An die Experten:Flüssiger Stickstoff als Ladeluftkühler?
Hallo,
getsern war ich im Wolfsburger Phaeno und da wurde auf beeindruckende Wirkung gezeigt,wie sich Luft in einem Luftballon zusammzieht,wenn dieser in flüssiges Stickstoff getaucht wird.
Dann dachte ich mir,wie funktioniert ein LAdeluftkühler? Da wird doch Luft gekühlt damit diese nidrigeres Volumen hat oder?
Könnte man niicht eine Art Kühler bauen,wie der normale Küler im Kühlergrill der mit flüssigen Stickstoff gefüllt ist an dem die Luft durchströhmt,müsste man damit ncihbt noch nen "KRASSEN" Performace Schub erlangen?
Über Preis rede ich garnciht,nur ob das theoretisch umsetzbar is ode rich total was vergessen habe wa das komplett unrealtisch macht.
Danke schonmal
isaacok
10 Antworten
Also erstens brauchst da Material wo es auch mitmacht, da du mit solchen kühlmitteln Brutal Schnell Kühlst.
Das andere Problem sind dann die Temperaturunterschiede im LLK (Ob das Material das mitmacht?) du hast dann aussen brutal die Minus Grade und Innen kommt Luft mit bis zu 100°C 🙂
Das andere ist das das nicht erlaubt ist, Transport und Haltung von solchen Chemien etc.
Wenn man es Standfest hinbekommt dann wäre das natürlich Ideal.
Habe aber keine Idee wie man das umsetzen könnte 😁
Das Materialproblem liegt tatsächlich auf der Hand. Bei den Temperaturen verspröden normale Werkstoffe extrem, werden schlag- und viberationsempfindlich.
Weiteres Problem ist Vereisung, in der Luft ja ist ja immer noch die Feuchtigkeit der Außenluft.
Lasst noch least kostenspielige Sache. Flüssiger Stickstoff ist unter den tiefkalten Medien noch verhältnismäßig günstig, aber absolut geht es eben doch sehr in's Geld.
Von der Gefahrengut-Transportverordnung sprechen wir am besten gar nicht erst. 😉
Gruss
Wie meine Vorredner es schon schreiben - die extremen Temperaturunterschiede machen auch dem Material zu schaffen. Grundsätzlich, und damit von der Frage nach der Stickstoffkühlung ab, ist die Leistung eines LLK natürlich von seinen thermischen Kennwerten abhängig. Aber da dem Kühleffekt durch die Außentemperatur Grenze gesetzt sind, im Sommer sogar engere als im Winter, sollte man bei der Modifikation des LLK auf den Druckverlust achten, den dieser bei gegebener Strömungsmenge (ausgehend von Volllast) verursacht. Hier ist noch etwas mehr Potenzial zu holen...
Unabhängig davon; selbst wenn man einen LLK benutzt, der den flüssigen Stickstoff und die heiße Ladeluft in Kombination aushält: ich glaube das bei dieser extremen Abkühlung der Ansaugluft die Gefahr der Auskondensation des Kraftstoffs besteht.
Also was wir mal gemacht haben und was auch wirklich etwas gebracht hat war:
Einspritzdüse kurz nach dem LLK mit Anschluss zum Systemsprit.
Wir haben das quasi als 5te düse beim G60 benutzt.
Paralell angeschlossen zu den anderen.
Hat auch wirklich was gebracht, ist ja theo das gleiche wie Wasser Methanol.
Wir hatten nur kein Bock extra behälter sowie Pumpe und Steuerung zu verbauen.
Deswegen haben wir es mit Spritt gemacht.
Hatten immer Schiss das uns der Spritt dort hochgeht da einige behauptet hatten das durch die verdichtete Luft und Hohe Menge an Sauerstoff und Ladelufttemperatur das Zeug hochgehen kann.
SCHWACHSINN!!!!! Wenn ich das im Nachhinein überlege *kotz*
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Stickstoff dürfte etwas kalt sein. Mit CO² oder Wasser(siehe Subaru Impreza) sollte es aber möglich sein die Kühlleistung zu erhöhen. In einem der ersten Getaway-Teile war doch mal zu sehen wie sie den Ford per Feuerlöscher gekühlt haben.
Ja man kann versuchen auf den Ladeluftkühler zu spritzen.
Werde ich aber auch bauen, habe den hinteren scheibenwischer weg, werde davon die elektrik sowie Wasserleitung dazu missbrauchen!!! =)
P.S. mit Co² auf den Kühler spritzen wird das bisschen schwer. Genausoschwer wird das das Co² in die Ladeluftleitung zu spritzen.
Problem ist was bringt dir die Kalte Luft wenn da viel Co² im Gemisch ist 😁
Deswegen ist warscheinlich Methanol das beste :P
Du brauchst etwas was nicht nur kurz draufgeht sondern was auch kurze zeit drauf bleibt und verdunstet 😁
Das beste wäre natürlich Spritt!!! =)
Theoretisch ginge es. Nur ob es den Aufwand lohnt??
Flüssiger Stickstoff hat etwa - 200 bis - 210Grad, dazu einen Druck von etwa 35bar. Das ist der kritische Druck, den muss man erreichen. Bei weniger Druck bleibt /wird es gasförmig.
