Ladeluftkühler ohne Turbo oder dergleichen
Hallo, ich hab mal eine Frage: Lässt sich dei Motorenleistung eines Saugmotors wohl auch durch einen Ladeluftkühler erhöhen bzw. wenn nicht unbedingt die Leistung in KW eventuell der Wirkungsgrad des Motors oder der Spritverbrauch?
Ich plane keinen Umbau aber diese Frage beschäftigt mich schon ne Weile. Durch die kältere Luft soll der Sauerstoffanteil steigen, somit bessere, heißere Verbrennung und bessere Ausnutzung des Kraftstoffgemisches. Kann das wohl bei einem Saugmotor so funktionieren? Schließlich sieht man da ja auch zu, dass der Motor möglichst kalte Luft ansaugt.
45 Antworten
@turboengine
Den Knackpunkt bei der ganzen Nummer hast du noch nicht so ganz.
Natürlich reicht die Düse im Prinzip auch schon um Kondensation und Vereisung von Luftfeuchtigkeit zu erzeugen. Das würde im Vergaser ohne den Energieabtransport durch die Verdampfungsenthalpie-/-entropie aber niemals eine Rolle spielen, da zum einen so eine Düse immer zwei Seite hat - das Nullsummen-Spiel - und zum anderen der Vergaser wärmeleitend in dem Triebswerkverbund eingebunden ist, direkt oder indirekt beheizt wird, ob man will oder nicht. Das bisschen was die Düse bei den gegebenen Verhältnissen an Abkühlung bringt, spielt da keine große Rolle, Phasenübergang von Medien ist der Knackpunkt. (Cheers: Getränke on the rocks sind nicht kalt, weil Eis kalt ist, sondern weil das Schmelzen von Eis Energie verbraucht. Prost. 😉 )
Und die Düse bringt eben genau keinen Füllungsgradeffekt. Das was an Kühlung die Dichte erhöht wird durch den Unterdruck der Drossel kompensiert.
Gruss
oh, ich vergaß: *Ironie-Modus AUS*
wieder an: Schmelzende Eiswürfel verbrauchen also Energie..... mmmh, klarer Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz. Energieverbrauch gibt es nicht, auch wenn es noch so oft behauptet wird.
Modus... 😁 aus.
re
@remanuel
Korinthenkacker! Kann ja deine Beiträge mal auf laissez faire Formulierungen untersuchen und demontieren .
Wenn man sich drauf einlassen will, gilt der Energieerhaltungssatz aber ohnehin nur für geschlossene Systeme. Und da ist ein Getränkeglas mit Inhalt weit von entfernt, weswegen die Eiswürfel auch irgendwann "alle" sind.
Ciao
Zitat:
Original geschrieben von martins42
@remanuel
Korinthenkacker! Kann ja deine Beiträge mal auf laissez faire Formulierungen untersuchen und demontieren .
Wenn man sich drauf einlassen will, gilt der Energieerhaltungssatz aber ohnehin nur für geschlossene Systeme. Und da ist ein Getränkeglas mit Inhalt weit von entfernt, weswegen die Eiswürfel auch irgendwann "alle" sind.Ciao
Nun schimpf doch nicht gleich so, der gute remanuel hat das doch erkennbar nicht böse gemeint.
Und zum Glück ist das Getränkeglas weder ein "mechanisch noch thermodynamisch geschlossenes System". Sonst käme ich wohl kaum an meinen leckeren, kühlen Single-Malt-Whisky ran.😉
@patrick202
Bei Heise gibt es doch auch eine Suchfunktion, auch ohne Link kann der geneigte Leser sich einen Einblick zum Thema Wikipedia, CIA und FBI verschaffen (Ähm, räusper, z.B. mal bei den News vom 18.08.07 reinschauen).
@turboengine
Das Venturi-Rohr hat kaum etwas mit dem Pilotrohr des Flugzeugtacho gemein, außer dass es sich in beiden Fällen um eine Düse handelt. Und das vereist auch nicht, weil da Luft ein wenig beschleunigt wird.
Die Ursache ist viel banaler: Der Staudruckmesser vereist, da es in größeren Höhen mächtig kalt wird, Feuchtigkeit an kalten Metallteilen kondensiert und schließlich gefriert. Daher rührt auch im Übrigen die gefürchtete Tragflächenvereisung.
Und Deine Theorie mit dem LLK als "Heizer" habe ich überhaupt nicht verstanden. Wärme zuführt? Hier soll Wärme in die Umgebung abgeführt werden, also der Ansaugluft entzogen werden, um die Dichte zu erhöhen.
Und das funktioniert passiv nun mal nicht, das wäre das berühmte Perpetuum Mobile, wie etliche Leute das hier schon zigmal erklärt haben.
Gruß
Frank
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Zitat:
Original geschrieben von Weizenkeim
[...]
Nun schimpf doch nicht gleich so, der gute remanuel hat das doch erkennbar nicht böse gemeint.
[...]
