Die Auspuffrage ist vielleicht die am kontroversesten Diskutierte. Noch schlimmer wie die Ölfrage. Die einen meinen, je weniger Dämpfung im Auspuff drin ist, desto bessser. Und wundern sich, warum der Bock von unten her nicht zieht. Die Anderen haben irgendwelche Rezepte, Tipps und Tricks, um den Auspuff lauter UND leistungsfähiger zu machen. Die dritten schwören auf die Anlagen ihrer Lieblingshersteller.
Ganz so simpel ist das Thema leider nicht, weshalb auch viele gleichzeitig recht haben können. Und weshalb ich auch keine klare Empfehlung geben kann und werde.
Grundlagen
Der Harley Motor ist wie eine Luftpumpe, die als Orgel arbeitet. Bei manchen Drehzahlen klingt sie besser (fliesst mehr Luft), bei manchen schlechter. Wenn man tatsächlich durchgängig mehr Leistung will, muss man das ganze schwingende System im Auge haben. Ich habe das Thema schonmal im Zusammenhang mit dem Luftfilter behandelt:
Der Auspuff soll die Abgase mit möglichst wenig Widerstand schnell wegtransportieren. Und das auch noch möglichst leise und unauffällig. Die einfachste (und lauteste) Version ist ein einfaches Rohr, das einfach nur ein verlängerter Krümmer ist.
Diese Drag Pipes wurden (wie der Name schon sagt), bei Dragster Rennen benutzt. Da wird der Gashahn aufgerissen, 10 Sekunden lang mit Vollgas gefahren und dann wird der Motor wieder abgeschaltet und in der Werkstatt überholt. Diese besondere Anforderung sorgt dafür, das in dieser Sportart simple Vergaser und offene Auspuffanlagen dominieren, denn man braucht ja keinen stabilen Leerlauf oder gleichmässiges Drehmoment von unten heraus.
Hier ein schönes Video von S&S über die "Wirkung" von DragPipes. Bei 1:14 spricht er von "Objections raised by the neighbours and the local constabluary", und umschreibt damit ausgesprochen vornehm den Höllenlärm von DragPipes:
Auf der anderen Seite stehen die dicken PKW Schalldämpfer. Hier werden die Abgase über mehrer Expansionskammern geleitet, in denen sie sich ausbreiten und abkühlen können. Dabei werden sie auch langsamer und damit leiser. Je voluminöser man so eine Anlage bauen kann, desto wirksamer kann sie sein.
Dagegen stehen Platz- und Designgründe, denn wer will an seiner Harley schon einen PKW-Endschalldämpfer haben? Aber: An japanischen Supermotorrädern geht das mittlerweile optisch und technisch sehr gut. Diese sind extrem leise, wie man selber feststellen kann, wenn man mal von so einem 200PS Flüstermofa überraschend überholt wurde. Die Entwicklung dieser Anlagen hat in den letzten 30 Jahren massive Fortschritte gemacht.
Der original Harley Auspuff ist ein Kompromiss, der in den letzten Jahren immer mehr zugunsten der Emmisionen und zum Nachteil der Leistung verschoben wurde. Was auch der Grund ist, warum jede auch noch so kleine "offenlegung" des Auspuffs in Relation so dermassen viel Zusatzleistung bringt. Da können schonmal 10PS und mehr rausspringen. Bei den optimierten Auspuffanlagen der oben erwähnten Supermotos hätten diese "Tuningmassnahmen" eher gegenteilige Wirkung.
Was muss man also bei einem modifizierten Harley Auspuff beachten?
Der Rückstau
Es geht dabei eigentlich darum zu verhindern, dass der Motor zu schnell frische Luft wieder durch den Auspuff EINSAUGEN kann. Natürlich müssen die Abgase möglichst schnell und ungehindert weg. Aber da sich Einlass-und Auslass bei leistungsfähigen Nockenwellen überschneiden, entsteht auch ein Unterdruck im Auspuff. Wenn da kein Widerstand ist, wird nicht etwa frisches Gemisch vom Manifold eingesaugt, sondern zu viel sauerstoffarme Plörre aus dem Auspuff. Das ist der sogenannte EGR (Exhaust Gas Recirculation) Effekt, der bei praktisch jedem Ottomotor mehr oder weniger stark vorkommt. Dadurch kann das Drehmoment besonders bei niedrigen Drehzahlen rapide sinken. Das will niemand.
Dieser Effekt steigert sich mit sinkenden Drehzahlen. Ein offener Auspuff hat deutlich weniger nutzbares Drehmoment im unteren und mitleren Drehzahlband. Das kann bis zur praktischen Unfahrbarkeit dieses Gefährtes gehen. Ab 4000rpm dagegen glaubt man, der Brüllaffe zieht die Maschine.
Zuviel Rückstau hindert das Abgas daran, schnell genug wegzukommen. Dafür ist der Auspuff leise. Zu wenig Rückstau ist zwar schön laut, aber es fliesst zuviel Frischluft zurück. Und das Drehmoment im unteren und mittleren Drehmomentbereich sinkt. Näheres über die Ursachen des EGR Effektes findet sich unter dem Begriff Overlap in meinem Nockenwellenartikel:
Das Interferenzrohr
Ein Interferenzrohr verbindet den Krümmer des vorderen Zylinders mit dem des hinteren. Diese Interferenzrohre können hässlich und plump ausfallen, aber auch unauffällig und "getarnt" ihren Dienst tun. Hier ein Paar Beispiele:
Harley-Davidson motorcycles made since 1970.
Grottenhässlich:
Leicht sichtbar:
Unsichtbar verbaut:
Der Sinn des Interferenzrohres ist, das Vakuum, das gerade vom anderen Zylinder aufgebaut wurde zu Nutzen, um den Abtransport der Abgase zu erleichtern. Ohne so ein Interferenzrohr laufen echte 2-2 (2 in 2) Anlagen (bei denen jeder Zylinder seinen eigenen Krümmer und seinen eigenen Auspuff hat), im unteren und mittleren Drehzahlbereich deutlich schlechter als Anlagen mit Interferenzrohr. Das äussert sich in einem rauhen Leerlauf und vermehrtem "deceleration poping", also Knallen beim Gaswegnehmen.
