Strömungsoptimierung vor der Drosselklappe

Dieses Thema im Forum "Motor" wurde erstellt von Authrion, 04.12.2009.

  1. #1 Authrion, 04.12.2009
    Authrion

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    moin zusammen,

    ich bastel grad mal wieder weiter an meiner mühle...

    Luftfilterposition, luftzufuhr usw ist alles klar...aber was zwischen luftfilter und drosselklappe?!

    was hab ich technisch zu beachten:

    je größer die durchströmte Fläche des Rohrs, desto weniger Luftgeschwindigkeit, desto weniger Verluste.

    der Luftmengenmesser sollte wohl mögichst laminar angeströmt werden, um perfekt zu funktionieren, oder?

    es sollten möglichst wenig querschnittsänderungen gemacht werden..um verluste zu vermeiden.

    ich habe heute mal einen prototyp für meinen luftfilter gebaut:
    test verlief gut...sound gut, ansprechverhalten gut, leistung gut...

    [​IMG]


    das sind hier mal die möglichkeiten, die ich habe:

    [​IMG][​IMG]

    fragen:

    darf der LMM direkt vor die DK?
    darf der LMM direkt an den Filter?

    ...krieg ich den LMM irgendwie rausgeschmissen? :rolleyes: :( das is die reinste drossel.. ;(

    eure ideen zum basteln?
    ich hab den prototyp aus nem regenabflussrohr gemacht...lies sich ganz gut zu einem trichter formen...viel möglichkeiten zum schweißen usw hab ich leider nicht..aber geht im zweifel auch

    grüße
     
  2. AdMan

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  3. #2 BullittSan, 04.12.2009
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    Dazu könnt ich dir jetzt sagen, das er beim 1SZ-FE auch vor der DK liegt.
    Die Position dürfte egal sein, hauptsache er misst was irgendwo.
     
  4. #3 --Sunny--, 04.12.2009
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    Hi,

    den LMM kannst du gegen einen MAP sensor ersetzten, dafür brauchst du aber ein freiprogrammierbares ECU, wobei jenes auch gleich einen umstieg auf 98oktan erlaubt (erlaubt ist vielleicht das falsche wort, der motor lässt sich auf 98er einstellen) bzw. kannst du das auch auf geänderte steuerzeiten (nockenwellen und oder nockenwellenräder) einstellen bietet also mehr als nur einen vorteil


    prinzipiell erreichst du mit kleinem querschnitt bereits im mittleren drehzahlbereich eine hohe strömungsgeschwindigkeit, was dem drehmoment dort zu gute kommt, mit verlusten im oberen drehzahlbereich

    bei größerem querschnitt, verlierst du im mittleren drehzahlbereich an drehmoment, erreichst aber im hohen eine bessere füllung der zylinder

    bigger is better gilt nicht, du solltest als erstes festlegen was du willst um dann den motor dem ziel entgegen zu trimmen

    PS.: ich würde nach dem LLM den durchmesser beibehalten, und soviel schlauch wie möglich gegen rohr ersetzten

    greetz
     
  5. gt16

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    Hallo,
    ich hab nen Alurohr zwischen DK und LMM, original Toyotaluftfilter mit ordentlicher Kaltluftzufuhr.
    Alles andere wäre meiner Meinung nach dem Aufwand gegenüber net angemessen. Der LMM ist und bleibt ne Bremse, da kannst Du noch so viel optimieren, er machts wieder kaputt!
    Lösung wie schon geschrieben auf MAP umrüsten, aber da sind wir wieder beim Aufwand :D

    Trotzdem viel Spaß beim Basteln :]

    Mfg gt16
     
  6. #5 Authrion, 05.12.2009
    Authrion

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    naja..beim luftfilter war noch ein biegsames rohr dabei...das aber von
    der fläche etwa so groß ist wie der einlass beim LMM...
    dazu geriffelt..also nicht wirklich optimal.

    @gt16: wie hast du die kaltluftzufuhr geregelt?
    habe da mehrere ideen...aber im umsetzen bin ich noch nicht weit..

    @ sunny: hm..versteh ich nicht ganz...die einströmgeschwindigkeit
    hängt doch nur vom querschnitt ab...der bei der drosselklappe konstant ist...
    ...VOR der DK versuche ich doch den querschnitt einfach so groß wie möglich zu halten, um verluste zu minimieren?!

    Volumenstrom = Fläche x geschwindigkeit
    Volumenstrom = konstant

    was sich ändert ist der druck...und da entstehen ja auch die verluste..
     
