Evolution Krümmer Titan vs. Stahl

Der Nachteil der Titanlegierungen ist die geringere Kriechfestigkeit. An Stellen, die ständig unter Druck stehen, verformt sich Titan stärker als Stahl. An den Titanauspuffanlagen kann man das am deutlichsten an den Einhängeösen für die Federn feststellen, die nach einiger Zeit deutlich dünner werden, wo die Feder aufliegt. Auch in den Steckverbindungen der Anlage kriecht Titan stärker als V4A. Man muss also eher mit einer Reparatur an einer Titananlage rechnen, als an einer V4A-Anlage.

Die Wärmeleitfähigkeit der Titanlegierung ist ungefähr gleich, wie die der warmfesten Edelstähle. Eine thermische Entlastung des Motors kann durch unterschiedliche Auspuffwerkstoffe nie erreicht werden, weil die Wärmeabfuhr ausschließlich durch die Gasmenge bestimmt wird, die aus dem Motor ausströmt. Ob die Wärme dann direkt über einen gekühlten Krümmer oder erst mit dem Abgas aus dem Auspuff transportiert wird, spielt für den Motor keine Rolle mehr, weil das Gas - und damit die Wärme - in beiden Fällen ja schon aus dem Motor raus ist.

Für thermisch sehr hoch belastete Bauteile verwendet man sogenannte Superlegierungen wie z. B. Inconel (Nickel-Chrom-Legierung) oder Nimonic (Nickel-Kupfer-Legierung). Aus Inconel werden beispielsweise Auspuffanlagen für Formel-1-Motoren gefertigt. Die erreichen selbst bei Temperaturen um 800°C noch Festigkeitswerte, die Titan oder V4A bei rund 650 °C haben.

Wenn kein Vorteil bei Titan besteht, verstehe ich nicht, warum es sich dann soviele ans Mopped hängen?
Rossi und Co inbegriffen.

Geringes Gewicht und sehr gute Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen sind schon eindeutige Vorteile von Titan gegenüber V4A. Bei Auspuffkrümmern wird es grenzwertig. Ist Dauerfestigkeit gefragt oder vibriert der Motor sehr stark, ist V4A insgesamt die bessere Lösung. Bei den ersten LC4-Anlagen von Akra waren die kurzen Krümmerstücke daher auch aus V4A und nur das Mittelrohr und der Dämpfer aus Titan. Speziell bei einer Enduro traute man dem Titan da offenbar nicht die ausreichende Festigkeit bei geringer Fahrtwindkühlung und hohen Drehzahlen zu.

Inconel wird erst bei sehr hoher thermischer Beanspruchung interessant. Die Festigkeitswerte sinken bei hohen Temperaturen dramatisch, aber bei Titan viel stärker als bei Inconel. Bei Temperaturen von über 850°C kann man Inconel-Krümmer so dünnwandig bauen, dass sie genauso leicht wie Titankrümmer oder sogar leichter sind, weil die Festigkeit bei den Temperaturen so viel höher ist. Treten solche Temperaturen nicht oder extrem selten auf, wird der Titankrümmer leichter, weil die Festigkeitswerte dann kaum schlechter sind als bei Inconel, aber die Dichte niedriger ist.

Der Preis von Inconel-Krümmern liegt auch noch mal ca. 30 % über der Titanversion. So hat eben jeder Werkstoff seine Vor- und Nachteile.

chris123,

kennst Dich ja sehr gut aus.
Es gibt verschiedene Titanlegierungen.
Akra benutzt ja das gleiche Titan wie die Nasa, was natürlich die Geschichte auch verteuert.
Kannst Du dazu auch etwas schreiben?

Akrapovic verwendet nach eigenen Aussagen ein TiAl1.5 von Kobe Steels, das einem Grade 3 entspricht. Das ist eine Legierung, die wahrscheinlich von den meisten Auspuffherstellern verwendet wird. Die Legierung hat mittelmäßige Festigkeitseigenschaften, ist aber ziemlich korrosionsbeständig und lässt sich einigermaßen gut zu dünnwandigen Rohren verarbeiten.

Auf Aussagen, wie "wird auch von der NASA verwendet" kann man nicht viel geben. Die NASA ist kein Hersteller, d. h. die produzieren selbst nichts, sondern vergeben ausschließlich Aufträge an andere Unternehmen. Als Qualitätsmaßstab für Werkstoffe kann die NASA also nur im Bereich Klopapier und Bleistifte herhalten. Werkstoffspezifikationen in den USA sind z. B. die ASTM-Normen, die auch die verschiedenen Grades (Festigkeitsklassen und teilweise Werkstoffzusammensetzungsklassen) festlegt. TiAl 1.5 ist allerdings kein genormter Werkstoff. Ein TiAl1.5 von einem anderen Lieferanten kann also in seiner Zusammensetzung der nicht aufgeführten Legierungselemente etwas anders sein und kann auch etwas andere Festigkeitseigenschaften haben.

Datenblätter von Kobe Steels zu dem TiAL1.5 gibt es hier und hier.

Zitat von chris123

Akrapovic verwendet nach eigenen Aussagen ein TiAl1.5 von Kobe Steels, das einem Grade 3 entspricht. Das ist eine Legierung, die wahrscheinlich von den meisten Auspuffherstellern verwendet wird. Die Legierung hat mittelmäßige Festigkeitseigenschaften, ist aber ziemlich korrosionsbeständig und lässt sich einigermaßen gut zu dünnwandigen Rohren verarbeiten.

Auf Aussagen, wie "wird auch von der NASA verwendet" kann man nicht viel geben. Die NASA ist kein Hersteller, d. h. die produzieren selbst nichts, sondern vergeben ausschließlich Aufträge an andere Unternehmen. Als Qualitätsmaßstab für Werkstoffe kann die NASA also nur im Bereich Klopapier und Bleistifte herhalten. Werkstoffspezifikationen in den USA sind z. B. die ASTM-Normen, die auch die verschiedenen Grades (Festigkeitsklassen und teilweise Werkstoffzusammensetzungsklassen) festlegt. TiAl 1.5 ist allerdings kein genormter Werkstoff. Ein TiAl1.5 von einem anderen Lieferanten kann also in seiner Zusammensetzung der nicht aufgeführten Legierungselemente etwas anders sein und kann auch etwas andere Festigkeitseigenschaften haben.

Datenblätter von Kobe Steels zu dem TiAL1.5 gibt es hier und hier.

Chris,

super reserschiert.

Zitat von Franky

Sprengt die Vorstellung etwa deinen Horizont?

Nur nicht persönlich nehmen, dachte der Zwinker würde reichen...
Im ernst, es gibt durchaus auch in dieser Liga welche, die keine Titankrümmer fahren. Wenn ich mich nicht irre hat auch Stoney keine Titankrümmer... dafür sogar Carbonverbindungschellen!
Auch in der IDM diverse ohne Titan.... schau dich nur mal um. Aber egal.. ich denke in dieser Liga spielt das schlussendlich auch keine grosse Rolle mehr, die wechseln ihre Krümmer ja eh nach praktisch jedem Rennen...