Ein paar Messungen.....

[creamstyler]

Quote:

Am 27.05.2006 um 02:38 Uhr hat Udo_B geschrieben: ..... rechnerisch müsste die Luft nach der Verdichtung und durch die Verdichtung ca. 100°C haben.

Welche Formel hast Du verwendet?

 

zur weiteren Verwirrung:

[Ingenieur]

So,

 

jetzt die angekündigte Vollgasetappe:

 

 

 

Es scheint sich ein thermisches Gleichgewicht einzustellen.

die komprimierte Luft (kL) aus dem Turbo bei ca. 145°C, die kL nach dem LLK bei ca. 57°C.

Diese Temperaturen gelten nur bei der Umgebungstemperatur von ca. 19°C, wie sie bei der Testfahrt herrschte.

Wie zu erwarten bleibt die Temperatur im Luftfilterkasten bei fahrendem Fahrzeug weitest gehend konstant niedrig. Erst bei Stillstand erwärmt sich auch hier die deutlich Luft.

Ich muß sagen, ich wundere mich darüber, wie der kleine LLK die Temperaturdifferenz von ca. 90°C hinbekommt.

Als nächstes stehen Messungen auf dem Programm, die mit schaltbarem LLK- Lüfter gefahren werden bzw. in wieweit Zusatzlüfter eine weitere Temp.- Reduzierung der kL nach LLK ermöglichen.

 

To be continued

 

 

 

 

 

[ Diese Nachricht wurde editiert von Ingenieur am 05.06.2006 um 18:02 Uhr ]

[ Diese Nachricht wurde editiert von Ingenieur am 05.06.2006 um 18:42 Uhr ]

[Ingenieur]

Eckdaten:

 

- 0.1 bar mehr Ladedruck bringt 10% Leistung

- 10°C weniger Temperatur der Ladeluft bringt 3% mehr Leistung

- ein verbesserter LLK ist das schonendste Tuning

- vorhandener LLK kann verbessert werden:

- mit Wasser besprühen

- Luftleitbleche am Unterboden (schaltbare Funktion zur verkürzung der Warmlaufphase)

- zuätzliches Gebläse zur LLK- Kühlung

 

Kontra: alles lassen wie es ist und nen Porsche als Zweitwagen..... :-D

[Mathias_J]

Wow....seit langem mal wieder ein richtig interessanter Beitrag hier im FOrum :) weiter so! :-D

-----------------

Gruß

Matze

ICQ: 103199577

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[Ingenieur]

zur Erägnzung der Messungen:

Die Temperatur an den Messpunkten vor und nach LLK lagen heute, bei 28°C Lufttemperatur und 100 km Autobahnhatz:

 

vor LLK: 161°C :o

nach LLK: 64°C

 

Leud´s mir wird bange um die Kunststoffteile im Ansaugtrakt vor LLK.

 

Hat irgendwer konstruktive Vorschläge zur Fortsetzung der Messreihen mit irgendwelchen Modifikationen?

 

PS: in Planung: Messung mit Darstellung des Ladedrucks

[creamstyler]

also ich haette gerne: Ventilsitztemperatur, Kraftstoffverbrauch vs Leistung, Temperatur vor und nach Turbolader, TL Drehzahl uuuuund Oeltemperatur.

 

hm. vielleicht doch ein wenig uebertrieben?

 

Was "relativ" einfach zu bewerkstelligen sein sollte: Drehzahl mit abzubilden, in Zusammenhang mit dem Ladeluftdruck ganz interessant.

[Ingenieur]

Hi Creamstyler :)

wenn ich den apparativen Aufwand nicht scheuen würde (vor allem aus Zeitgründen), wären die genannten Parameter (Drehzahl, Druck) schon längst dargestellt. Die Drehzahl läßt sich sicherlich mit etwas Nachdenken aus den Parametern Geschwindigkeit unter Berücksichtigung des eingelegten Gangs abschätzen.

Ich verwende für die Messungen einen Datenlogger, der nur analoge Messwerte erfassen kann. 4 Kanäle sind dabei gleichzeitig darstellbar.

Ich habe mich um die Sensorik für die Druckerfassung bereits gekümmert. Der Aufwand für die Messung des Drucks ist nicht ohne: Miniaturdruckaufnehmer auf DMS- Basis, der auch bei 200°C Gastemperatur noch funktioniert. Dazu benötige ich einen Messwertumformer, da der Datenlogger keinen DMS- Eingang besitzt (Aufwand: 600 EUR).