Die Wirkung des Interferenzrohres ist zweifach. Zunächst mal wurde es in den 60ern von Triumph eingeführt, da die damaligen Auspufftöpfe in Relation zu den gestiegenen Hubräumen der Motoren zu klein wurden. Deshalb hat man die beiden Krümmer verbunden. Dadurch konnte der gerade nicht aktive Auspuff etwas von der Druckwelle übernehmen, und damit einen Grösseren Auspuff "simulieren". Der Effekt war ein gesteigertes Drehmoment in niedrigen und mittleren Drehzahlen.
Man hat dabei festgestellt, dass es einen zusätzlichen Schwingungstechnischen Effekt gibt. Dieser sorgt durch Resonanz dafür, dass gerade bei mittleren Drehzahlen die Füllung der Zylinder verbessert wurde. Dabei spielt vor allen Dingen die Positionierung des Interferenzrohres (weiter vorne oder hinten) eine Rolle.
Zuerst waren die Interferenzrohre wie ein "H" geformt. Besonders deutlich bei den 2-Ventil BMWs. Oder bei den älteren EVO-Harleys (s.o.). Bei höheren Drehzahlen hat aber eine 90° Ableitung keine Wirkung mehr; der Gasstrom fegt einfach darüber hinweg. Deshalb baut man heute eher X-förmige Crossover Krümmer. Wie auch bei den neueren Harley Modellen ab 2009.
Man kann das Thema Interferenzrohr auch noch intensiver betrachten. Ich empfehle dazu folgende Literatur:
Scientific Design of Exhaust and Intake Systems Engineering and Performance: Amazon.de: Philip Hubert Smith, Phillip H. Smith, John C. Morrison: Englische Bücher
Der Katalysator
Kein Kat bedeutet weniger Widerstand. Der Kat besteht aus einer platinbeschichteten Wabenstruktur, die an sich einen relativ geringen Widerstand bei gleichmässiger Anströmung hat. Deshalb kann der Kat als Rückflussbremse für verwirbelte Frischluft dienen. Das macht sich besonders bei den neueren Bikes ab BJ 09 bemerkbar, bei denen der O2 Sensor relativ weit hinten montiert ist. Wenn der KAT weggenommen wird, kann eventuell zuviel Falschluft an den O2 Sensor gelangen, was dessen Messwert deutlich verfälscht. Es gibt auch Berichte, dass der O2 Sensor ohne den bremsenden Kat nicht mehr heiss genug wird. Da hilft dann nur eine passende EGR Abstimmung mit dem TTS Mastertune, um die geänderten O2 Messwerte an die Realität anzupassen:
Andererseits kostet ein eingebauter Kat Leistung, erhöht die Zylinderkopftemperatur und verfärbt den Auspuff:
Wer seinen Kat trotzdem ausbauen will, sollte bedenken, dass dieser sehr hart ist und rausgebohrt werden muss. ACHTUNG: Beim ausbohren des Kat können gesundheitsschädliche Feinstäube entstehen (Asbestose). Deshalb immer eine Feinstaubmaske tragen!! Das einfache rausschlagen des Kats funktioniert oft nicht, weil z.B. ein Schraubenzieher einfach steckenbleibt (und dabei evtl. den ganzen Kat mir rausdrückt
). Möglicherweise ist es sinnvoller, den Kat drinzulassen und stattdessen lieber hinten aufzumachen. Oft hat man nach der Entfernung des Kats einen blechernen oder klapperigen Sound.
My wife didn?t know what a ratchet was. « 2010 Harley-Davidson Road King Classic
Prallbleche und Co, Gronk:
Heutzutage ist es uncool, das Prallblech einfach rauszuhauen oder durchzubohren. Durch das fehlende Prallblech kann das Abgas direkt raus,
ohne den Umweg über die Dämpferkammer zu gehen. Damit fliesst aber auch schneller Frischluft wieder zurück. Wenn das Prallblech, das die Abgase in die umliegenden Expansionskammern ableitet, völlig fehlt, hat man quasi wieder ein Drag Pipe mit allen bekannten Nachteilen gebaut.
Und da man dadurch die Länge der "Orgelpfeife" (die der Aupuff quasi darstellt) verkürzt, wird der Sound auch heller statt dumpfer.
Besserer Sound ergibt sich mit dem sogenannten Gronken. Benannt ist dieses Verfahren nach dem Benutzer Gronk, der es zuerst veröffentlicht hat. Man nimmt dafür den inneren Schalldämpferkern heraus. Dann werden die Verbindungslöcher zu dem inneren Rohr vergrössert und vermehrt. Grösser als 5mm sollten die Löcher aber nicht sein, da von da ab die erreichbare Leistung wieder nachlässt.
Dadurch erhält man einen besseren, tiefen Sound und mehr Leistung. Der Nachteil ist, dass der Dämpferkern herausgesägt und nach dem Umbau wieder fachmännisch eingeschweisst werden muss:
Gronk's standard muffler mod - The Sportster and Buell Motorcycle Forum
Krümmer
Der Krümmer besteht aus den Verbindungsrohren, welche die Zylinder mit dem Endschalldämpfern verbindet. Der Krümmer entscheidet auch, welche Art von Anlage man hat. Bei einer Harley kann das eine 2-2 (2in2), 2-1-2 (zwei in eins in zwei) oder eine 2-1(zwei in eins) Anlage sein.
2-2 (mit Interferenzrohr)
Das ist bis Baujahr 08 der geläufigste Harley Auspuff gewesen. Entweder als Dyna-Auspuff mit Interferenzrohr (s.o.), oder als Touring Auspuff, bei dem ein (kleiner) Teil der Abgase direkt in den linken Auspuff geleitet wurde. Alle diese Krümmer haben ein Interferenzrohr, wobei das Interferenzrohr der Touringanlage (paradoxerweise) die Hauptmenge der Abgase des hinteren Zylinders befördert. Um in den linken Auspuff zu gelangen, müssten die Abgase gleich nach dem hinteren Zylinder eine scharfe Biegung nach links machen, was nur die wenigsten Abgasmoleküle tun. Bei neueren Modellen passiert die scharfe Biegung gleich hinter dem Katalysator.
