.

Mittelteil und Endrohr-Querschnitt

Als grobe Faustregel gilt: Das Mittelteil sollte etwa ein Drittel der gesamten Pipe-Laenge ausmachen. Es entscheidet ueber den Zeitabstand zwischen Saug- und Stauwelle und damit ueber das Phasing zur Auslass-Steuerzeit (siehe auch Zeitquerschnitt).

Das Endrohr (Stinger) drosselt den Auspuff bewusst. Sein Querschnitt liegt typischerweise bei 60 bis 65 Prozent des Kruemmer-Querschnitts. Zu duenn = zu viel Hitze, zu fett = Resonanz bricht zusammen.

Material-Tuning: Edelstahl, Carbon, Titan

• Edelstahl (V2A/V4A): rostfrei, langlebig, schwerer als Carbon - typisch fuer Strassen-Sportanlagen.


• Carbon-Enddaempfer: Gewichtsersparnis am Heck, gute Schalldaempfung.


• Titan-Komponenten: bis zu 40 Prozent Gewichtsersparnis gegenueber Stahl, vor allem im Profi-Motorsport.

Hersteller-Uebersicht

Sportauspuff mit ABE (Strassenzulassung)

• Polini Speed-Linie / For Race II: italienischer Roller-Spezialist, viele Varianten mit ABE.


• Yasuni R / Z / C16 / C21: spanischer Hersteller mit klar abgestuftem Programm. Der Yasuni R liegt mit seiner Leistungsdrehzahl im Bereich von ca. 8.500 bis 9.500 U/min und ist der Klassiker fuer 70er Sportzylinder mit Carbon-Daempfer und ABE.


• Stage6 Sport Pro / Pro Replica: deutsch-franzoesische Tuning-Marke.


• Leovince TT / X-Fight: italienischer Auspuff-Konzern, klassische Strassen-Sportanlagen.

Cross- und Rennsport (ohne Strassenzulassung)

• FMF Fatty: Klassiker fuer 125 bis 500er Crosser, glaettet den Uebergang von unten nach mitte.


• FMF Gnarly: dickwandiger, laengerer Kruemmer, schiebt die Leistung nach unten - ideal fuer Enduro und enges Gelaende.


• Pro Circuit Platinum 2 / Works Pipe: handgedengelte Naehte, dreht aggressiver hoch.


• DEP Pipes: britischer Hersteller, beliebt im KTM/Husky-Bereich.

Vergaser nach Auspuff-Wechsel neu abstimmen

Ein Resonanz-Auspuff veraendert den Liefergrad - der Motor schluckt mehr Luft und braucht entsprechend mehr Sprit. Faustregel: Nach Einbau einer Sport- oder Rennpipe die Hauptduese um 15 bis 25 Prozent anheben und im Teillastbereich Nadel und Leerlaufduese kontrollieren. Details unter Vergaser einstellen.

Pflichtcheck nach jedem Auspuff-Tausch: Kerzenbild nach Volllast-Fahrt lesen, Zylinderkopf-Temperatur beobachten, wenn moeglich Pruefstandsmessung.

Haeufige Fehler beim Auspuff-Tuning

• Falsche Beduesung: Renn-Pipe ohne fettere Hauptduese = Magerlauf, Klemmer- und Kolbenfresser-Risiko.


• ABE vergessen: Auspuff ohne E-Pruefzeichen am Strassenfahrzeug = Erloeschen der Betriebserlaubnis.


• Falsche Resonanzdrehzahl: Renn-Pipe auf Serienzylinder ohne passende Steuerzeiten - Leistung bricht ein.


• Schlecht abgedichteter Kruemmerflansch: Falschluft = Wellenreflexion gestoert, Leistung weg.


• Daempfungswolle ausgebrannt: Lautstaerke steigt, Gegendruck faellt.

Quellen

Gordon Jennings, Two-Stroke Tuner's Handbook. A. Graham Bell, Two-Stroke Performance Tuning. Helmut Huetten, Schnelle Motoren. Wikipedia Expansion chamber. Dragonfly75 Pipe Calculator. Hersteller-Websites: polini.com, yasunishop.com, stage6.de, leovince.com, fmfracing.com, procircuit.com, deppipes.com.