Für die Darstellung der Drehzahl wäre der Abgriff der Impulse erforderlich. Dazu müßte ich mir einen Frequenz/Spannungswandler bauen. Vielleicht kann ich auch das Signal am werkseitigen Drehzahlmesser abgreifen, falls dies in analoger Form zur Verfügung steht (vielleicht kann diese Frage jemand kurz beantworten :-D ).

 

Aber auch ohne die sicherlich noch interessanten Parameter zu kennen, stelle ich fest, dass die serienmäßige "Hardware" meines Smarts mit der Leistungssteigerung auf 76 PS (600 er Benziner) stark belastet wird.

 

Ich kann mir durchaus vorstellen, dass ein derart überlasteter Motor nicht lange durchhält.

 

Es wäre interessant, was die Entwickler des Motors, zu den obigen Messreihen äußern würden, insbesondere zur thermischen Belastung der verwendeten Bauteile.

 

Jetzt noch eine Anmerkung zur anfangs geführten Diskussion zur Ursache des Temperaturanstieges der komprimierten Luft vor LLK:

wie aus den Kurven ersichtlich steigt die Temperatur bei Vollgas stark an. Wird das Gas weggenommen bzw. in den Leerlauf geschaltet (also die Drehzahl unter den Druckbereich des Laders gebracht), so liegt das Temperaturniveau deutlich über den Ausgangswerten, was aus meiner Einschätzung so zu erklären ist: der Turbolader ist derart erhitzt, das die unkomprimerte Luft druch den Lader aufgeheizt wird (ca. + 40°C). Somit resultieren aus den max. gemessenen 160°C der komprimierten Luft, mindestens 40°C aus der Eigentemperatur des Laders.

 

Hinzu kommt, dass der Ladedruck bei Drehzahlen über 4000 U/min abnimmt (aufgrund des zu geringen Gasdurchsatzes des Laders. Somit müßte eigentlich auch die Temperatur der komprimierten Luft bei steigender Drehzahl (also oberhalb 4000 U/min) abnehmen. Dies läßt sich aus den Messkurven nicht darstellen.

Ein größerer Lader, von dem hier öfter mal die Rede ist, würde also eine weitere Steigerung der Temperatur der komprimierten Luft zur Folge haben.

 

Zusammengefaßt läßt sich somit eines ganz klar feststellen:

 

Alle Tuningmaßnahmen, die den Zweck der Leistungssteigerung haben, sollten von einer Verbesserung des Ladelüftkühlers flankiert werden. Ohne diese Maßnahme steigen die Temperaturen- auch bei kurzzeitiger Belastung- schnell in Bereiche, die von den Motorentwicklern nicht spezifiziert sind.

 

Es gibt ja durchaus Lösungen (wassergekühlter LLK), die für den Smart zur Verfügung stehen.

 

Ich breche an dieser Stelle weitere Messungen ab.

Ein "Rennwagen" wird der smart trotz aller Bemühungen nicht.

Im Gegenteil: ich denke über eine Rückrüstung des Chiptunings nach :-D

Ich hoffe, die Messungen waren von Interesse...

 

[ Diese Nachricht wurde editiert von Ingenieur am 11.06.2006 um 10:28 Uhr ]

[Ingenieur]

Das Thema läßt mich doch nicht los :-D

 

Nachdem es die Tage 34°C hatte und Messungen neue Höchsttemperaturen brachten (vor LLK: 172 °C und nach LLK 75°C), habe ich über verschiedene Ansätze zur Reduzierung der Ladeluftkühlung nachgedacht.

Legt man die Tatsache zu Grunde, dass eine Senkung der Ansaugtemperatur von 10°C eine Leistungssteigerung von lediglich 3% ausmacht kann es eine Verbesserung der Luftführung des serienmäßigen LLK allein nicht bringen. Ich denke hier wären realistisch 10°C Temperaturabsenkung die Obergrenze des Machbaren.

Will man mehr erreichen (und das ist ja auch anzustreben :-D ) geht es ins "Eingemachte".