Deshalb ist der linke Auspuff an der Touring Maschine nur ein Dummy. Das erkennt man, indem man mal die Handfläche vor den Auspuff hält und den Druck zwischen linkem und rechtem Auspufftopf vergleicht. Das ist auch der Grund, warum bei Harleys immer nur der rechte Auspuff russig ist. Zudem musste man den linken Auspuff sogar noch zuschnüren, da sonst unerwünschte Frischluft angesaugt werden würde.
Und da 90% der Abgase durch den rechten Auspuff gehen, hat man den allfälligen Katalysator auch nur im rechten Auspuff montiert. Das hat gereicht.
Wer bei einer Touring Maschine seine Maschine dadurch "tunen" will, indem er den linken Auspuff öffnet, erhält genau das Gegenteil: weniger Leistung. Deshalb habe ich meinen linken Auspuff einfach amputiert. Dummys muss ich nicht in der Gegend herumfahren. Mehr Leistung und weniger Gewicht bekommt man als draufgabe.
Wer den linken Touring Auspuff öffnet, weiss nicht, was er tut...
2-1-2
Dieses System wird ab BJ 09 in Touring-Harley verbaut. Dabei liegt der Katalysator wie auch der O2 Sensor kurz vor dem Endschalldämpfer, wo beide Abgasströme zusammenkommen und dann getrennte Wege gehen. Der Krümmer für das linke Abgasrohr verläuft dann unter der Maschine hindurch. Das könnte auf den ersten Blick sogar Funktionieren. Leider tut es das nicht, der linke Auspuff immer noch ein Dummy. Das erkennt man wieder dadurch, dass man die Handfläche vor den Auspuff hält und den Druck vergleicht.
Nun gibt es in den Staaten einen Ersatz in Form von Keramik-überzogenen Krümmern ohne Kat. Die heissen Fullsac X-Pipe, und sollen zusammen mit einem TTS Tuning nochmal richtig Leistung bringen (neben einem kühleren Motor). Und wie man sieht haben hier die Gasströme des vorderen und hinteren Auspuffs wenigstens eine deutlich bessere Chance, sich gleichmässig auf die beiden Auspuffanlagen zu verteilen:
Fullsac Performance - '09 CVO 110" Stage II Sleeper Kit - Lake Havasu City, AZ
Echte 2-2
Von diversen Herstellern gibt es Krümmer, die ohne Interferenzrohr auskommen. Die verzichten auf den Vorteil des besseren Drehmomentes zugunsten des Sounds, der bei diesen Systemen mehr dem gewünschten Potato-Potato entspricht.
2-1
Ein Krümmer, der beide Abgasströme in einem (ausreichend dimensionierten) Endschalldämpfer zusammenführt, ist an sich das ideale System. Leicht abzustimmen, leichter gebaut, besserer Sound. Diese Anlagen sind aber in den letzten Jahren zugunsten von Optik und coolem Aussehen aus der Mode gekommen. Ich hatte schon mehrere 2-1 Anlagen in Betrieb, und habe immer sehr gute Erfahrungen gemacht. Auch meine "amputierte" 2-2 Touring Anlage, die jetzt eine 2-1 Anlage ist, bringt ausreichend Leistung und Sound. In meiner alten Evo hatte ich eine S&S 2-1 Edelstahlanlage mit reichlich vielen Abschlussblechen (>20?). Die hatte Leistung, als ob man eine Vakuumpumpe an den Krümmer gehängt hat.
Im Jahr 2010 wurden die US Versionen der StreetGlide und der RoadGlide mit einem 2-1 Auspuff ausgestattet. Gleichzeitig hat man auch die 12mm Lambdasonden und den grossen Katalysator im Sammler eingeführt. Im darauffolgenden Jahr hatten dann wieder alle Touring Maschinen den 2-1-2 Auspuff.
Ein Beispiel für eine aktuelle 2-1 Anlage, die auch noch excellente Leistungswerte hat (sogar für US-Verhältnisse) kommt von der Firma rbracing. Leider gibt es die (meines Wissens nach) nicht als e-Version:
RB Racing LSR Black Hole 2-1 Exhausts for Harley-Davidson
Wer über das Thema etwas ausgiebiger Lesen will, der findet hier einen guten Artikel (in Englisch):
RB Racing LSR 2-1 Exhaust Technology
Die 2012 Dyna Switchback hat jetzt auch einen 2-1 Auspuff. Zusammen mit einem grossvolumigen Endschalldämpfer. Das ist der Weg in die richtige (Leistungs-) Richtung. Ich habe mittlerweile so einen Krümmer an meine RK08 mit Kesstech Topf transplantiert, und bin mit dem Ergebniss mehr als zufrieden.
Hier noch ein sehr schönes Video, dass den Unterschied zwischen 2-2 und 2-1 Auspuffanlagen erläutert:
Endschalldämpfer
Hier gibt es zig Hersteller, die um den besten Sound streiten. Guter Sound ist nicht immer im Sinne des Gesetzgebers, vor allen Dingen wenn er laut ist. Aber genau das erwarten die Harley Fahrer von ihrer Maschine. Sie wollen schliesslich nicht über den Haufen gefahren werden, nur weil sie nicht von den anderen Verkehrsteilnehmern gehört werden.
Zugelassene Dämpfer
Es ist teuer und aufwendig (evt. 3 Punkte, Beschlagnahmen etc.), wenn man bei einer Polizeikontrolle mit einem lauten Endschalldämpfer angetroffen wird, der keine E-Nummer hat. Das sind praktisch alle original Dämpfer aus den USA. Und während der Fahrt ständig auf der Hut zu sein und in den Rückspiegel zu starren, um ja rechtzeitig die Ordnungsmacht auszumachen, fördert nicht unbedingt den Fahrspass. Deshalb sollte man der Versuchung widerstehen, in der Bucht einen günstigen US-Dämpfer zu erstehen und zu montieren. Die in Deutschland angebotenen Dämpfer haben alle das E-Kennzeichen eingeprägt. Und das ist das erste (und oft das einzige), auf das eine Polizeikontrolle schaut.
