Auslaßsteuersysteme

Auslaßsteuersysteme sollen bei Zweitaktmotoren das Drehmoment und somit die Leistung im unteren und mittleren Drehzahlbereich anheben, sowie den Ausstoß unverbrannter Frischgase und somit den Spritverbrauch senken.

Vor allem bei Hochleistungszweitaktmotoren verursachen die langen Auslaßsteuerzeiten erhebliche Frischgasverluste bei niederen Drehzahlen. Zugleich fällt der Druck im Auslaß stark ab, was zur Folge hat, daß die Verdichtung und damit der Wirkungsgrad sinkt. Deswegen versucht man die Steuerzeiten durch konstruktive Maßnahmen variabel zu gestalten.

Yamaha zum Beispiel entwickelte bereits 1977 das YPVS (Yamaha Power Valve System). Eine Walze mit segmentförmigem Ausschnitt sitzt an der Oberkante des Auslaßkanals. Durch Verdrehen der Walze ändert sich die Höhe des Auslaßkanals und dadurch die Steuerzeit. Die Steuerung der Walze erfolgt entweder mechanisch über Fliehkraftbetätigung oder über einen Stellmotor und Bowdenzüge. Dieses System bewirkt Drehmomentzuwachs im unteren und mittleren Drehzahlbereich.

Auch Suzuki bedient sich bei dem neuen Zweitaktmotor der RGV 250 der Variation der Auslaßsteuerzeiten. Ein Stellmotor verschiebt über ein Gestänge zwei zylindrische Segmente und damit die Oberkante des Auslaßkanals.

Rotax entwickelte ein System, bei dem durch einen Flachschieber die Höhe der Auslaßoberkante und damit die Steuerzeit verändert wird. Die Betätigung erfolgt im Gegensatz zu den oben genannten Systemen pneumatisch. Bei steigender Drehzahl wird der anwachsende Druck im Auspuff genützt, um über eine Membrane den Flachschieber zu bewegen.

Neben den Auslaßsteuerzeiten haben außerdem die Gasschwingungen im Auspuff entscheidenden Einfluß auf die Druckverhältnisse im Auslaßkanal und somit auf die Leistungscharakteristik eines Zweitakters. Die Auspufflänge, maßgeblich für die Druckverhältnisse am Auslaß, kann nur für einen schmalen Drehzahlbereich abgestimmt werden. Deshalb wurden Syteme entwickelt, die einerseits zu variablen Steuerzeiten verhelfen, andererseits die Schwingungsverhältnisse der Auspuffanlage über zuschaltbare Kammern zusätzlich beeinflussen. Dadurch wurde die Verdichtung und letzendlich die Leistungsausbeute bei niedrigen Drehzahlen nochmals erhöht.

Honda setzte 1983 erstmals das ATAC-System (Auto Control Torque Amplification Chamber) ein. Hier wird eine am Auslaß angebrachte Kammer drehzahlabhängig zu- und abgeschaltet. Durch die Beeinflussungen der Druckschwingungen im Auspuff wird das nutzbare Drehzahlband breiter und der Drehmomentverlauf bei niederer und mittlerer Drehzahl verbessert.

Ähnlich arbeitet das KIPS-System (Kawasaki Integrated Power Valve System) von Kawasaki. Hier werden zwei Hilfsauslässe über Walzen drehzahlabhängig gesteuert. Bei niedrigen Drehzahlen ist einer der Nebenauslässe geschlossen, wobei der zweite in ein Zusatzvolumen mündet. Bei hohen Drehzahlen verschließt eine Walze die Kammer, gleichzeitig werden beide Hilfsauslässe parallel zum Hauptauslaß geöffnet.

Suzuki entwickelte unter der Bezeichnung SAEC (Suzuki Automatic Exhaust Chamber) ein ähnliches System. Eine Walze mit einem Durchbruch sitzt über dem Auslaßkanal und gibt bei Drehung den Weg zu einer Expansionskammer frei.

Über eine Klappe wird beim ATAC-System von Honda ein zusätzliches Volumen im Auspuff-System zugeschaltet.

Keim KIPS-System von Kawasaki steuern zwei Walzensegmente zwei Nebenauslässe und gleichzeitig ein Zusatzvolumen.
Linkes Bild: Unterer Drehzahlbereich
Rechtes Bild: Oberer Drehzahlbereich.

Über einen Servomotor und Bowdenzüge wird beim Suzuki- SAEC-System im unteren Drehzahlbereich ein zusätzliches Volumen durch Verdrehen einer Walze geöffnet.

Beim YVPS von Yamaha wird die Auslaßoberkante drehzahlabhängig über Walzensegmente verstellt.

Suzuki variiert die Höhe der Auslaßkanäle bei der RGV 250 durch drehzahlabhängig gesteuerte Schieber.

Die Auslaßsteuerung bei Rotax arbeitet mit einem Flachschieber, der pneumatisch über den Druck in der Auspuffanlage gesteuert wird.