Wie funktioniert ein Fächerkrümmer?

Aus der Motorszene ist der Fächerkrümmer inzwischen kaum noch wegzudenken. Durch diesen optimierten Abgaskrümmer soll es zu einer Leistungssteigerung kommen. Im Folgenden befassen wir uns damit, ob, dass wirklich der Fall ist, was ein Fächerkrümmer eigentlich ist und wie er funktioniert. 

Was ist ein Fächerkrümmer?

Bei einem Fächerkrümmer handelt es sich um einen Abgaskrümmer, der optimiert wurde. In der Regel wird er an den jeweiligen Fahrzeugmotor angepasst. Durch seine Bauweise ist er an jeden Zylinder angeglichen, was es ihm ermöglicht, sich diverse Gesetzmäßigkeiten der Physik zunutze zu machen. Dieser geschwungenen Bauweise hat er auch seinen Namen zu verdanken.

Während der gewöhnliche Abgaskrümmer lediglich dazu dient, Abgase des Verbrennungsmotors zusammenzuführen und weiter in Richtung Katalysator oder Turbolader zu leiten, saugt der Fächerkrümmer die Abgase schneller aus dem Zylinder. Abgasrückstände sollen nicht in die neue Verbrennung gelangen, das hat serienmäßigen Abgaskrümmern gegenüber den Vorteil, dass beim folgenden Absaugvorgang mehr frische Luft in den Zylinder gelangen kann.

Unterschiede Fächer- und serienmäßiger Abgaskrümmer

Wie funktioniert ein Fächerkrümmer?

Ganz einfach gesagt besteht die Funktionsweise des Fächerkrümmers darin, aufgrund von verbesserten Rohrlänge und Querschnitt für besseren Abfluss der Abgase zu sorgen, was wiederum das Drehmoment und die Leistung beeinflusst. Das Prinzip dahinter beruht auf physikalischen Gesetzen.

Abgase des Zylinders gelangen in die Abgasanlage. Dabei passieren sie den Krümmer. Bei handelsüblichen Abgaskrümmern entsteht dabei durch unterschiedliche Rohrlänge ein Gegendruck. Der Fächerkrümmer dagegen hat eine angepasste Bauweise mit gleich langen Rohren, durch die die Abgase quasi nacheinander fließen. 

Beim Fächerkrümmer greift der Venturi Effekt, der auch unter der Bezeichnung Bernoulli Effekt bekannt ist. Dabei handelt es sich um ein Phänomen in der Strömungsmechanik und Aerodynamik, welches besagt, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids bei konstanter Durchflussmenge in einem Rohr umgekehrt proportional zum Flächeninhalt des Querschnitts verhält. Das wiederum bedeutet, dort wo der Rohrquerschnitt am engsten ist, ist die Geschwindigkeit des Fluids am größten. Da das Sammelrohr des Fächerkrümmers einen kleineren Durchmesser als die einzelnen Krümmer-Rohre zusammen hat, tritt dieser Venturi Effekt auf. Der dabei entstehende Sog unterstützt den Abtransport der Verbrennungsgase. 

Die Abgase werden mit Schallgeschwindigkeit aus dem Auspuff befördert. Bei idealer Länge und Durchmesser der Krümmer-Rohre breitet sich diese Welle so aus, dass ein Unterdruck entsteht. Dieser saugt die Abgase mehr aus der Brennkammer, als dass sie vom Kolben herausgedrückt werden müssen, was eine bessere Leerung der Kammer mit sich bringt. Bei diesem Rückwurf der Druckwellen greift das Prinzip der Interferenz. Abhängig von der Rohrlänge hält dieser Effekt länger oder kürzer an. Bei serienmäßigen Abgaskrümmern werden die Druckwellen häufig zum falschen Zeitpunkt zurückgeworfen, dadurch arbeiten zwei Kräfte gegeneinander und der Abtransport der Abgase wird ins Negative beeinflusst.

Arten

Bei den Fächerkrümmern unterscheidet man zwischen verschiedenen Bauweisen. Einmal die 4-2-1 Fächerkrümmer, wie sie bei Sportmotoren in der Tuningszene verwendet werden und einmal die 4–1 Fächerkrümmer, die in der Regel im Motorsport Einsatz finden.

4-2-1 Fächerkrümmer

Diese Art der Fächerkrümmer, sind so gebaut, dass je Rohr 4 und 1, am Rand, sowie Rohr 2 und 3, die mittig platziert sind, in ein Rohr zusammen laufen. Diese beiden Rohre laufen weiter unten zusammen und münden als eins in den Auspuff. 

Durch 4-2-1 Fächermotoren verlagert sich die Drehmoment-Kurve in niedrigere Drehzahlregionen. Die maximale Leistung wird also bei geringeren Drehzahlen erreicht. Beachtet werden muss allerdings, dass die maximale Fahrzeugleistung dabei nicht besonders stark erhöht wird.

4–1 Fächerkrümmer

Die vier Rohre des 4–1 Fächerkrümmern münden in ein Auspuffrohr. Sie verlagern nicht nur das Drehmoment, sondern auch die Leistung nach oben. Die Höhe der Leistungssteigerung liegt bei etwa 5 – 10 %  Diese Art der Fächermotoren sind für hohe Drehzahlen konzipiert und belasten den Motor, weshalb sie oft eher im Motorsport statt in der Tuningszene eingesetzt werden.

Sind Fächerkrümmer eintragungsfähig?

Fächerkrümmer, die über eine ABE (Allgemeine Betriebserlaubnis für Fahrzeugteile) verfügen, können ohne weiteren Aufwand und Kosten eingetragen werden. Auch der Einbau von Teilen mit einem Teilgutachten ist möglich, muss aber zuvor vom TÜV abgenommen werden. Dabei fallen Kosten von etwa 60 Euro an. Schwieriger sieht es bei Fächerkrümmern ganz ohne Papiere aus. Bei diesen Exemplaren ist eine Einzelabnahme erforderlich, was nicht nur aufwendig, sondern auch teuer ist.

Um sich Geld, Zeit und Nerven zu sparen, sollte man also von vornherein einen Fächerkrümmer mit ABE kaufen.  

Vorteile Fächerkrümmer

Fächerkrümmer geben nicht nur optisch mehr her, als serienmäßige Abgaskrümmer, sie sorgen durch ihre Bauweise auch durch eine bessere Abgasabtragung. Durch ihre Funktionsweise und individuelle Anpassung an den Fahrzeugmotor machen sie sich physikalische Gesetzte zu nutzen und sorgen dafür, dass höhere Leistungen bei geringeren Drehzahlen erbracht werden, selbst wenn eine generelle Leistungssteigerung dabei nur kaum bis gar nicht vorhanden ist.  

Fazit

Die wichtigste Frage ist nun natürlich immer noch: Verbessert sich die Leistung durch Einbau eines Fächerkrümmers? Die leider eher enttäuschende Antwort darauf ist ein „nicht unbedingt“. 

Der Fächerkrümmer, sorgt dafür, dass die Abgase so schnell und Gründlich wie möglich abgeführt werden. Richtig funktioniert das aber nur, wenn der Rest der Abgasanlage, deren Teil der Krümmer ist, an ihn angepasst ist. Für spürbare Leistungssteigerungen muss also der komplette Abgasstrang an den Krümmer angepasst werden.