Die Anlagen mit E-Kennzeichen sind bestimmungsgemäss nicht sehr laut. Deshalb gibt es zugelassene Endschalldämpfer, die während der Fahrt verstellbar sind. Das sind gleichzeitig auch die teuersten auf dem Markt. Mechanisch oder mit Hilfe eines Verstellmotors wird der Gasstrom umgelenkt. Manchmal auch Intelligent und Geschwindigkeitsabhängig, so dass genau bei den Geschwindigkeiten, bei denen die StVZo eine maximale Lautstärke fordert, der Topf zugeht, sonst aber aufbleibt.
Egal wie gut der Sound der Anlage aber auch ist, niemals hat man soviel Seelenfrieden und Fahrfreude wie mit einem kleinen Schalter am Lenker, der blitzschnell die Anlage aus dem Brüllaffenmodus in in den Flüstermodus schaltet. Und auch die Nachbarschaft goutiert es, wenn man mitten in der Nacht mit gedämpfter Lautstärke in die Garage fährt.
Die überwiegende Anzahl aller Anlagen wird nach Sound und Aussehen verkauft. In den einschlägigen Foren gibt es tonneweise Auspuffthreads, die das Für-und Wieder jedes einzelnen Herstellers bis ins kleinste beleuchten. Wichtig ist zu beachten, dass die Montage eines offenen Luftfilters und eines offenen Auspuffs eine neukalibrierung der Einspritzanlage notwendig macht.
Leistungsausbeute verschiedener Auspuffanlagen
Offen geschaltete Anlagen liefern mehr Leistung wie mit der geschlossenen Klappenstellung. Könnte man meinen. Die Abstimmung des Luftsystems Luftfilter-Manifold-Ventile-Motor-Auspuff ist aber eine echte Wissenschaft für sich, in der viel Know How und Erfahrung steckt. Und oft auch -zig hundert Stunden an Prüfstandläufen. Das lassen sich die Hersteller bezahlen. Grundsätzlich muss die Geschwindigkeit (der Klang) der Abgassäule mit Hubraum, Drehzahl und gefordertem Drehmoment harmonieren. Als Beispiel mag ein Test (schon etwas älter) der Zeitschrift DreamMachines dienen, die mal verschieden Nachrüst-Auspuffanlagen auf den Prüfstand gestellt hat:
AMC-Tech.net Pipes Auspuff Sound Technology Power HD1 HD4 and more!
Damals hat die Anlage der Firma AMC gewonnen (2002, "Überflieger des Tests", was viel Staub aufgewirbelt und die Konkurrenz zum Handeln gezwungen hat). Und das, obwohl die AMC Anlage geschlossen sogar noch 1PS mehr lieferte als geöffnet. Offen heisst also nicht automatisch auch Leistungsfähiger. Aber es klingt besser. Deshalb bemühen sich mittlerweile auch die anderen namhaften Hersteller, (relativ) offene Anlagen zu konstruieren, die trotzdem noch leistungssteigernde Wirkung haben.
Wohlgemerkt: Gegenüber der zugeschnürten Original-Auspuffanlage von Harley ist jeder offene Auspuff eine Leistungsspritze. Mittlerweile kann man davon ausgehen, dass die Anlagen aller namhaften Hersteller eine ähnliche Leistungscharakteristik haben.
Man sollte bedenken, dass die Streubreite der "Orgelabstimmung" bereits bei einem einzigen Harley Modell sehr breit sein kann. Luftfilter, Nockenwellen, werksmässige Streuung, Betriebszeit, EFI Anpassung... haben einen signifikanten Einfluss auf die Leistung des Endschalldämpfers. Deshalb kann bei dem einen eine Anlage die beste sein, bei einem ähnlichen Model aus einem anderen Baujahr mit einem anderen Luftfilter die andere Anlage.
Die japanischen Inschinöre haben es da leichter: Sie haben ein fix und fertiges Superbike mit engsten Fertigungstoleranzen, auf das sie den Auspuff optimal voreinstellen können. Deshalb wird an diesen Bikes oft nix geändert, weil es ziemlich unwahrscheinlich ist, dadurch noch mehr Leistung rauszukitzeln. Oder man braucht entsprechend viel Know How, Zeit und einen eigenen Leistungsprüfstand.
Unterschied offene und geschlossene Auspuffanlagen/Klappenstellung
Der Haupteffekt einer offenen Klappe ist zunächst mal mehr rückfliessende Frischluft. Diese kann zu Auspuffknallen und Patschen, und dadurch zu falschen O2 Sensorenwerte und eventuell einem defekter Kat führen.
Den negativen Einfluss auf das Drehmoment kann man mit einem Leistungsprüfstand messen. Der Effekt ist um so höher, je geringer die Drehzahl ist. Er macht sich also Hauptsächlich im Bereich von 1500-2500 rpm bemerkbar.
Dagegen steht, dass der Originalauspuff (geschlossene Auspuff) zum Zwecke der Umweltauflagen SEHR eingeschnürt ist, wodurch sich jedes Öffnen sofort in einer teils drastischen Erhöhung des Drehmoments über das gesamte Drehzahlband festmacht. Diese beiden Effeke zusammen ergeben das Endresultat, wobei der zweite Effekt i.A. gewinnt. Wenn man dagegen zwei Anlagen mit etwa gleichem Durchlass hat, dann hat die Anlage mit mehr Rückstau auch mehr Drehmoment unten rum.
