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Abgasanlagen haben sich in den letzten Jahrzehnten massiv verändert. Insbesondere aufgrund der notwendigen Abgasreinigung ist die Auspuffanlage heute auch technisch hochgerüstet und beeinflusst das Motor-Management signifikant. Die Abgasanlage steht aber auch für andere Faktoren wie Leistung und Schallschutz, außerdem bei Dieselfahrzeugen für ein Absenken der Feinstaubbelastung.

Hightech-Komponente Abgasanlage

Ursprünglich war der Auspuff dazu gedacht, dass die heißen Abgase dort austreten, wo sie möglichst wenig stören - auch wegen der Hitze. Mit entsprechenden Schalldämpfern wird der Verbrennungsmotor darüber hinaus noch deutlich leiser. Damit hätten wir schon zwei grundlegende Aufgaben einer Abgasanlage.

Darüber hinaus hat der Auspuff aber auch für Leistung und Drehmoment eine große Bedeutung. Nicht zu vergessen die Abgasreinigung über den Katalysator und den Rußpartikelfilter bei Dieselfahrzeugen. Um nun aber die technische Komplexität einer Auspuffanlage besser zu verstehen, wollen wir mit der Sport-Abgasanlage beginnen.

Der Auspuff - eine Wissenschaft für sich nicht nur bei Sportabgasanlagen

Bei einer Sportauspuffanlage gibt es unterschiedliche Anforderungen seitens des Fahrzeugbesitzers, die auch in Kombination zueinander erwünscht sein können. Die wichtigsten Anforderungen wären Leistungs- und Drehmomentsteigerung sowie ein guter Auspuff-Sound.

Bei der Leistungssteigerung gehen viele Autobesitzer davon aus, dass ein großer Rohrquerschnitt immer besser sein muss als ein geringer Auspuffrohrdurchmesser, dennoch aber nicht zu groß sein darf - angeblich.

Als Argument wird vor allem der Rückstaudruck angegeben, den ein Motor augenscheinlich benötigt. Dabei stimmt das so nicht vollständig, wie es sich die meisten Menschen vorstellen. Denn beim Rückstaudruck handelt es sich nicht um Abgas, das sich bis zu einem bestimmten Druckniveau aufstauen soll. Ein so aufgestauter Druck wäre sogar schädlich für die Leistung. Allerdings ist dieser Bereich erheblich komplizierter.

Deshalb wollen wir das nur grob anschneiden. Als Beispiel wollen wir ein Glas Wasser und einen Strohhalm nutzen. Stellt man den Strohhalm in das Wasser und hält dann die aus dem Wasser ragende Öffnung zu, kann das Wasser nicht auslaufen. Denn das Wasser beginnt etwas zu fließen. Dadurch bildet sich aber dahinter ein Vakuum. Dieser Unterdruck ist ab einem bestimmten Punkt stärker als die Schwerkraft des Wassers - das Wasser bleibt in dem Strohhalm "hängen". Dieser Unterdruck entsteht auch bei einer Abgasanlage. Hier wird dieser Unterdruck als Staudruck bezeichnet.

Der Nutzen vom Unterdruck (Staudruck)

Er ist also völlig gegensätzlich zur Vorstellung der meisten Autofahrer. Ein größerer Rohrdurchmesser würde bei vielen wohl zu der Theorie führen, dass dieser Staudruck geringer wird. Leider verlangsamt sich aber vor allem die Abflussgeschwindigkeit der Abgase. Das ist ein wichtiger Effekt, der nicht vernachlässigt werden darf.

Dazu wieder ein Beispiel: auf Autobahnen ist es oft zu beobachten, dass ein Lkw eng hinter dem vorausfahrenden Lkw fährt. Er nützt den Windschatten aus, um so Kraftstoff zu sparen. Das geschieht, weil der zweite Lkw einerseits keinen so hohen Luftwiderstand vor sich hat. Andererseits aber auch, weil hinter dem ersten Lkw ein Vakuum entsteht, welches den zweiten Lkw quasi ansaugt.

Die richtige Dimensionierung für optimale Motorwerte

Das ist auch das Prinzip, nach dem Abgase aus der Auspuffanlage geleitet werden. Denn die Abgase werden nicht als linearer Strom aus dem Auspuff geleitet. Vielmehr entsteht mit jedem Verbrennungstakt ein Pulsaustoß. Somit also viele Pulsausstöße hintereinander. Der vorangehende Puls erzeugt hinter sich ein Vakuum und zieht so den nächsten Abgaspuls nach sich.