 

Eine Wassereinspritzung (mit oder ohne Alkohol) muß her. Damit ließe sich, nach meinen überschlägigen Berechnung, die Ladeluft relativ um ca. 60% vom aktuellen Istzustand absenken. Das wären also so 40°C (im Hochsommer bei aktuell gefahrenem Ladedruck von 1.2 bar). Mit der Wassereinspritzung ist außerdem eine weitere Erhöhung des Ladedrucks möglich. Genau genommen kann man bis ca. 1.5 bar unter Wassereinspritzung voraussichtlich sogar mit einfachem Superbenzin fahren, weil die komprimierte Luft soweit abgekühlt wird, dass die Klopffestigkeit von Superbenzin ausreichend ist. Man bedenke dabei, dass der "normale" getunte smart nur im Winter über 1 bar Ladedruck zustande bringt. Weil die Dichte der Luft im Sommer, bedingt durch die Starke Temperaturerhöhung abnimmt, reduziert sich somit auch der erreichbare Ladedruck. Mit der Wasseinspritzung wird aber auch im Hochsommer der volle Ladedruck erreicht.

Jetzt kommt der schwierige Teil:

Die Wassereinspritzung ist nicht einfach durch "Reinlaufenlassen von Wasser" zu bewerkstelligen.

Das Wasser muß natürlich mittels Hochdruckpumpe (ca. 10 bar) eingespritzt werden. Die Düse wird dabei strömungsmäßig nach dem vorhandenen LLK angeordnet (im Bereich der Drosselklappe) und zerstäubt das Wasser möglichst in Molekülgröße. Es macht übrigens keinen Sinn, Wasser unterhalb eines bestimmten Ladedruck einzuspritzen. So ungefähr ab 0.8 bar ist die Erwärmung der Ladeluft wirklich leistungsmindert, so dass die Information des aktuellen Ladedrucks in die Steuerung mit einbezogen werden muß. Als zweiter Parameter muß die aktuelle Benzinmenge berücksichtigt werden. Ab ca. 3% Wassermenge zur Benzinmenge wird die Kühlung wirksam. Je mehr Wasser zugegeben wird, desto besser ist die Kühlung. Bei ca. 10% ist dann aber Ende der Fahnenstange. Ab hier wird der Wasseranteil zu hoch, was sich in einer Reduzierung der Motorleistung bemerkbar macht. Alternativ kann auch ein Wasser-Metanol oder Wasser- Ethanol- Gemisch verwendet werden, wobei ich zunächst erstmal nur mit Wasser testen würde.

So richtig in Schwung kommt das Vorhaben aber erst, wenn ein größerer Lader eingesetzt wird. Bedingt durch die Wassereinspritzung kann die thermische Belastung mit dieser Konstellation geringer sein, als mit Serienlader und einem herkömmlichen Chiptuning.

 

Umsetzung:

Es gibt sicherlich Systeme am Markt, die mit allem Zubehör erhältlich sind. Unter U. muß ein separater Drucksensor, ein Durchflußmengensensor für die Benzinmenge, ein Wassertank (ca. 3 L für 450 km bei Vollast) verbaut werden.

Weiterhin muß ein Tuner her, der bereit ist, ein Tuningkennfeld mit erhöhtem Ladedruck zu schreiben (was der Motor dann ja klaglos verkraftet). Es ist auch daran zu denken, dass bei leerem Wassertank keine Kühlung der Ladeluft erfolgt, also eine Warnlampe mit "Behälter- Leer- Signal" ins Cockpit.

 

So, wer stellt seinen Smart zur Verfügung :-D

[ChristianW]

Mal eine ganz unkonventionelle Idee:

(ich liebe unkonventionelle Dinge *fg*)

 

Was wäre denn mit einer "Außenhautkühlung"?

 

Das Prinzip gibt es z. B. auch in der Schiffahrt. Dort müssen die Maschinen ja auch gekühlt werden. Und neben Einkreis- und Zweikreiskühlung gibt es halt eine Art Zwitter, wo das Kühlwasser seine Wärme direkt über den Rumpfboden abgibt.

 

Das hieße auf PKW übertragen, dass Karosserieteile mit zur Kühlung herangezogen würden.

Man bräuchte quasi nur einen Teil des Tridions abzuschotten und die Ladeluft dort durchzuhetzen. Die Wärme würde dann einfach über die Oberfläche abgegeben.

Spart auch Platz im Motorraum.

 

Nachteile wären: Höhere Ansprüche an den Lack, evtl. Undichtigkeiten schwerer zu finden und ggf. eine interessante Geräuschentwicklung

Aber das bekommt man bestimmt in den Griff.

 

Was meinst Du?