Die Materialfrage ist längst gelöst. Da reicht evtl. sogar der bekannte V4A(1.4571) Stahl aus. Alle Stähle die in diesen Bereich Tieftemp. -zäh sind, sind auch "Edelstahlrostfrei"-nickellegierte Stähle. Und noch einige mehr.
Die Regelung ist schwerer, denn man muss eine Kühlung der Luft unter 1Grad verhindern; dann fällt nämlich der unvermeidlich in der Luft vorhandene Wasserdampf zu Eis aus und verstopft dir die Kühlerrohre von innen. Gleichzeitig vermindert dieses Eis eine weiter Kühlung, durch den erschwerten Wärmeübergang durch das Eis; denn Eis ist ein schlechter Wärmeleiter (Iglu!).
Da müsste also eine Temp.-regelung eingebaut werden die das Stickstoffventil steuert. ist aber das geringste.
1. Variante: Gleichzeitig müsste der Behälter, Gefäss worin der Ladeluftkühler liegt auch nach aussen sehr gut isoliert werden. Wird 'n dickes Ding. Auch von der Druckfestigkeit her gesehen.
2. Variante: wäre natürlich einfacher -aber leider uneffizenter - den Stickstoff aus der Pulle (immernoch Temp.-geregelt!) den L.-kühler anblasen zu lassen.
3.Variante: Verdampfungskühlung durch ein gut isoliertes Becken um den L.-kühler. Grosses Handlingsproblem mit tiefgekühlten Gasen(etwas verschüttet und schon ist's darunterliegendes Teil kaputt und die Temp.-regelung fehlt auch. Und noch fahren damit????
Und wieviel braucht man so an Stickstoff? Wie gross muss die Flasche sein?
Grob überschlagen braucht man 14kg Luft für 1kg Benzin Die Wärmemenge in der mit +100Grad angesaugte Luft betrage x. Dann muss man bei angenommenen -100Grad auch rund 14kg Stickstoff für 0Grad zublasen. Der Wirkungsgard solcher Kisten ist sehr schlecht, aber er sei 50% = 28kg.
Wenn man 10kg Sprit ansetzt =12L Verbrauch (schon gut gemeint), muss man also 280kg Stickstoff für eine Stunde Fahrt annehmen.
Nur so ab und zu benutzt, und nicht gerade auf 1Grad abgekühlt, reichen vielleicht 10kg in der Pulle.
Noch nicht eingerechnet ist die Verdampfungswärme, die sehr grosse Wärmemengen abführen kann, mehr noch als die Kälte des Stickstoffes ans sich. Drückt auch das Stickstoffgewicht von 280kg deutlich nach unten, aber da kommt schon das nächste Problem: Die Pulle muss dann auch gekühlt werden!! Die kritische Temp. ist
- 147Grad. Und da hörts auf.
Also ist nur was für 1Wochje etwa, mit allem equipment , wenn man sparsam umgeht und nur mal so spodarisch loslegen will oder anderen auf'm Highway zeigen will wo der Hammer hängt.
.
Es lohnt nicht.
Was anderes ist es mit CO2. Die kritische Temp. liegt bei +31Grad, also kein Kühlproblem, und die Verdampfungswärme ist 3x höher.
Bevor ich anfange mit Co2 etc rumzuexperimentieren dann mache ich lieber folgendes.
Nehme z.b. beim 16V Die Ansaugbrücke und baue ein Gehäuse drum, mache zusätzlichen Wasserkreis (elektronisch) und baue zweiten gleichen wasserkühler vorne dran.
Dann fragt man sich ob es sich lohnt ?!?!?!? *großes Fragezeichen*
Naja den einzigen vorteil den man eigentlich da hat ist das man kein verlust des Kühlmittels hat.
Man muss also Keinen Wodka behälter im Motorraum fahren 😉
@flatfour
Guter Beitrag!
Noch ein paar Gedanken:
Bezüglich des Materials hängt es ja nicht nur am LLK (Wärmetauscher), da würde mir auch der Wärmeübergang an den Anschlüssen und die resultierenden Temperaturen der Schläuche etc sorgen machen.
Siedepunkt bei Atmosphärendruck übrigens ca. -196°C . Man muss es nicht zwangsläufig unter Druck halten, tiefkalte Speicherung mit entsprechender Entgasung geht auch, was technisch aber nicht unbedingt weniger aufwändig ist.
Und sollte man nicht sogar vermeiden, den Taupunkt der Luft zu unterschreiten? Da sammeln sich sonst ordentliche Wassermengen im LLK an, bei dem Luftdurchsatz, der da im Betrieb stattfindet.
Gruss
Der Taupunkt kann ruhig unterschritten werden, solange die flüssigen Teilchen mitgerissen oder sonst wie raustransportiert werden. Das vorhandene Wasser kommt so oder so in den Motor.
Aber, die Diskussion "was wäre wenn" ist hier wohl überflüssig.
Und klar, martins42, die Anschlüsse, der Kühler selbst und,und,und kommt alles noch erschwerend hinzu.
Man kann mal - etwas umgekehrt - rechnen, wieviel an reinem Sauerstoff ( 200, neuerdings gar 300bar) denn mitzuführen wäre, wenn man ihn als chemischen Kompressor benutzt.🙂
Da kommt man auch auf keinen grünen Zweig.