Was und wozu gehört der Abgaskrümmer?
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Der Abgaskrümmer ist ein Teil der Abgasanlage und wird oft auch einfach als Krümmer bezeichnet.
Funktion des Abgaskrümmer
Die wichtigste Aufgabe des Abgaskrümmers ist es dabei, das Abgas der einzelnen Zylinder strömungsgünstig aus den Zylinderköpfen abzuführen. Eine optimale Abgasabführung ist aber oft nur dann gegeben, wenn eine Zusammenfassung der einzelnen Abgasstränge erfolgt. Ob und inwiefern dies nötig ist, hängt immer auch von der Zylinderzahl und der Zündfolge ab. Durch diese Zusammenfassung der einzelnen Abgasstränge wird erreicht, dass die Pulsationen, die ein Zylinder abgibt, nicht das Ausströmen des Abgases aus einem anderen verhindern. Vielmehr soll das Ausströmen mittels Unterdruckwellen gefördert werden. Dabei treten die Verbrennungsgase, die von den einzelnen Zylindern gebildet werden aufgrund der Zündfolgen auch zu unterschiedlichen Zeiten in den Abgaskrümmer. Dies verursacht stark unterschiedliche Druck- und Schwingungsverhältnisse vor der Zusammenführung, welche das Verhalten des Motors in Bezug auf Abgas, Leistung, Verbrauch und Mitteldruck beeinflussen können. Um also eine möglichst hohe Leistung zu erreichen, sollten die einzelnen Abgasstränge erst möglichst spät zusammengeführt werden. Der Abgaskrümmer kann dabei sowohl in einem Stück gegossen sein, als auch aus Blechen geschweißt oder gesteckt werden. Ist letzteres der Fall, spricht man auch von einem sogenannten Fächerkrümmer.
Der Blechkrümmer
Weiterhin findet man Blechkrümmer. Diese treten als zweischalige Schalenkrümmer auf. Dabei sind die gasführenden Teile als Rohrstücke, die tragenden Teile als Blechstücke ausgeführt. Die Innenrohre eines Abgaskrümmers müssen dabei aus besonders hitzebeständigen Materialien, wie hochwarmfestem Stahl, gefertigt sein, da die thermische Belastung hier sehr hoch ist. Die Wandstärke beträgt dabei meist etwa einen Millimeter. Diese Innenrohre werden untereinander mit sogenannten Schiebesitzen verbunden, um die Dehnung, die durch die Wärme entsteht, wieder auszugleichen. Bei einem Blechkrümmer findet man eine deutliche geringere Masse vor als bei einem Gusskrümmer. Deshalb verfügt Ersterer auch über eine geringere Wärmekapazität. Dadurch führen Blechkrümmer zu einer früheren Aufheizung, wodurch auch der Katalysator zu einem früheren Zeitpunkt anspringt. Die Außentemperatur des Blechkrümmers beim Otto-Motor liegt etwa bei 500° C, beim Gusskrümmer findet man eine Wandtemperatur von ca. 800° C, wobei die Temperaturen immer von der Abgastemperatur und dem verwendeten Isoliermaterial abhängig sind. Durch diesen Unterschied führt der Einsatz von Blechkrümmern auch zur Verringerung der Motorraumtemperatur. Gusskrümmer sind dabei oft um die 40 % schwerer als isolierte Schalenkrümmer.
Wann werden Gusskrümmer verwendet?
Bei hohen thermischen Anforderungen, die zum Beispiel beim Otto-Turbomotor anfallen, werden Gusskrümmer bevorzugt eingesetzt. Diese sollten dabei aus hoch nickelhaltigen Materialien bestehen. Meist verfügen diese Gusskrümmer auch über bessere akustische Eigenschaften als die Blechkrümmer.
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