:-D

[MartinNRW86]

Was wäre den mit einer einfachen kühlung, in Form von entweder kühlelementen mit gas gefüllt und kleinem lüfter dran, so ausm pc bereich, mit in den Schlauch gesetzt wäre sicher vom druck her etwas einfacher.

 

oder halt pelltierelemente, braucht zwar strom aber könnte auch was bringen.

[Ingenieur]

@Christian

 

also klaro, das Ziel ist Kühlung :-D

Aber auch: möglichst kurze (Luft-) Wege.

zu bedenken ist auch, dass die Luft ziemlich ölhaltig ist, also nicht für alle "Wege" geeignet.

Was ich mir vorstellen könnte: die bisherigen Rohre durch solche aus Aluminium zu ersetzen. Ideal mit geriffelter Oberfläche (also möglichst großer Flache). Alu ist bekanntlich ein guter Wärmeleiter. Allerdings muß auch alles flexibel bleiben wegen Vibrationen und Ausdehnung etc. und natürlich auch dicht (bis ca. 1.5 bar).

 

Nice try- the next please 8-)

 

PS: Martin, du mußt dir etwas mehr Mühe geben :roll:

[madmatze]

ich bin ja immernoch für ne PC-Wasserkühlung :lol: 8-)

 

 

[Ingenieur]

Sooooooooo,

 

Neues von Inge :-D

 

ich hatte heute ein interessantes Gespräch über Wassereinspritzung dessen Inhalt ich hier gerne wiedergebe:

 

 

Der Cooler agiert zum einem als Ladeluftkühler, zum anderen wird die Verbrennung gekühlt und

unter Zugabe von Alkohol (vorzugsweise Methanol) wird zusätzlich noch die Leistung gesteigert. In diesem Zusammenhang ist mehr Frühzündung und/oder mehr Ladedruck möglich, ohne das der Motor Schaden nimmt. Die thermische Belastung, gerade auch bei bereits getunten Motoren, wird auf diese Weise ebenso stark gemindert. Ein zusätzlicher, nicht unbedeutender Aspekt ist der Abbau und Vermeidung von Ölköhle – der Brennraum bleibt metallisch rein, was ebenso zuträglich für die Lebensdauer des Motors sein kann (optimale Wärmeabgabe an den Auslaßventilen etc). Bei Motoren mit Klopfregelung wird zumeist auch eine spürbare Mehrleistung, gerade auch bei höheren Aussentemperaturen, ohne weiteren Änderungen erreicht. Ein Optimum an Leistungszuwachs wird durch Abstimmung (Abmagerung des Kraftstoff/Luftgemischs, Zündungsvornahme) auf das System erzielt.

 

In diesem Falle wird ein Chiptuner mit Sicherheit wissen, was er zu machen hat.

 

 

Sodele....jetzt muß noch das Urlaubsgeld eintrudeln und dann kann´s losgehen :-D

[KPK]

Wirklich KLASSE! Danke für diesen Thread. Macht Spaß zu lesen und bildet.

 

Gruß,

KPK 8-)

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Meine Galerie

Mein Weblog

 

Wenn nicht ich, wer denn? Wenn nicht heute, wann dann?

 

[Nosch]

toller fred!

 

Bin gedanklich bei den 40 Grad vom Lader. Gibts nicht welche, die weniger temp entwickeln/abgeben? Keramik?

 

Wenns so weiter geht, kann man im Brennraum noch'n Bier kaltstellen...

 

Ach ja, was ist mit den Dieseln? Lassen sich die Erkenntnisse uebertragen?

 

Gruesse, Norbert

[Ingenieur]

Hi,

 

heute bin ich folgender Frage nachgegangen:

Wie verhält sich die Lufttemperatur nach LLK bei geöffneter Motorraumabdeckung bei gleichzeitig offener Heckscheibe?

Die Messreihen waren kein Spass, Motorlärm und Abgase ohne Ende :o

 

Ergebnis (Einlass-Lufttemperatur): mit geschlossenen Motordeckel Tmax= 61°C, mit Deckel und Heckscheibe offen Tmax = 54°C (Außentemperatur: 22°C).

Bringt also was, wenn auch wenig und natürlich überhaupt nicht praktikabel :-D

 

PS: Bei meinen Gesprächen mit Firmen, die Wassereinspritzungen verkaufen, habe ich gehört, dass es mindestens einen Roadster gibt, der mit solch einem System unterwegs ist bzw. war :roll:

 

Allerdings hatte der Besitzer das System gekauft und sich nie zurückgemeldet wie es funktioniert bzw. was es bringt.

