16V "geladen"; glaubensfrage saugrohr?

[DerBruzzler]

Das ganze hat aber nur eine praktische bedeutung, wenn das Saugrohr die engste Stelle im gesamten Ladeluftweg ist! Wenn die engste Stelle jedoch das zuleitungsrohr, der LLK oder die Ventile oder sonstwas ist, kann die Brücke noch so dick sein, und es wird keine auswirkungen haben!
Weiß jemand ob beim 16v die Brücke wirklich die engste Stelle ist?

[Stephan]

Da müßte wohl mal jemand die Querschnitte diverser Ladeluftkühler ausmessen.

[sublime]

> Das ganze hat aber nur eine praktische bedeutung, wenn das
> Saugrohr die engste Stelle im gesamten Ladeluftweg ist!

Nein. Durch das Ansaugen des Kolbens (bzw. der Stoß durch den athmosphärischen Überdruck) wirkt auf die Gassäule ein Impuls. Die nun in der Gassäule gespeicherte kinetische Energie teilt sich auf in dynamischen und statischen Druck. Die Summe der beiden Drücke + die Verluste durch Verwirbelung und Reibung muss nach der Bernoulli-Gleichung immer gleich bleiben, ähnlich dem Impulserhaltungssatz. Paradoxerweise ist der statische Druck um so geringer, je höher der dynamische Druck ist. Der dynamische Druck entspricht hier (in abhängigkeit von der Dichte) der Gasgeschwindigkeit. Hab mir mal ne Grafik geklaut:



Bei einer gegebenen Größe von Energie (dem Kolbenhub) kann man die Verteilung zwischen dynamischen Druck und statischem Druck durch die Querschnittsfläche verändern. Je größer der Querschnitt, desto geringer der dynamische druck, desto größer der statische Druck. Diese Verändernung tritt also auch auf, wenn mittendrin in einem Ansaugweg der Querschnitt (z.B. durch die große Anaugbrücke) vergrößert wird, unabhängig davon, ob vorher ein wesentlich kleinerer Druchschnitt war. Wo liegt nun der Vorteil bzw. vorauf soll man achten?

Wichtig ist, das durch einen höheren dynamischen Druck der Energieverlust bei Verwirbelungen an Kanten und bei Reibung ebenfalls höher ist. Senkt man also durch den größeren Querschnitt die Gasgeschindigkeit , so wird man mit weniger Energieverlust belohnt. Man sollte nur darauf achten, das die Vergrößerung und Verkleinerung des Querschnittes nicht selbst soviele Turbulenzen verursacht, das die Vorteile wieder zunichte gemacht sind.

Ein weiterer Vorteil ist die beruhigung des Luftstromes. Dirk hatte bereits einmal erwähnt, das eine Laminare Strömung ideal ist und somit auch dem Polieren eines Kanales nichts im Wege steht. Hier greift unsere größe Saugbrücke helfend ein: sie befindet sich ja direkt vor der Einspritzung und schließt an dem Zylinderkopf an. Wenn hier die Luftströmung durch den langen Weg beruhigt wird (ich hab auch irgendwo ne Formel stehen wo man ausrechnen kann wie lang der Weg in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit mindestens sein sollte), was durch den breiterern Durchmesser und der geringeren Geschwindigkeit auch noch leichter ist als vorher, so sollten die Turbolenzen abnehmen und die Füllung des Zylinders steigen. Dies wird insbesondere bei hohen Drehzahlen wo die Gasgeschwindigkeiten hoch sind (und Turbolenzen stark) wirkungsvoll sein und bei niedrigen Drehzahlen eventuell negativ bemerkbar sein, da hier niedrigere Gasgeschwindigkeit eh keine Turbolenzen verursachen können und die die im Vergleich zur kleineren Ansaugbrücke noch viel kleinere Gasgeschwindigkeit eher die Zylinderfüllung verschlechtert. Das würde auch das Phänomen mit der nach oben verschobenen Leistung erklären

Ich denke aber auch, das wenn es deutliche Verengungen im Ansaug weg gibt, man diese engsten Querschnitte bevorzugt erweitern sollte, da hier nunmal der größte Druckverkust stattfindet. Genau das macht auch ein guter Tuner - die Engpässe finden, bewerten wie kritisch sie sind und ggf. Abhilfe schaffen.

Gruss
Chris

PS: Ist nur meine Überlegung auf Grund dessen was ich weiß.



Beitrag bearbeitet (25.11.04 23:35)

[Tempest]

@ Sublime:

Jetzt werf noch mal mit der Reynold'schen Zahl hier rum

Tempest

[sublime]

@Tempest: Ähhmmmm... die kannte ich selber noch nicht )
Hab aber beim Suchen danch im Internet den Umstand gefunden, das sich Strömungswiderstände gleich den elektrischen Widerständen verhalten! D.h., egal was vor dem Ansaugrohr passiert, der Strömungswiderstand der Ansaugbrücke wird einfach DRAUFADDIERT. D.h. natürlich, das je größer dort der Druchmesser ist, desto kleiner ist der Gesamtwiderstand am Ende wenn das Gas am Zylinder ankommt. Wichtig zu wissen ist noch, das man in der Formel für den Strömungswiderstand durch die 4.(!) Potenz des Radius teilt! Heißt, wenn der Rohrinnenradius von 41mm auf 50mm steigt sind das ca. 25% mehr, der Strömungswiderstand fällt aber theoretisch um 121%!!!