  7. Quite

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    Sunny, muss dir da etwas widersprechen, die Drehmoment tragend ist das gedrosselte Volumen, nicht das ungedrosselte vor der DK. Daher würde man den besten effekt mit offenen Trichtern direkt an der DK erreichen, sofern die Ansaugtemps gleich bleiben.
    Jeder Bogen und jeder cm Länge der Rohrführung erzeugt Widerstand, ganz extrem sind Querschnittsverengung da Kontinuitätsgleichung gilt.
    Um es mal zu veranschaulichen eine kleine Beispiele und Rechnung:
    Die Verlustleistung P(rges) berechnet sich aus der Masse m * der Summe aller Widerstandszahl (C~) der Einzelelemente * v² / 2
    Zum Vergleich, ein scharfkentiger Einlass ins Rohrsystem hat eine C~ von 0,6 ein gut verrundeter Einlass dagegen lediglich ein C~ von 0,05 .
    Plötzliche Querschnittsweitung auch Stoßdiffusor genant hat ein C~ = (1-A1/A2)² wobei A1 und 2 die jeweilgen Querschnitte sind. Beim Optimale Difusor mit einer schrägen Weitung im Winkel von 5-8° wird die obrige Formel mit einem Wert zwischen 0,05 und 0,2 multipliziert abhängig von Randbedingungen.
    Ein Bogen mit optimaler Krümmung, Krümmungsradius/Rohrdurchmesser 2,5-5 habem einen C~ von 0,18-0,10. Mit Leitschaufeln erreicht man werte von bis an 0,05. Bei gerade Rohren kann man mit der Formel C~ = L*Länge/Durchmesser errechnen, wobei L der Rohrreibwert ist.

    Vernüftig in in die Grundelemente zerlegt ist es garnicht so komplex wie es scheint.

    Für die Auslegung der Rohrdicke und Oberfläche entscheident ist das Strömungsverhalten, laminar oder turbolent, wobei letzte einen deutlich höheren Widerstand aufweist als laminare Strömungen. Prüfen welcher Zustand vorliegt kann man mit der Reynoldszahl Re(krit) = Mittlererohrgeschwindigkeit (u) * Durchmesser (d) / Viskosität (v) = 2300 für Rohrströmungen. In Laminare Strömung gilt L = 64/Re . Für Luft liegt v bei 15*10e-6 m²/s. Für ein 20mm dickes Rohr würde ab einer geschwindigkeit von 1,7m/s die Strömung turbolent sein. Bei Turbolenter strömung L = 0,3164/vierte Wurzel von Re (2300<Re<10 hoch fünf). Die Rauigkeit des Rohres Ks gibt in verbindung mit dem Durchmesser -> Ks/d auskunft über die Unterschichtströmung. Für Hydraulisch glatt muss Ks/d <10/Re sein, der voll rauhe Bereich begint bei Ks/d=1000/Re

    Drosselklappen haben übrigens folgende C~ Werte: 10°(Vollgas) = 0,5 ; 20°=1,5 ; 30°=4 ; 40°=11 ; 50°=33 ; 60°=120 ; 70°=750 ; die dicke der Achse nicht mitberücksichtigt.
     
  8. #7 Authrion, 05.12.2009
    Authrion

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    fuck...hab grad nen ellenlangen beitrag verfasst...der durch einen seitenladefehler jetzt weg ist...neeeein...

    naja..ich hatte ausgerechnet, dass ich bei einem 10cm rohr auf
    eine strömungsgeschwindigkeit von ca 8m/s komme.

    bei einem 5cm rohr 47m/s !!

    das wird dann quadratisch mit der rohrreibungszahl multipliziert...was den verlust ergibt...also schon deutlich!

    edit: @ quite: auch strömunslehre gehört? :D

    ich wüsste schon, wie ich eine perfekte luftführung hinkriege..mal abgesehen vom sitz des LMM...
    doch das wäre, wie gt16 schon schrieb, nicht mehr verhältnismäßig
     
  9. #8 Torsten Riedel, 05.12.2009
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    Nimm eine Piggyback-ECU bei der du die Möglichkeit hast, den LMM komplett wegzulassen.
    Wir empfehlen dazu das MAP ECU - damit erreichst du am meisten und ist relativ preiswert.
    Wenn´s dir mit der Optimierung wirklich ernst ist wirst du um MAF-Elimination nicht drumrum kommen - bringt auch verhältnismässig viel Leistung.
    Wäre interessant wenn du vorher/nachher auf den Prüfstand fährst...
    Beim MR2 turbo hat der Wegfall des LMM (Klappe!) fast 30PS gebracht.
     
  10. #9 --Sunny--, 05.12.2009
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    Hi,

    @ Quite

    ich danke für deinen beitrag, muss ihn zwar noch ein paar mal durchlesen um ich ganz zu verstehen, weiß aber auf was du hinaus willst

    dadurch das ich nie in eine weiterbildende schule gegangen binn ist mein wissen um strömungsdynamik nicht gut ausgeprägt, muss also stets selber draufkommen wie was funktioniert bzw. lesen und von anderen lernen

    ich nehm mir mal die freiheit raus dich mit der ein oder andere frage zu belästigen, wenn das ok für dich ist :)

    greetz
     
  11. ukhh

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    Wenn hier noch einer "turbolent" schreibt, wird er erschossen!