Wahrscheinlich habe ich in seinem Ironie-Aus/Aus-Geswitche den Überblick verloren. Trotzdem Korinthenkacker. 😛 😉
wer im Glashaus sitzt... 😁
re
Immerhin kann er wenigstens die Trockenrosinen richtig schreiben!
Auf jeden Fall würde eim Ladeluftkühler im Sauger den FLOW mächtig behindern, eher als Drossel wirken.
Wie wichtig es für einen Sauger ist ungehindert ansaugen zu können wird an einem Beispiel deutlich.
Der Audi 2.8 Liter 12V wie er z.B. im B4 eingesetzt wurde leistet 174 PS.
Nun wurde der Motor vom Flow-Improver ENTDROSSELT durch ander Teile in der Ansaugung/Drosselklappe und leistet OHNE Andere Nocken,Ventlie,Kopfberarbeitung usw,
wenn ich es richtig im Kopf habe über 200 PS und verbraucht bei ähnlicher Fahrweise etwa einen Liter weniger !
Aber Dottore, war es nicht sodas der F40 ein V8 Biturbo war ?
Im übrigen ändert sich nicht der Sauerstoffanteil, der liegt immer bei etwa 21% sondern die Luftmasse.
Wenn die Luft kälter ist, hängen die Atome quasi enger aufeinander, so das in den gleichen Raum die höhere Menge Atome passt.
Aber das sollte den meisten hier klar gewesen sein, nur falls ganz "unwissende" mitlesen.
Ferrari F40 :
"Den größten Beitrag lieferte der komplett aus Aluminium gefertigte V8-Motor mit 2.936 Litern Hubraum, der bei 7000 U/min Nenndrehzahl seine volle Leistung entfaltete. Im oberen Teil wurden zwei Nockenwellen pro Zylinderbank über Riemen angetrieben und steuerten vier Ventile pro Zylinder. Das Verdichtungsverhältnis lag bei 7,7:1, der Wert erklärte sich durch den Einbau von zwei IHI-Turboladern mit Behr-Ladeluftkühlung, die maximal 1,1 bar Druck entwickelten"
Ja, der F40 war nicht das beste Beispiel , der hat Turbos & LLK 😉 Das ändert aber nichts daran das die Italiener keine Sauger mit LLK bauen. Da geht es vielmehr um Staudruckgewinnung und möglichst wenig zusätzliche Erwärmung der Ansaugluft.
Zitat:
[@turboengine
Und Deine Theorie mit dem LLK als "Heizer" habe ich überhaupt nicht verstanden. Wärme zuführt? Hier soll Wärme in die Umgebung abgeführt werden, also der Ansaugluft entzogen werden, um die Dichte zu erhöhen.
Und das funktioniert passiv nun mal nicht, das wäre das berühmte Perpetuum Mobile, wie etliche Leute das hier schon zigmal erklärt haben.Gruß
Frank
Hallo Frank,
ist der LLK so geschaltet wie er sollte, nach dem Turbo, so führt er die Wärme der komprimierten, warmen Luft nach aussen ab. Er kühlt den Luftstrom, daher die Bezeichnung Kühler. Das Gehäuse des LLK ist wärmer als die Umgebungstemperatur.
Ist der LLK blödsinnigerweise einfach nur im Ansaugtrakt eines Saugers verbaut, befindet sich unstrittig im Kühler Luft mit Unterdruck gegenüber der Atmosphäre. Diese ist durch die Expansion kühler als die Umgebungsluft, daher ein Wärmestrom von außen nach innen. Also ist der Kühler dann ein "Heizer". Der umgekehrte Fall. Er wärmt die angesaugte Luft. Das Gehäuse des LLK ist kälter als die Umgebung. D'accord?
Aus der Beobachtung des kühleren Gehäuses kam wohl die Idee auf, einen LLK in den Ansaugtrakt zu hängen unter Vernachlässigung des Druckverlusts. Thermodynamisch Unfug, aber eine nette Irrlehre, die ja hier zu angeregter Diskussion geführt hat.
So. Ich hoffe nun dass man ein Einsehen mit mir hat, sonst sehe ich mich gezwungen, das noch mit CFD zu rechnen.
Gut' Nacht!
turboengine
ich hab jetzt bischen mitgelesen...
hab eine einfache paintzeichnung gemacht... http://img474.imageshack.us/img474/4265/abkuehlungmh8.jpg
also der fahrtwind geht durch das venturirohr und die luft wird beschleunigt .. es bildet sich ein leichter unterdruck und die luft wird abgekühlt (in den dünnen Rohren). Jetzt kommt die Ansaugluft und kühlt sich an den Venturirohren ab. Das wäre doch möglich oder? hab mir jetzt alles durchgelesen und so könnte es funktionieren 😉 .. gut die kühlleistung wäre sehr gering, aber besser wie nix 😁
klärt mich mal auf hier 😁
Hallo,
nette Idee, allerdings hat dein Wärmeübertrager so gut wie keine Wirkung, da die Austauschflächen im Ansaugtrakt viel zu klein sind um bei den geringen Temperaturdifferenzen Wirkung zu zeigen. Wenn Du Sie vergrößerst, hast Du einen derartigen Druckverlust, dass Du den Motor kaum gestartet bekommst. Von Wirkungsgradsteigerung natürlich keine Spur.