Und in jedem Falle sollte die Reynold'sche Zahl nicht Größer sein als ein bestimmter Grenzwert , sowohl beim kleinen als auch beim großen Ansaugrohr. Die Reynoldsche Zahl kann man auf verschiedene Größen zurück bringen, die einfachste ist (Dichte * Strömungsgeschwindigkeit * Durchmesser) / Viskosität, denn Viskositt ist für Luft bei 0°C bei 0,017 und der Rest ist leicht zu ermitteln. Hab im Internet als Referenz gefunden : "Der typische Wert wird bei Re = 1160 angesetzt, der kritische Wert der Rohrströmung ist Re = 2300."

Um das mit der Reynoldschen Zahl mal vorstellbar zu machen, ich habe das so verstanden:
Eine Strömung ist laminar (heißt ohne Turbulenzen), wenn die Energie die für die Fortbewegung des Gases bereit steht (die kinetische Energie) in einem gewissen Verhältnis zur Reibung zwischen den Gaspartikeln steht.

Man stelle sich vor, man würde durch ein Gas Schie/Ski-laufen. Zwischen den Gasatomen ist nichts! D.h., wenn man sich abstoßen will, so muss man sich an den einzelnen Atomen abstoßen. Nun wissen wir aus der Physik auch, das actio=reactio, heißt wenn ich das Atom anstoße, bewege nicht nur ich mich vorwärts, sondern stoße auch das Atom weg. Bei einer Flüssigkeit wäre direkt neben dem Atom ein anderes Atom und so weiter, so daß das Stoßen in gewissem Sinne aufgefangen wird. Die "Viskosität" ist hier höher! Bei Öl sind die Atome sogar richtig "glatt" (Sagt das so bloß keinem Chemiker, ist nur zur Anschauung!)
Wie das Anstoßen eines anderen Menschen in einer großen Menschenmenge. Steht der Mench alleine, so wird es schon kritischer für ihn )
Zurück zu den Atomen. Bei Gas die Atome weit auseinander, wie bereits erwähnt ist dazwischen nichts. Klar, die Dichte (deswegen ist die auch in der Formel) kann die Atome etwas weiter zusammen rücken oder auseinanderziehen, aber grundsätzlich sind die Atome sehr, sehr, sehr..... sehr weit auseinander. Wenn ich jetzt mich kräftiger abstoße um schneller mit meinen Schieern vorwärts zu kommen, so stoße ich auch das Atom schneller bzw. kräftiger weg. Das kann aber wegen dem vielen Platz zum einen weiter weggestoßen werden (deshalb kann man Gase auch komprimieren), zum andere sind wegen dem großen Abstand viel weniger Atome pro m³ vorhanden als bei einer Flüssigkeit, heißt das Abstoßen zieht platzmäßig weite Kreise denn die Kraft reicht aus um ein paar Atome und somit eine großes Volumen zu bewegen.

Jetzt kommt der Schluß: wir fahren kein Schie, sondern alle Atome fahren in im Rohr Schie ) Wenn sie gemütlich schie fahren gibt es keine Probleme, alle fahren gemeinsam durch das Rohr. Zu bemerken ist noch, das die, die in der Mitte fahren, schneller fahren als die ganz Aussen, die Anfänger. Von de Mitte nach Außen hin wirds immer langsamer.
Nur wenn es zu hektisch wird, ab einer bestimmten Geschwindigkeit drängen die Atome so schnell vowärts, das einige davon umgehauen werden. Der Geschwindigkeitsunterschied im Rohr zwischen langsamen und schnellen Atomen wird sehr groß - und hier kommt die Reibung ins Spiel. Die Reibung hält die Atome auf ihren Skieern. Normalerweise sollten alle zusammen in eine Richtung fahren, aber wenn sich die ganz schnellen zu kräftig (weil sie zu schnell sind) abstoßen, kräftiger als die Reibung die die anderen Atome auf den skieern hält, dann fliegen einige Atome von den Skieern und taumeln durch die Gegend - voilá, da sind die Turbolenzen!
Kurz zusammengefasst: wenn in einem Rohr mit festgesetztem Durchmesser die Reibung (gegeben durch die sog. Viskosität) nicht mehr ausreicht, um die kinetische Energie innerhalb des Gas (gegeben durch die Geschwindigkeit) zu "verkraften", "weiterzuleiten" und stabil in seiner "Atom-Formation" zu bleiben, dann entstehen Turbolenzen! Die Zahl, die die kritische Grenze anzeigt, ist die Reynold'sche Zahl.

So habe ich das zumindest verstanden.

Gruss
Chris



Beitrag bearbeitet (26.11.04 12:08)

[Tempest]

Wieder mal , das hast Du genau richtig verstanden mit dem Herrn Reynold und seiner Zahl )

Da haben wir doch noch ein recht nettes Bildchen gefunden, welches die von Chris gemachten Ausführungen veranschaulicht, auch wenn ohne Skifahrer


Strömungsprofile in einem Rohr:


Tempest

[sublime]

Hey, die Grafik ist spitze

Gruss
Chris

[GTX]

@chris
jo studiere MB, 3. semster an der FH Frankfurt :)
Noch 10 Wochen bis zu den Klausuren, dann 9 Klausuren in 2 Wochen
schreiben
u.A. auch Thermodynamik dabei

Gruß Sebastian

[Stephan]

Jeder wie er es braucht

[Tempest]

>jo studiere MB, 3. semster an der FH Frankfurt :)
Noch 10 Wochen bis zu den Klausuren, dann 9 Klausuren in 2 Wochen
schreiben
u.A. auch Thermodynamik dabei

Quatsch, als E-Techniker musste ich mich auch mit dem Kram auseinander setzen Dann sollte jeder M-Bauer auch ein paar Wechselstromkreise berechnen dürfen, schliesslich hat's die Herren LaPlace und Fourier nicht umsonst gegeben

Tempest