 

Noch ein Wort zum Lüfter: der eine oder andere spielte mit dem Gedanken, den Lüfter mitlaufen zu lassen; bei Voll-Last bringt das nichts, weil er sowieso ab ca. 52°C sowieso mitläuft. Allenfalls im Teillastbereich kann er die Ladeluft etwas abkühlen. Verlangt man dem Motor aber richtig Leistung ab, dann ist die Temperatur in wenigen Sekunden so weit angestiegen, dass er sowieso einschalten würde.

 

 

To be continued

 

 

 

[ Diese Nachricht wurde editiert von Ingenieur am 10.03.2011 um 23:50 Uhr ]

[MantaMichel]

wenn ich mir das so überlege mit den 50 grad min. nach dem LLK - so liegt es doch nahe einfach einen größeren LLK einzubauen da diese temp einfach zu hoch sind - eine Wassereinspritzung halte ich für weniger prktikabel da das

 

a zu teuer ist

b aufwändig

 

wäre

 

aber der größere LLK sollte einfach zu realisieren sein falls platz da ist ...

 

 

[MartinNRW86]

was wäre den wenn man enen teil des Schlauchs durch ein Kupfer Rohr ersetzt was mit doppelwandig ist und mit wasser durchflossen ?

 

 

[MantaMichel]

Quote:

Am 25.06.2006 um 21:46 Uhr hat MartinNRW86 geschrieben: was wäre den wenn man enen teil des Schlauchs durch ein Kupfer Rohr ersetzt was mit doppelwandig ist und mit wasser durchflossen ?

 

dazu würde ich dann aber dann doch das Kühlwasser nehmen - und das hat leider schon 80°C - ausserdem wird wohl die überströmte Fläche zu klein sein ...

[Ingenieur]

Das mit dem doppelwandigen Rohr ist ein guter Ansatz jedoch mit enormen Aufwand. Das Wasser müßte natürlich gekühlt werden- mit einem Kühler der im Frontbereich zu positionieren ist. Es gibt dazu schon eine Lösung : Ein wassergekühlter LLK (Brabus). Bei diesem System wird anstelle des Serien LLK´s ein wassergekühlter montiert und zusätzlich an der Front vor den schon vorhanden Wasserkühler (Kühlwasser motorseitig) ein weiterer Kühler montiert. Die Sache kost´so um die 1500 EUR....Ne Wassereinspritzung ist da deutlich kostengünstiger...wenn auch vielleicht etwas TÜV- ferner :-D

 

[ Diese Nachricht wurde editiert von Ingenieur am 26.06.2006 um 09:07 Uhr ]

[Udo_B]

Man könnte auch Trockeneis auf den LLK legen, kostet ca. 5 Euro/Kilo :-D

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DER BÖSE

 

Das ist ja der ganze Jammer - Die Dummen sind so sicher und die Gescheiten so voller Zweifel.

(Helmut Schmidt)

 

[Ingenieur]

Abba Udo...

was ist wenn der Lüfter einschaltet?

Muß man dann nich noch Alkohol drüberschütten? oder war das gerührt und geschüttelt? oder doch gequirlt? :lol:

[MantaMichel]

Quote:

Am 26.06.2006 um 09:17 Uhr hat Udo_B geschrieben: Man könnte auch Trockeneis auf den LLK legen, kostet ca. 5 Euro/Kilo :-D ----------------- DER BÖSE Das ist ja der ganze Jammer - Die Dummen sind so sicher und die Gescheiten so voller Zweifel. (Helmut Schmidt)

 

das hat audi - oder wars abt mal gemacht als sie auf der Nardo teststrecke irgendwelche wahnwitzigen geschw.rekorde brechen wollten. Eisgekühlte Ladeluft - mit einem Schuss Alkohol, Limette und Schirmchen - lecker :-D

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Gott ist tot - Nietzsche

Nietzsche ist tot - Gott

 

Danke - Michel

 

[SvenHG]

Quote:

Am 25.05.2006 um 14:41 Uhr hat Ingenieur geschrieben: kleiner Input an alle Expeeertän: Turbolader Basics insbesondere Seite 15

 

Sehr Interessanter Thread, aber leider ist das PDF von der ersten Seite nichtmehr verfügbar, hat das eventuell einer gespeichert und kann das nochmal hochladen?

 

Danke schonmal!

 

Sven

[Ingenieur]

ich habe das pdf hier, bitte email adresse