Es hat schon seine Gründe, dass die Ingenieure in den letzten 100 Jahren bei Saugern keine derartigen Konstruktionen angegangen sind. Vielmehr hat man auf die Ausnutzung von Resonanzeffekten (Schaltsaugrohr) und auf "Entdrosselung" gesetzt (Die Funktion der Drosselklappe übernimmt z.B. eine variable Ventilsteuerung).
Spannender wäre die Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotorkonzepten (Mild Hybrid) bzw. die Elektrifizierung von Nebenaggregaten. Konzepte wie Anlasser-Generator und elektrisch unterstützter Turbolader sind schon lange angekündigt, lassen aber auf sich warten. Ein Grund ist vielleicht, dass die Automobilindustrie sich nicht vom 12V-Bordnetz verabschieden will oder kann. Bei 12V sind die auftretenden hohen Ströme von ein paar hundert Ampere für solche Hilfsantriebe nicht mehr darstellbar.
Jetzt bin ich aber endgültig off-topic...
mfg
turboengine
des passt scho 😉
naja 48V system wollten sie machen... keiner will der erste sein und es entwickeln, weil das milliarden kostet und die anderen firmen (konkurenz) davon dann abkupfern und sich geld sparen!
und in den schalt- sowie resonanz - systemen ist auch noch viel potential...
Zitat:
@DottoreFranko schrieb am 17. August 2007 um 20:19:21 Uhr:
Es ist physikalisch nicht möglich die Luft ohne ein Kühlgerät oder anderweitigen Wärmeentzug zu unter die Umgebungstemperatur kühlen.
Ein 350 PS Motor saugt ca. 320-350 Liter Luft je Sekunde an. Alle 3 Sekunden ca. 1 m³ ( damit es hier im Beispiel einfacher wird ) Um die Luft um 10° abzukühlen muss man der Luft ca 8500 Joule Energie entziehen - und das in 3 Sekunden !
Das wären ~ 2834 Joule pro Sekunde. ( 1 Joule = 1Watt/Sekunde ) Die dazu nötige Oberfläche wäre riesen groß und die benötigte Kälteleistung wird um den Faktor 2-3 größer sein um diese Luftmengen in dieser kurzen Zeit kühlen.
Wenn die Kühlung der Luft nun 3-5 kw Mehrleistung bringen würde, stünde dem immer noch ein Energieaufwand von
12-15 kw entgegen - also eine negative Energiebilanz !Durch den Fahrtwind erreicht man keine Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur wenn man dem Fahrtwind nicht gleichzeitig Feuchtigkeit entzieht ( konvektive Wärmeübertragung) ! Es gibt keinen Automobilhersteller der bei seinen Saugmotoren einen derartigen Aufwand betreibt.
Und nochmals - die Ansaugluftführung bei Ferraris Mittelmotormodellen hat NICHT mit einer Ladeluftkühlung zu tun - es wird lediglich weitgehend verhindert das sich die angesaugte Luft erwärmen kann. Es findet weder eine aktive noch passive Kühlung der Luft statt - daher ist es auch KEINE Kühlung.
Bei Turbomotoren sieht es etwas anders aus - wenn man die auf 40 - 50° verdichtete Luft um 5 - 10° runterkühlt, verschiebt sich die Klopfgrenze des Gemisches entsprechend nach oben. d.h. der Motor kann höher drehen ohne das die Klopfregelung einschreitet und hat etwas mehr Leistung. Hauptsächlich wird der Motor aber geschont.
Sorry, ich bin gerade auf das Forum hier gestoßen, und konnte mir wirklich nur an den Kopf fassen. Natürlich kann man die Luft ohne ein Kühlgerät kälter machen als die Umgebungsluft. Schonmal bei bei 40+ Grad den Arm aus dem Fenster gehalten, deine Haut Oberflächentemperatur war sicher nicht wärmer als 40 Grad Celsius, dennoch kam dir die 40 Grad heiße Luft bei Tempo 50 kühlend vor. Das ist ein Effekt der Thermodynamik, je schneller die Luft an etwas vorbeizieht desto höher ist der Kühleffekt. Der genaue Name der Regel müsste ich nachschlagen. Oder geh bei im Hochsommer in Ägypten in Urlaub. Sitz im Schatten bei 45 Grad, und mach den Ventilator an, der kühlt auch obwohl die Luft die er verwirbelt 45 Grad, und damit wärmer als deine Oberflächentemp. ist. Sorry aber soviel Unwissenheit kann man nicht unkorrigiert lassen.
Dir ist aber schon bewusst dass du Wärmeübertragung und 'Verdunstungskälte' wild vermischt :-(