Praktijk en techniek

Uitlaat, demping en vermogen

By  | 

‘Loud pipes save lives’ is een schitterende dooddoener om dapper lawaai te maken. Maar al vanaf heel vroege tijden bedachten mensen dat wat minder geluid bij maximaal vermogen toch wel prettig zou zijn. En zo kwamen ze op de knaldemper, de uitlaatdemper.

In het Motor-Rijwiel en zijn behandeling (Derde druk, 1920, prijs ƒ 1,50) werd dat idee beschreven

“De constructie is zeer eenvoudig. De gassen die uit den cilinder komen, zijn zeer heet en hebben nog een tamelijk hoogen druk. Om ze af te koelen en hun spanning te verminderen worden ze naar de knaldemper gevoerd. Die bestaat uit verscheidene afdeelingen, welke door fijne gaatjes met elkander in verbinding staan. Zoo bereiken de gassen min of meer geleidelijk de buitenlucht.

 

Daar de gassen in den knaldemper meestal een zeer omslachtigen weg volgen, waarop ze bovendien veel weerstand ondervinden, zullen ze meer of minder remmend op de motor werken en een deel van zijn vermogen onttrekken. Bij een goed geconstrueerde knaldemper is dat krachtverlies trouwens gering.

Toch heeft de motorrijder op vrije landwegen, waar een luid geraas niet stoort en hij graag met maximaal vermogen op een hoogst mogelijke snelheid rijden wil, nog een middel om de uitlaatgassen stroom ongehinderd te laten passeren. In de buisleiding voor den knaldemper is namelijk vaak een klep of kraan gemonteerd. Is deze geopend, dan kunnen de uitlaatgassen ongehinderd en direct de buitenlucht inkomen zonder door de knaldemper te hoeven stroomen. Deze klep wordt vanaf het stuur of door middel van een pedaal bediend. Men mag ze echter slechts dan openen, wanneer men door het luide geraas niemand stoort, of onheil aan richt, doordat paarden schuw worden enz.


Anno nu zitten we met uitlaatsystemen die, nu elektronisch geregeld hetzelfde werken

Denk daarbij niet alleen aan (dure) aftermarket uitlaatsystemen voor Harley’s. Bij BMW gebruiken ze het systeem ook. Het idee is een betere sound met behoud van vermogen. Maar hele uitlaatdemper gedoe werd pas serieus toen mensen eens wat rekenwerk aan gasstromingsdynamiek, pulsen en golven gingen doen. Voor die tijd werden er overigens blij van zin open megafoonuitlaten onder wedstrijdtweetakten geschroefd. En dat ging helemaal nergens over, behalve over het idee dat de restgassen zo snel mogelijk het pand moesten verlaten.

In dat ontwikkelingstraject van de uitlaatsystemen speelden een paar Nederlanders een voortrekkersrol

Op alfabetische volgorde waren dat Ab van Ginhoven, Paul Klaver, Jan Thiel en Frits Overmars. Die mannen begonnen dingen te berekenen (met de rekenliniaal en een hoop papier) en koesterden al snel de zegeningen van de computers.

En toen begon pas te blijken hoezeer uitlaatsystemen van belang zijn voor de prestaties van een motor

Bij een viertakt gold feitelijk nog “hoe sneller de uitlaatgassen weg zijn hoe beter”. Dat waren de hoogtijdagen van de (open) megafoondempers die in mild beschaafde vorm enthousiast werden geleverd door veel Engelse en Italiaanse producenten.

Voor de genetisch meer beschaafde BMW rijders maakte Hoske uitlaatdempers die de boxertwins sportlongen moesten geven. Maar het besef dat de in het uitlaatsysteem pulserende drukgolven ook een sturende werking konden hebben op de cilindervulling werd steeds duidelijker. Van die dempers zijn er inmiddels mooie en goede replica’s te koop. Maar het gros van het aanbod bestaat uit goedkope, vermogen kostende Chinese wangedrochten.

Een Yamaha XS2 met zulke dempers kreeg een spontane hittecollaps omdat de dempers niet voldoende flow hadden. En bij Chinese replica Dunstall Decibel Silencers bleken de ‘bundels’ eindpijpjes in de staart van de demper op een blinde plaat gemonteerd. Ze kosten weinig geld, maar wel vermogen.

We noemden Frits Overmars al. Frits was en is een toptechnicus. Dat vonden ze bij Aprilia ook. Hij kon ook prima communiceren en daar hadden ze bij Aprilia ernstig baat bij.

Zijn talent om technisch gecompliceerde dingen begrijpelijk te maken is fenomenaal. Een poosje geleden sprak ik hem en hij stuurde me een paar columns die hij heel lang geleden maakte. Daaruit blijkt kennis, het oog van een detective en een verfrissend gevoel voor humor.

Vermogen en railpipes: Stukje uit een column

“… De tailpijpdiameter zoals we die zojuist hebben berekend, geldt ook voor viertakten als minimale diameter. Groter mag wel bij een viertakt, kleiner mag niet. Kijk maar eens naar de twee ‘schoorstenen’ van een Formule Eén-auto. Die hebben op hun nauwste punt een diameter van ongeveer 60 mm. Het vermogen dat daar doorheen kan, is (60 / 3,06)², ofwel 384 pk per pijp; in totaal dus 768 pk. Dat halen ze momenteel nog niet helemaal, maar met ruim 720 pk zitten ze toch in de buurt.”