Wenn ich bei meiner Kess Anlage zum Beispiel zu Testzwecken auf einer abgesperrten Strasse einen Diagnoseschalter montiere, dann kann ich etwas Gas geben und die Maschine rollt gleichmässig vor sich hin. Wenn ich die Anlage dann offen schalte, beschleunigt die Maschine auf einmal ziemlich zügig, ohne dass ich am Gas etwas geändert hätte.
© 2011 Peter Viczena
Ganz so simpel ist das Thema leider nicht, weshalb auch viele gleichzeitig recht haben können. Und weshalb ich auch keine klare Empfehlung geben kann und werde.
Grundlagen
Der Harley Motor ist wie eine Luftpumpe, die als Orgel arbeitet. Bei manchen Drehzahlen klingt sie besser (fliesst mehr Luft), bei manchen schlechter. Wenn man tatsächlich durchgängig mehr Leistung will, muss man das ganze schwingende System im Auge haben. Ich habe das Thema schonmal im Zusammenhang mit dem Luftfilter behandelt:
Der Auspuff soll die Abgase mit möglichst wenig Widerstand schnell wegtransportieren. Und das auch noch möglichst leise und unauffällig. Die einfachste (und lauteste) Version ist ein einfaches Rohr, das einfach nur ein verlängerter Krümmer ist.
Diese Drag Pipes wurden (wie der Name schon sagt), bei Dragster Rennen benutzt. Da wird der Gashahn aufgerissen, 10 Sekunden lang mit Vollgas gefahren und dann wird der Motor wieder abgeschaltet und in der Werkstatt überholt. Diese besondere Anforderung sorgt dafür, das in dieser Sportart simple Vergaser und offene Auspuffanlagen dominieren, denn man braucht ja keinen stabilen Leerlauf oder gleichmässiges Drehmoment von unten heraus.
Hier ein schönes Video von S&S über die "Wirkung" von DragPipes. Bei 1:14 spricht er von "Objections raised by the neighbours and the local constabluary", und umschreibt damit ausgesprochen vornehm den Höllenlärm von DragPipes:
Auf der anderen Seite stehen die dicken PKW Schalldämpfer. Hier werden die Abgase über mehrer Expansionskammern geleitet, in denen sie sich ausbreiten und abkühlen können. Dabei werden sie auch langsamer und damit leiser. Je voluminöser man so eine Anlage bauen kann, desto wirksamer kann sie sein.
Dagegen stehen Platz- und Designgründe, denn wer will an seiner Harley schon einen PKW-Endschalldämpfer haben? Aber: An japanischen Supermotorrädern geht das mittlerweile optisch und technisch sehr gut. Diese sind extrem leise, wie man selber feststellen kann, wenn man mal von so einem 200PS Flüstermofa überraschend überholt wurde. Die Entwicklung dieser Anlagen hat in den letzten 30 Jahren massive Fortschritte gemacht.
Der original Harley Auspuff ist ein Kompromiss, der in den letzten Jahren immer mehr zugunsten der Emmisionen und zum Nachteil der Leistung verschoben wurde. Was auch der Grund ist, warum jede auch noch so kleine "offenlegung" des Auspuffs in Relation so dermassen viel Zusatzleistung bringt. Da können schonmal 10PS und mehr rausspringen. Bei den optimierten Auspuffanlagen der oben erwähnten Supermotos hätten diese "Tuningmassnahmen" eher gegenteilige Wirkung.
Was muss man also bei einem modifizierten Harley Auspuff beachten?
Der Rückstau
Es geht dabei eigentlich darum zu verhindern, dass der Motor zu schnell frische Luft wieder durch den Auspuff EINSAUGEN kann. Natürlich müssen die Abgase möglichst schnell und ungehindert weg. Aber da sich Einlass-und Auslass bei leistungsfähigen Nockenwellen überschneiden, entsteht auch ein Unterdruck im Auspuff. Wenn da kein Widerstand ist, wird nicht etwa frisches Gemisch vom Manifold eingesaugt, sondern zu viel sauerstoffarme Plörre aus dem Auspuff. Das ist der sogenannte EGR (Exhaust Gas Recirculation) Effekt, der bei praktisch jedem Ottomotor mehr oder weniger stark vorkommt. Dadurch kann das Drehmoment besonders bei niedrigen Drehzahlen rapide sinken. Das will niemand.
Dieser Effekt steigert sich mit sinkenden Drehzahlen. Ein offener Auspuff hat deutlich weniger nutzbares Drehmoment im unteren und mitleren Drehzahlband. Das kann bis zur praktischen Unfahrbarkeit dieses Gefährtes gehen. Ab 4000rpm dagegen glaubt man, der Brüllaffe zieht die Maschine.
Zuviel Rückstau hindert das Abgas daran, schnell genug wegzukommen. Dafür ist der Auspuff leise. Zu wenig Rückstau ist zwar schön laut, aber es fliesst zuviel Frischluft zurück. Und das Drehmoment im unteren und mittleren Drehmomentbereich sinkt. Näheres über die Ursachen des EGR Effektes findet sich unter dem Begriff Overlap in meinem Nockenwellenartikel:
Das Interferenzrohr
Ein Interferenzrohr verbindet den Krümmer des vorderen Zylinders mit dem des hinteren. Diese Interferenzrohre können hässlich und plump ausfallen, aber auch unauffällig und "getarnt" ihren Dienst tun. Hier ein Paar Beispiele:
Harley-Davidson motorcycles made since 1970.
Grottenhässlich:
Leicht sichtbar:
Unsichtbar verbaut:
Der Sinn des Interferenzrohres ist, das Vakuum, das gerade vom anderen Zylinder aufgebaut wurde zu Nutzen, um den Abtransport der Abgase zu erleichtern. Ohne so ein Interferenzrohr laufen echte 2-2 (2 in 2) Anlagen (bei denen jeder Zylinder seinen eigenen Krümmer und seinen eigenen Auspuff hat), im unteren und mittleren Drehzahlbereich deutlich schlechter als Anlagen mit Interferenzrohr. Das äussert sich in einem rauhen Leerlauf und vermehrtem "deceleration poping", also Knallen beim Gaswegnehmen.
