Der Turbolader des 2-Takters

Ein Resonanzschalldämpfer hat bei einem 2-Takt Motor einen ähnlichen Effekt wie ein Turbolader bei einem 4-Takt Motor. Das Resonanzrohr sorgt dafür, dass mit Überdruck mehr Gasgemisch in den Verbrennungsraum (Zylinder) gedrückt wird, als normalerweise angesaugt werden kann. Das geschieht bei einem 2-Takter auf einem recht pfiffigen Weg.
Fangen wir oben an, der Kolben steht auf dem oberen Totpunkt und das Gasgemisch macht sich gerade bereit zu explodieren. Die Kurbelwelle dreht sich ein paar Winkelgrade weiter und das Gasgemisch verbrennt explosionsartig.
Der Kolben wird durch den nun sehr hohen Druck der Explosion nach unten gedrückt und öffnet den Auslassschlitz. Das verbrannte Gas rast mit einer extrem hohen Geschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) hinaus, durch den Krümmer bis in den Resonanzschalldämpfer. Es schiebt dabei eine kräftige Druckwelle vor sich her. Inzwischen sind im Zylinder die Einlassschlitze geöffnet, und gleichzeitig, während das verbrannte Gas noch ausströmt, wird der Zylinder aus dem Kurbelgehäuse wieder mit Frischgas gefüllt.
Nun passiert im Resonanzschalldämpfer etwas ganz interessantes. Wie bei einer Tragfläche die umströmende Luft, strömt das verbrannte Gas "immer an der Wand entlang". Das heißt, es folgt dem sich öffnenden Trichter, hat aber keine Lust dabei langsamer zu werden.
Da das Gas also bei gleicher Geschwindigkeit nun in einen sich stetig vergrößernden Raum strömt, erzeugt es dabei hinter sich auch einen ständig wachsenden Unterdruck und saugt dadurch auch noch das letzte bisschen Altgas aus dem Zylinder.
Aber es kommt noch mehr. Es kommt auch noch jede Menge von dem kostbaren Frischgas hinterher. Hier soll es aber gar nicht hin, es soll im Zylinder bleiben, wo es nachher noch zum Explodieren gebraucht wird. Aber schauen wir einmal, was noch so alles geschieht.
Die Kurbelwelle hat sich inzwischen ja auch weiter gedreht und drückt den Kolben wieder nach oben. Das alte Gas hat den anderen Trichter (Gegenkonus) erreicht und wird recht schnell abgebremst, weil jetzt der Raum auf einmal wieder kleiner wird. Es drückt sich zusammen wie eine Feder. Da es durch das kleine Auslassrohr so schnell aber nicht weg kann, prallt es förmlich ab und jagt wieder dahin zurück wo es herkam.





Natürlich auch wieder mit einer kräftigen Druckwelle, diesmal in Richtung Motor. Es kommt in den Öffnungskonus, der für das zurück schwingende Abgas nun immer enger wird. Der Druck wird dadurch noch ein bisschen höher. Erfreulicherweise schiebt es nun auch das zuviel herausgesaugte Frischgas vor sich her und zurück zum Zylinder.
Der ganz besondere Trick, die Resonanz, besteht nun darin, das Frischgas erst dann in den Zylinder zurückzudrücken, wenn die Einlassschlitze gerade so eben von dem Kolben wieder geschlossen wurden. Nicht früher und nicht viel später.
Der inzwischen gut durchspülte und gefüllte Zylinder wird nun zusätzlich über den noch offenen Auslassschlitz mit dem zurück gedrücktem Frischgas „aufgeladen", also noch einmal nachgefüllt. Es kann bis zu 30%-40% mehr Füllung im Zylinder entstehen, als mit „normalem" Ansaugen möglich wäre.
Nun kann man sich ja vorstellen, wenn es nun wieder oben explosionsartig verbrennt, dass aufgrund des nun verdichteten Luft-Spritgemisches mehr Energie erzeugt wird. Oder anders ausgedrückt, der Motor hat deutlich mehr Leistung.
Der ganze Vorgang spielt sich in einer unglaublich kurzen Zeitspanne ab. Nehmen wir einmal an, der verwendete Motor soll mit 15000 U/min betrieben werden. Das bedeutet, um das mal anschaulich zu machen, 15000 U/min : 60 sec. = 250 mal schwingt das Abgas hin und zurück, und das jede Sekunde.
Aber das ist gar nichts im Vergleich mit 3,5 ccm Spitzen-Rennmotoren, wie sie bei den RC-Cars 1:8 verwendet werden, die kommen locker auf 40000 - 45000 U/min. Das bedeutet 45000 U/min : 60 sec. = 750 mal schwingt das Abgas pro Sekunde hin und zurück.
So, und wie bekommt man das nun hin, dass zuviel herausgesaugte Frischgas im richtigen Moment auch an der richtigen Stelle zu haben?
Da die Abgasdruckwelle mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit unterwegs ist, kann man generell sagen, mache ich den Weg für das Gas länger, braucht es mehr Zeit um wieder zurück am Zylinder zu sein. Mache ich den Weg kürzer, ist es schneller wieder zurück.

• Abstimmen auf niedrige Drehzahl
  Das Abgas muss mehr Zeit benötigen und mehr Zeit bedeutet mehr Weg, also muss das Resonanzrohr weiter vom Motor weg = längeren Krümmer verwenden.
  
  
• Abstimmen auf hohe Drehzahl
  Das Abgas darf nicht so viel Zeit benötigen und kürzere Zeit bedeutet kürzerer Weg, also muss es näher an den Motor heran = kürzeren Krümmer verwenden.