Wird nun der Rohrdurchmesser zu sehr vergrößert, verlangsamt sich diese Sogwirkung. Dabei hilft dieser Unterdruck aber auch der Verbrennung. Die Brennkammer wird besser von Abgasen entleert und frische Luft kann in größerem Volumen einströmen, wenn Einlass- und Auslassventil auf Überschneidung offen sind, da ja das Vakuum im Auspuff die Luft in den Verbrennungsraum hinein und die Abgase hinaus zieht.

Besonderheit Motoren mit Turboaufladung

Das gilt jedoch nur für Saugmotoren. Aufgeladene Motoren, insbesondere Turbolader, erhöhen die Luftdichte dermaßen, dass nahezu ein kontinuierlicher Abgasausstoß erfolgt. Daher gibt es keine Abgaspulse und dazwischen folglich keine Unterdrücke. Hier entsteht also bei einem engen Rohrquerschnitt tatsächlich ein Rückstaudruck, der die Leistung negativ beeinflussen könnte. Daher ist ein großer Rohrdurchmesser bei Turbomotoren wünschenswert.

Bei normalen Saugmotoren dagegen ist ein eher geringer Rohrdurchmesser zu wählen. Serien-Auspuffanlagen sind so gewählt, dass sie einen Kompromiss bilden, der drehzahlunabhängig immer die größtmögliche Effizienz darstellt. Bei Fahrzeugen mit Straßenzulassung kommt aber auch noch der Kat dazu, der diese Pulse bremst. Außerdem auch der Rußpartikelfilter in Dieselfahrzeugen. Auf all diese Besonderheiten sind Serienanlagen abgestimmt.

Aufbau von Abgasanlagen (Diesel und Ottomotoren)

Damit wären wir auch schon beim Aufbau einer Abgasanlage. Diese besteht in der Regel aus den folgenden Bauteilen, in der nachfolgenden Reihenfolge vom Motor zum Endrohr:

• Auspuffkrümmer (bei modernen Fahrzeugen mit Kat)
• Hosenrohr (bei modernen Dieselfahrzeugen mit Rußfilter)
• Flexrohr, um Schwingungen und Vibrationen auszugleichen, damit die Abgasanlage nicht brechen kann
• Katalysator (bei älteren Fahrzeugen)
• Mittelschalldämpfer
• Endschalldämpfer
• Endrohr

Defekte an der Abgasanlage und ihre möglichen Auswirkungen

Gleichzeitig befindet sich bei älteren Fahrzeugen eine Lambdasonde im Hosenrohr, also vor dem Katalysator. Bei modernen Kats gibt es eine Sonde vor und eine Sonde nach dem Kat. Ein Defekt an der Auspuffanlage kann hier nicht nur eine übermäßige Lärmentstehung bedeuten.

Auch die Messwerte der Sonden können dadurch völlig verfälscht werden. Damit erhält das Steuergerät falsche Kennwerte und regelt die Parameter womöglich falsch. Die Folgen können unterschiedlich sein und reichen von zu hohem Kraftstoffverbrauch über eine eingeschränkte Leistung bis hin zum Versagen beim Reinigen von Kat und/oder Rußfilter.

Sie sollten also defekte Auspuffteile nicht zu lange verbaut lassen. Vielmehr sollten Sie die defekten Teile der Abgasanlage schnellstmöglich kaufen und montieren. Nur so wird gewährleistet, dass Motorleistung, Abgasreinigung und Kraftstoffverbrauch innerhalb der optimalen Kennwerte liegen. Daher sollten Sie auch auf hohe Qualität bei Auspuffteilen achten. Auspuffmanschetten, Flansche und dergleichen müssen passgenau sitzen. Außerdem sind hochwertige Abgasanlagen auch gegen Korrosion geschützt und somit deutlich langlebiger.

Korrosion im und am Auspuff

Das gilt bei Edelstahl-Abgasanlagen teilweise auch im Innenbereich des Auspuffs. Denn durch die verschiedenen Einflüsse haben auch die Fahrgewohnheiten Einfluss auf die Haltbarkeit eines Auspuffs.

Mit den Abgasen wird auch Kondenswasser transportiert. Kommt die Abgasanlage nicht auf Betriebstemperatur, kann dieser Wasser in Teilen der Auspuffanlage niederschlagen und hier zu Rost führen. Insbesondere Fahrzeuge, die nur im Stadtverkehr unterwegs sind, sind davon betroffen.

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Ihr Team von Lott Autoteile