Die Wirkung des Interferenzrohres ist zweifach. Zunächst mal wurde es in den 60ern von Triumph eingeführt, da die damaligen Auspufftöpfe in Relation zu den gestiegenen Hubräumen der Motoren zu klein wurden. Deshalb hat man die beiden Krümmer verbunden. Dadurch konnte der gerade nicht aktive Auspuff etwas von der Druckwelle übernehmen, und damit einen Grösseren Auspuff "simulieren". Der Effekt war ein gesteigertes Drehmoment in niedrigen und mittleren Drehzahlen.
Man hat dabei festgestellt, dass es einen zusätzlichen Schwingungstechnischen Effekt gibt. Dieser sorgt durch Resonanz dafür, dass gerade bei mittleren Drehzahlen die Füllung der Zylinder verbessert wurde. Dabei spielt vor allen Dingen die Positionierung des Interferenzrohres (weiter vorne oder hinten) eine Rolle.
Zuerst waren die Interferenzrohre wie ein "H" geformt. Besonders deutlich bei den 2-Ventil BMWs. Oder bei den älteren EVO-Harleys (s.o.). Bei höheren Drehzahlen hat aber eine 90° Ableitung keine Wirkung mehr; der Gasstrom fegt einfach darüber hinweg. Deshalb baut man heute eher X-förmige Crossover Krümmer. Wie auch bei den neueren Harley Modellen ab 2009.
Man kann das Thema Interferenzrohr auch noch intensiver betrachten. Ich empfehle dazu folgende Literatur:
Scientific Design of Exhaust and Intake Systems Engineering and Performance: Amazon.de: Philip Hubert Smith, Phillip H. Smith, John C. Morrison: Englische Bücher
Der Katalysator
Kein Kat bedeutet weniger Widerstand. Der Kat besteht aus einer platinbeschichteten Wabenstruktur, die an sich einen relativ geringen Widerstand bei gleichmässiger Anströmung hat. Deshalb kann der Kat als Rückflussbremse für verwirbelte Frischluft dienen. Das macht sich besonders bei den neueren Bikes ab BJ 09 bemerkbar, bei denen der O2 Sensor relativ weit hinten montiert ist. Wenn der KAT weggenommen wird, kann eventuell zuviel Falschluft an den O2 Sensor gelangen, was dessen Messwert deutlich verfälscht. Es gibt auch Berichte, dass der O2 Sensor ohne den bremsenden Kat nicht mehr heiss genug wird. Da hilft dann nur eine passende EGR Abstimmung mit dem TTS Mastertune, um die geänderten O2 Messwerte an die Realität anzupassen:
Andererseits kostet ein eingebauter Kat Leistung, erhöht die Zylinderkopftemperatur und verfärbt den Auspuff:
Wer seinen Kat trotzdem ausbauen will, sollte bedenken, dass dieser sehr hart ist und rausgebohrt werden muss. ACHTUNG: Beim ausbohren des Kat können gesundheitsschädliche Feinstäube entstehen (Asbestose). Deshalb immer eine Feinstaubmaske tragen!! Das einfache rausschlagen des Kats funktioniert oft nicht, weil z.B. ein Schraubenzieher einfach steckenbleibt (und dabei evtl. den ganzen Kat mir rausdrückt
). Möglicherweise ist es sinnvoller, den Kat drinzulassen und stattdessen lieber hinten aufzumachen. Oft hat man nach der Entfernung des Kats einen blechernen oder klapperigen Sound.My wife didn?t know what a ratchet was. « 2010 Harley-Davidson Road King Classic
Prallbleche und Co, Gronk:
Heutzutage ist es uncool, das Prallblech einfach rauszuhauen oder durchzubohren. Durch das fehlende Prallblech kann das Abgas direkt raus,
ohne den Umweg über die Dämpferkammer zu gehen. Damit fliesst aber auch schneller Frischluft wieder zurück. Wenn das Prallblech, das die Abgase in die umliegenden Expansionskammern ableitet, völlig fehlt, hat man quasi wieder ein Drag Pipe mit allen bekannten Nachteilen gebaut.
Und da man dadurch die Länge der "Orgelpfeife" (die der Aupuff quasi darstellt) verkürzt, wird der Sound auch heller statt dumpfer.
Besserer Sound ergibt sich mit dem sogenannten Gronken. Benannt ist dieses Verfahren nach dem Benutzer Gronk, der es zuerst veröffentlicht hat. Man nimmt dafür den inneren Schalldämpferkern heraus. Dann werden die Verbindungslöcher zu dem inneren Rohr vergrössert und vermehrt. Grösser als 5mm sollten die Löcher aber nicht sein, da von da ab die erreichbare Leistung wieder nachlässt.
Dadurch erhält man einen besseren, tiefen Sound und mehr Leistung. Der Nachteil ist, dass der Dämpferkern herausgesägt und nach dem Umbau wieder fachmännisch eingeschweisst werden muss:
Gronk's standard muffler mod - The Sportster and Buell Motorcycle Forum
Krümmer
Der Krümmer besteht aus den Verbindungsrohren, welche die Zylinder mit dem Endschalldämpfern verbindet. Der Krümmer entscheidet auch, welche Art von Anlage man hat. Bei einer Harley kann das eine 2-2 (2in2), 2-1-2 (zwei in eins in zwei) oder eine 2-1(zwei in eins) Anlage sein.
2-2 (mit Interferenzrohr)
Das ist bis Baujahr 08 der geläufigste Harley Auspuff gewesen. Entweder als Dyna-Auspuff mit Interferenzrohr (s.o.), oder als Touring Auspuff, bei dem ein (kleiner) Teil der Abgase direkt in den linken Auspuff geleitet wurde. Alle diese Krümmer haben ein Interferenzrohr, wobei das Interferenzrohr der Touringanlage (paradoxerweise) die Hauptmenge der Abgase des hinteren Zylinders befördert. Um in den linken Auspuff zu gelangen, müssten die Abgase gleich nach dem hinteren Zylinder eine scharfe Biegung nach links machen, was nur die wenigsten Abgasmoleküle tun. Bei neueren Modellen passiert die scharfe Biegung gleich hinter dem Katalysator.