“Nu we toch aan het rekenen zijn: ik zie bij mij in de buurt af en toe een gepimpte zwarte Honda CRX coupé rijden waarbij de uitlaat eindigt in twee indrukwekkende tailpijpen van elk tien centimeter diameter, samen dus goed voor 2136 pk. De CRX is dan ook bekend om zijn acceleratie: in acht seconden van nul tot invordering.“

Was getekend: Frits Overmars

Zo mooi kan geluid zijn

suggestiebanner

Ook leuk om te lezen…

Nu in de winkel

Auto Motor Klassiek van februari ligt nu in de winkel met deze maand een uitgebreid artikel over de Taunus 12M P4 van Fokke Jansma uit Wijnjewoude. Een opmerkelijk goed geconserveerde klassieker, die een bijzondere ontwerpgeschiedenis heeft. We mochten ook rijden in een tot in het kleinste detail perfecte Triumph 2000 Roadster. Hoe dat aanvoelt? U leest het in het februarinummer. Mocht u ooit van plan zijn een Opel Senator aan te schaffen, dan is het goed dat u dit nummer in huis heeft, want Aart van der Haagen doet uitgebreid uit de doeken, waar u dan rekening mee moet houden. Het een en ander aan aankooptips vindt u ook bij het artikel over de Citroën Dyane. Een auto die we troffen met zijn eigenaar op een terras tijdens een werkoverleg.

En verder:

De restauratie van een Nimbus Model C en een Norton M50. Waarom er zo weinig Opels over zijn? Dat leest u ook in dit nummer. De liefhebberij van een in Spanje wonende Nederlander, die ook geldt als dé specialist voor de Fiat 130. En ook in dit nummer; bijna dertig pagina’s korte berichten, verslagen, praktische tips, columns en korte typebeschrijvingen. Bovendien natuurlijk ook meer dan veertig pagina’s met klassiekers te koop, die soms online niet verder aangeboden worden.
ABONNEER NU EN MIS HET VOLGENDE NUMMER NIET MEER

Dolf Peeters

Dolf Peeters, automotive journalist, tekstschrijver, vertaler, lid van de Heeren van Arnhem

4 Comments

  1. Maurice

    2 januari, 2020 at 19:09

    Hai Rjab
    Klopt wat je zegt. Als men het heeft over de ‘tegendruk’ die een uitlaat moet genereren, dan is dat het ‘klepeltje klokje’ verhaal van weten dat een uitlaat wat doet, maar niet het Hoe en waarom kunnen duiden. Resonantietechnisch moet de uitlaat toegesneden zijn op het hele gamma van slagvolume, slag/boring verhouding, klepdimensies, stuurtijden, inlaat dimensies, ontstekingscurve en de hele rimbim. Een goede uitlaat werkt dan inderdaad als een turbo en zorgt er, juist gedimensioneerd, voor dat vers mengsel hoeveelheden die, bij gezamenlijke opening van in- en uitlaat, in de inlaat stromen, door een gereflecteerde drukgolf weer terug de cilinder in gedrukt worden. Het feitelijk vulvolume van de cilinder is dan niet zelden fors groter dan de cilinderinhoud. Lees voor meer informatie ook eens het boek:
    “Wege zum Hochleistungs Viertaktmotor” van Ludwig von Apfelbeck.
    Bij tweetaktmotoren is het effect Van de uitlaat nóg groter. Zowaar de heilige graal van de prestaties….

  2. Stefan

    19 december, 2019 at 07:31

    Interessant artikel. Totaal niet ter zake hoor, maar op welke manier is de opsomming van de namen van die vier Nederlanders in alfabetische volgorde ? Als je ze in het Grieks schrijft misschien 😉 ?

  3. Maurice

    18 december, 2019 at 23:02

    Uitlaten dienen uiterst nauwkeurig toegesneden te zijn op de hele configuratie. Mengselvoorziening, nokkenstokken, verbrandingskamervormen, slag/boringverhouding, klepdiameters, lichtingsnelheden, kanalvormen en – diameters, etc.
    Zo heeft BMW onder de oudere boxers al uitlaten geschroefd die akelig goed hin werk deden. Open pijpen monteren werkte als veedieven. De paarden verdwenen bij de vleet uit de stal.
    Je kon wel wat verbeteren. Afhankelijk van de hele setting.
    Bij blauwtje, de gemuteerde R45 naar R65,…. maar dan net wat anders….werden de balanspijpen voor en achter het motorblok vervangen door expansiedempers. Dat leverde dik 6pk op.
    Dit terwijl in menig epos over de tuning van ‘die Gummikuh’ vooral geadviseerd werd om vooral met je tunerfikken van de uitlaat af te blijven. Toegegeven. De dempers zijn nog altijd de originele. The best there is…. En het mooie is dat de vermogenstoename gepaard ging met een nog rustiger uitlaatgeluid. De wijziging met vrvangende expansiedempertje vereist wel De speciale aanmaak van die dingen en juiste dimensionering. Het effect is zalig.

  4. Rjab

    18 december, 2019 at 17:53

    ) uitlaat als een soort drukgolf turbo werkt maar ook de efficientie aanzienlijkt vebetert. Een tijdje geleden begrepen dat mn bij 2takten de (expansie)

Leave a Reply

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *