Abgaskrümmer

Der Abgaskrümmer ist eine Kernkomponente des Abgassystems. Er ist mit dem Motorblock verbunden und sammelt und leitet die Abgase der einzelnen Zylinder in das Auspuffrohr. Abgaskrümmer werden üblicherweise durch Gießen hergestellt. Das Gießen ist die gängigste Methode zur Herstellung von Abgaskrümmern, da es eine effiziente Produktion von komplex geformten, hochtemperaturbeständigen Bauteilen ermöglicht. Bei Hochleistungs-Tuning- oder Rennanwendungen kann jedoch auch das Rohrschweißen (nicht gegossen) zur Herstellung von rohrförmigen Krümmern verwendet werden, um die Leistung zu optimieren und das Gewicht zu reduzieren.
 

Anwendung des Gießverfahrens bei der Herstellung von Abgaskrümmern

Das Gießverfahren eignet sich für Abgaskrümmer aufgrund ihrer komplexen Geometrie (die mehrere Zylinder verbinden muss, um in einem einzigen Auslass zusammenzulaufen) und der Notwendigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten. Zu den gängigen Gießverfahren gehören:

• Sandguss:
  • Prozess: Eine Sandform wird verwendet, um die Form des Krümmers zu formen, geschmolzenes Metall (z. B. Sphäroguss) wird gegossen und die Form wird nach dem Abkühlen entfernt.
  • Vorteile: Niedrige Kosten, geeignet für die Massenproduktion (z. B. Serien-Pkw oder Nutzfahrzeuge).
  • Nachteile: Raue Oberfläche, geringe Präzision, hohes Gewicht (5-10 kg).
  • Anwendung: Häufig in sparsamen Modellen wie gewöhnlichen Pkw von VW und Toyota.
• Feinguss (Wachsausschmelzverfahren):
  • Prozess: Ein Wachsmodell wird verwendet, um ein präzises Modell zu erstellen, das mit einer Keramikschale umhüllt wird. Das Wachsmodell wird dann ausgeschmolzen, Edelstahl oder eine Hochtemperaturlegierung wird gegossen und die Schale wird nach dem Abkühlen aufgebrochen.
  • Vorteile: Glatte Oberfläche, hohe Maßgenauigkeit (±0,1 mm), geeignet für komplexe Designs.
  • Nachteile: Hohe Kosten, lange Produktionszeit.
  • Anwendung: High-End-Modelle oder Tuning-Krümmer, wie z. B. BMW M-Serie oder AMG-Modelle.
• Materialien:
  • Sphäroguss: Hochtemperaturbeständig (bis zu 800-1000 °C), kostengünstig, weit verbreitet in Serienkrümmern.
  • Edelstahl (z. B. 304 oder 409): Korrosionsbeständig, leicht, häufig in Hochleistungs- oder Tuning-Krümmern.
  • Hochtemperaturlegierungen (z. B. Inconel): Wird in Rennwagen oder Turbomodellen verwendet, temperaturbeständig bis zu 1200 °C, aber teuer.

Nicht-Gießverfahren: Rohrgeschweißte Krümmer

Im Bereich des Hochleistungs-Tunings oder des Rennsports werden Abgaskrümmer möglicherweise nicht gegossen, sondern durch Rohrschweißen hergestellt (als „Rohrkrümmer“ oder „Headers“ bezeichnet):

• Prozessablauf:
  • Rohrauswahl: Edelstahl (304/316) oder Titanlegierung, Wandstärke 1,5-2,5 mm.
  • Rohrbiegen: CNC-Rohrbiegemaschine biegt das Rohr in die gewünschte Form, passend zu den Auslassöffnungen der einzelnen Zylinder.
  • Schweißen: TIG-Argonschweißen verbindet Rohrabschnitte und Flansche, um Gasdichtheit und Festigkeit zu gewährleisten.
  • Oberflächenbehandlung: Polieren oder Aufsprühen einer Keramikbeschichtung zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit und des Aussehens.
• Vorteile:
  • Geringes Gewicht: 30-50 % leichter als Gusseisenkrümmer (ca. 2-5 kg).
  • Leistungsoptimierung: Optimiert den Abgasstrom, reduziert den Gegendruck und erhöht die Leistung bei hohen Drehzahlen (kann um 5-15 % gesteigert werden).
  • Anpassbarkeit: Rohrdurchmesser und -länge können an das Fahrzeug und den Motor (z. B. Turbo oder Saugmotor) angepasst werden.
• Nachteile:
  • Hohe Kosten (2000-10.000 Yuan, je nach Material und Marke).
  • Komplexe Fertigung, erfordert hochpräzise Geräte und qualifizierte Techniker.
• Anwendung: Rennwagen, Tuning-Autos (z. B. Subaru WRX, Honda Civic Type R) oder High-End-Marken (z. B. Akrapovic, HKS).