Deshalb ist der linke Auspuff an der Touring Maschine nur ein Dummy. Das erkennt man, indem man mal die Handfläche vor den Auspuff hält und den Druck zwischen linkem und rechtem Auspufftopf vergleicht. Das ist auch der Grund, warum bei Harleys immer nur der rechte Auspuff russig ist. Zudem musste man den linken Auspuff sogar noch zuschnüren, da sonst unerwünschte Frischluft angesaugt werden würde.
Und da 90% der Abgase durch den rechten Auspuff gehen, hat man den allfälligen Katalysator auch nur im rechten Auspuff montiert. Das hat gereicht.
Wer bei einer Touring Maschine seine Maschine dadurch "tunen" will, indem er den linken Auspuff öffnet, erhält genau das Gegenteil: weniger Leistung. Deshalb habe ich meinen linken Auspuff einfach amputiert. Dummys muss ich nicht in der Gegend herumfahren. Mehr Leistung und weniger Gewicht bekommt man als draufgabe.
Wer den linken Touring Auspuff öffnet, weiss nicht, was er tut...
2-1-2
Dieses System wird ab BJ 09 in Touring-Harley verbaut. Dabei liegt der Katalysator wie auch der O2 Sensor kurz vor dem Endschalldämpfer, wo beide Abgasströme zusammenkommen und dann getrennte Wege gehen. Der Krümmer für das linke Abgasrohr verläuft dann unter der Maschine hindurch. Das könnte auf den ersten Blick sogar Funktionieren. Leider tut es das nicht, der linke Auspuff immer noch ein Dummy. Das erkennt man wieder dadurch, dass man die Handfläche vor den Auspuff hält und den Druck vergleicht.
Nun gibt es in den Staaten einen Ersatz in Form von Keramik-überzogenen Krümmern ohne Kat. Die heissen Fullsac X-Pipe, und sollen zusammen mit einem TTS Tuning nochmal richtig Leistung bringen (neben einem kühleren Motor). Und wie man sieht haben hier die Gasströme des vorderen und hinteren Auspuffs wenigstens eine deutlich bessere Chance, sich gleichmässig auf die beiden Auspuffanlagen zu verteilen:
Fullsac Performance - '09 CVO 110" Stage II Sleeper Kit - Lake Havasu City, AZ
Echte 2-2
Von diversen Herstellern gibt es Krümmer, die ohne Interferenzrohr auskommen. Die verzichten auf den Vorteil des besseren Drehmomentes zugunsten des Sounds, der bei diesen Systemen mehr dem gewünschten Potato-Potato entspricht.
2-1
Ein Krümmer, der beide Abgasströme in einem (ausreichend dimensionierten) Endschalldämpfer zusammenführt, ist an sich das ideale System. Leicht abzustimmen, leichter gebaut, besserer Sound. Diese Anlagen sind aber in den letzten Jahren zugunsten von Optik und coolem Aussehen aus der Mode gekommen. Ich hatte schon mehrere 2-1 Anlagen in Betrieb, und habe immer sehr gute Erfahrungen gemacht. Auch meine "amputierte" 2-2 Touring Anlage, die jetzt eine 2-1 Anlage ist, bringt ausreichend Leistung und Sound. In meiner alten Evo hatte ich eine S&S 2-1 Edelstahlanlage mit reichlich vielen Abschlussblechen (>20?). Die hatte Leistung, als ob man eine Vakuumpumpe an den Krümmer gehängt hat.
Im Jahr 2010 wurden die US Versionen der StreetGlide und der RoadGlide mit einem 2-1 Auspuff ausgestattet. Gleichzeitig hat man auch die 12mm Lambdasonden und den grossen Katalysator im Sammler eingeführt. Im darauffolgenden Jahr hatten dann wieder alle Touring Maschinen den 2-1-2 Auspuff.
Ein Beispiel für eine aktuelle 2-1 Anlage, die auch noch excellente Leistungswerte hat (sogar für US-Verhältnisse) kommt von der Firma rbracing. Leider gibt es die (meines Wissens nach) nicht als e-Version:
RB Racing LSR Black Hole 2-1 Exhausts for Harley-Davidson
Wer über das Thema etwas ausgiebiger Lesen will, der findet hier einen guten Artikel (in Englisch):
RB Racing LSR 2-1 Exhaust Technology
Die 2012 Dyna Switchback hat jetzt auch einen 2-1 Auspuff. Zusammen mit einem grossvolumigen Endschalldämpfer. Das ist der Weg in die richtige (Leistungs-) Richtung. Ich habe mittlerweile so einen Krümmer an meine RK08 mit Kesstech Topf transplantiert, und bin mit dem Ergebniss mehr als zufrieden.
Hier noch ein sehr schönes Video, dass den Unterschied zwischen 2-2 und 2-1 Auspuffanlagen erläutert:
Endschalldämpfer
Hier gibt es zig Hersteller, die um den besten Sound streiten. Guter Sound ist nicht immer im Sinne des Gesetzgebers, vor allen Dingen wenn er laut ist. Aber genau das erwarten die Harley Fahrer von ihrer Maschine. Sie wollen schliesslich nicht über den Haufen gefahren werden, nur weil sie nicht von den anderen Verkehrsteilnehmern gehört werden.
Zugelassene Dämpfer
Es ist teuer und aufwendig (evt. 3 Punkte, Beschlagnahmen etc.), wenn man bei einer Polizeikontrolle mit einem lauten Endschalldämpfer angetroffen wird, der keine E-Nummer hat. Das sind praktisch alle original Dämpfer aus den USA. Und während der Fahrt ständig auf der Hut zu sein und in den Rückspiegel zu starren, um ja rechtzeitig die Ordnungsmacht auszumachen, fördert nicht unbedingt den Fahrspass. Deshalb sollte man der Versuchung widerstehen, in der Bucht einen günstigen US-Dämpfer zu erstehen und zu montieren. Die in Deutschland angebotenen Dämpfer haben alle das E-Kennzeichen eingeprägt. Und das ist das erste (und oft das einzige), auf das eine Polizeikontrolle schaut.