    :D
     
  12. #11 --Sunny--, 05.12.2009
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    Hi,

    warum soll niemand mehr turbolent schreiben? *duckundweg* :D

    greetz
     
  13. #12 Authrion, 05.12.2009
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    preis? so als hausnummer?

    beim turbo macht das sicherlich viel aus, da dort die drücke und daher die verluste auch wesentlich größer sind.

    problematisch bei mir ist, dass ich keinen klopfsensor habe..deswegen möchte ich eigentlich ungern auf die standart ECU verzichten..

    prinzipiell gehört zu solch einer optimierung aber auch ne gute nockenwelle und ne größere DK.
    und da sind wir dann wieder bei nem 4 stelligen betrag.. ;(
     
  14. #13 Torsten Riedel, 05.12.2009
    Torsten Riedel

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    Die ECU allein dürfte schon bei knapp 1.000€ liegen - dafür hast aber fast alle Funktionen die z.B. auch AEM in der Standalone liefert. Kannst nur die maximale Drehzahl nicht anheben - dafür hast aber einige sehr praktische Funktionen wie das Self-Programming drin. Wär zu viel um es hier zu schreiben...
    Gibt´s auch noch in der kleinen Ausführung für ca. 600€, allerdings ist die nur eingeschränkt programmierbar und würd ich nicht empfehlen.
    Man müsste Mal alles bei MAP ECU durchschauen, aber ich glaub dass man sogar einen Klopfsensor dranhängen kann - müsstest also nur am Block festmachen. (Wundert mich eh dass du keinen serienmäßig hast!?!)
    Könntest damit auch Nockenwellen, andere Drosselklappe usw. einbauen, lässt sich problemlos immer wieder neu programmieren.
     
  15. #14 Authrion, 05.12.2009
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    83er 4age :D

    naja..das is dann etwas zu viel des guten...ein anderer klopfsensor ist ne hausnummer für sich..weil die ja exakt auf das klopfen abgestimmt sein müssen..und jeder motor vibriert anders...

    ich lass es wohl beim rohrbau..
     
  16. #15 Torsten Riedel, 05.12.2009
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    Das mit dem Klopfsensor stimmt nicht - kannst einen universellen kaufen und nur die Werte dazu in´s MAP ECU eingeben, dann hast du sofort eine funktionierende Klopfregelung...
     
  17. #16 Der Krieger, 05.12.2009
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    nimm nen greddy emanage ultimate ;)
     
  18. #17 VenomSR20, 05.12.2009
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    *sign*

    :] :] :] :]
     
  19. #18 Authrion, 05.12.2009
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    würd ich ja, wenn das ding nicht mehr als auto+motor zusammen kosten würde und ich nen plan hätte, wie ich das einstell.

    problematisch deshalb, weil ich mit den seriennocken nicht viel verändern kann...bzw es nicht viel sinn macht.

    das mach ich dann bei der turboschleuder...nächstes jahr oder so ;)
     
  20. AdMan

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  21. ukhh

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    Ich warte noch auf weitere Strömungsprofis.

    Wenn man vor dem LMM ne Drossel hat, dann verringert sich der Volumenstrom. Das Gas (Luft) kühlt sich ja durch die Entspannung ab.

    :]



    Ich sach ma...... das ist alles Wurst.
    Gib ma den Querschnitt vom LMM. Und gib ma den Massenstrom. Dann kann ich dir sagen, obs überhaupt was bringt und wo man was einbauen sollte.
    Ich schätze die Temperatur is wichtiger. ;)


    edit: isses besser für den Motor nen geringeren Volumenstrom oder nen größeren laut LMM zu haben?
     
  22. gt16

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    Kein Plan wie das Ding sich nennt, aber es sitzt im Kotflügel, dient der Ansauggeräuschdämpfung, Abkühlung... auf jeden Fall raus damit, offenes Loch im Luftfilterkasten mit flexiblen "Ofenrohraludings" nach vorne zur Stoßstange (ist bei mir passend ausgeschnitten) legen/verbinden, fertig.
    Versuche ala K&N-Matte sind Schwachsinn!

    Versuche mit piggyback werden scheitern da unser 4age LMM nicht mit 0-5V arbeitet, aber das hatten wir schon tausendmal...

    Mfg gt16

    P.S.: Interessante Strömungsdynamikdiskussion übrigens :D Irgendwann lese ich mich da auch mal rein ;(

    EDIT: Kann wer gut pokern, macht kein Spaß mit den Eierköppen :D
    Aber so hat man Zeit in den Tiefen seiner festplatte zu suchen: LMM-Info

    EDIT2: Falls Emma oder toyotatunner was dazu schreiben,nicht beachten :D:D
     
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Strömungsoptimierung vor der Drosselklappe

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