Die Anlagen mit E-Kennzeichen sind bestimmungsgemäss nicht sehr laut. Deshalb gibt es zugelassene Endschalldämpfer, die während der Fahrt verstellbar sind. Das sind gleichzeitig auch die teuersten auf dem Markt. Mechanisch oder mit Hilfe eines Verstellmotors wird der Gasstrom umgelenkt. Manchmal auch Intelligent und Geschwindigkeitsabhängig, so dass genau bei den Geschwindigkeiten, bei denen die StVZo eine maximale Lautstärke fordert, der Topf zugeht, sonst aber aufbleibt.
Egal wie gut der Sound der Anlage aber auch ist, niemals hat man soviel Seelenfrieden und Fahrfreude wie mit einem kleinen Schalter am Lenker, der blitzschnell die Anlage aus dem Brüllaffenmodus in in den Flüstermodus schaltet. Und auch die Nachbarschaft goutiert es, wenn man mitten in der Nacht mit gedämpfter Lautstärke in die Garage fährt.
Die überwiegende Anzahl aller Anlagen wird nach Sound und Aussehen verkauft. In den einschlägigen Foren gibt es tonneweise Auspuffthreads, die das Für-und Wieder jedes einzelnen Herstellers bis ins kleinste beleuchten. Wichtig ist zu beachten, dass die Montage eines offenen Luftfilters und eines offenen Auspuffs eine neukalibrierung der Einspritzanlage notwendig macht.
Leistungsausbeute verschiedener Auspuffanlagen
Offen geschaltete Anlagen liefern mehr Leistung wie mit der geschlossenen Klappenstellung. Könnte man meinen. Die Abstimmung des Luftsystems Luftfilter-Manifold-Ventile-Motor-Auspuff ist aber eine echte Wissenschaft für sich, in der viel Know How und Erfahrung steckt. Und oft auch -zig hundert Stunden an Prüfstandläufen. Das lassen sich die Hersteller bezahlen. Grundsätzlich muss die Geschwindigkeit (der Klang) der Abgassäule mit Hubraum, Drehzahl und gefordertem Drehmoment harmonieren. Als Beispiel mag ein Test (schon etwas älter) der Zeitschrift DreamMachines dienen, die mal verschieden Nachrüst-Auspuffanlagen auf den Prüfstand gestellt hat:
AMC-Tech.net Pipes Auspuff Sound Technology Power HD1 HD4 and more!
Damals hat die Anlage der Firma AMC gewonnen (2002, "Überflieger des Tests", was viel Staub aufgewirbelt und die Konkurrenz zum Handeln gezwungen hat). Und das, obwohl die AMC Anlage geschlossen sogar noch 1PS mehr lieferte als geöffnet. Offen heisst also nicht automatisch auch Leistungsfähiger. Aber es klingt besser. Deshalb bemühen sich mittlerweile auch die anderen namhaften Hersteller, (relativ) offene Anlagen zu konstruieren, die trotzdem noch leistungssteigernde Wirkung haben.
Wohlgemerkt: Gegenüber der zugeschnürten Original-Auspuffanlage von Harley ist jeder offene Auspuff eine Leistungsspritze. Mittlerweile kann man davon ausgehen, dass die Anlagen aller namhaften Hersteller eine ähnliche Leistungscharakteristik haben.
Man sollte bedenken, dass die Streubreite der "Orgelabstimmung" bereits bei einem einzigen Harley Modell sehr breit sein kann. Luftfilter, Nockenwellen, werksmässige Streuung, Betriebszeit, EFI Anpassung... haben einen signifikanten Einfluss auf die Leistung des Endschalldämpfers. Deshalb kann bei dem einen eine Anlage die beste sein, bei einem ähnlichen Model aus einem anderen Baujahr mit einem anderen Luftfilter die andere Anlage.
Die japanischen Inschinöre haben es da leichter: Sie haben ein fix und fertiges Superbike mit engsten Fertigungstoleranzen, auf das sie den Auspuff optimal voreinstellen können. Deshalb wird an diesen Bikes oft nix geändert, weil es ziemlich unwahrscheinlich ist, dadurch noch mehr Leistung rauszukitzeln. Oder man braucht entsprechend viel Know How, Zeit und einen eigenen Leistungsprüfstand.
Unterschied offene und geschlossene Auspuffanlagen/Klappenstellung
Der Haupteffekt einer offenen Klappe ist zunächst mal mehr rückfliessende Frischluft. Diese kann zu Auspuffknallen und Patschen, und dadurch zu falschen O2 Sensorenwerte und eventuell einem defekter Kat führen.
Den negativen Einfluss auf das Drehmoment kann man mit einem Leistungsprüfstand messen. Der Effekt ist um so höher, je geringer die Drehzahl ist. Er macht sich also Hauptsächlich im Bereich von 1500-2500 rpm bemerkbar.
Dagegen steht, dass der Originalauspuff (geschlossene Auspuff) zum Zwecke der Umweltauflagen SEHR eingeschnürt ist, wodurch sich jedes Öffnen sofort in einer teils drastischen Erhöhung des Drehmoments über das gesamte Drehzahlband festmacht. Diese beiden Effeke zusammen ergeben das Endresultat, wobei der zweite Effekt i.A. gewinnt. Wenn man dagegen zwei Anlagen mit etwa gleichem Durchlass hat, dann hat die Anlage mit mehr Rückstau auch mehr Drehmoment unten rum.
Wenn ich bei meiner Kess Anlage zum Beispiel zu Testzwecken auf einer abgesperrten Strasse einen Diagnoseschalter montiere, dann kann ich etwas Gas geben und die Maschine rollt gleichmässig vor sich hin. Wenn ich die Anlage dann offen schalte, beschleunigt die Maschine auf einmal ziemlich zügig, ohne dass ich am Gas etwas geändert hätte.
© 2011 Peter Viczena
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