Ram-Air vs. Zyklon objektive Messergebnisse

[steffen_k]

Hallo zusammen, wir hatten ja hier schon mal die Diskussion über das Ram-Air.

Da es mich interessiert hat, wie es sich tatsächlich verhält, habe ich mal zwei Messreihen durchgeführt:
1. statisch, im Stand bei verschiedenen Drehzahlen
2. dynamisch, bei 100km/h

Da ich selbst nicht daran glaube, dass das Ram-Air einen Vorteil bringt, wollte ich auch keine 45,-€ für ein Chinateil ausgeben. Ich habe stattdessen selbst ein Ram-Air konstruiert

und ausgedruckt.

die 5 € Materialkosten ist mir der Spaß dann doch wert.

Als Messgröße habe ich den Druck hinter dem Luftfilter gewählt, dort habe ich bereits einen Anschluß für einen „Luftfilterverschleißanzeiger“ habe.

Zum messen des Druckes benutze ich einen MXP4115AP Drucksensor (15,-€) und zum anzeigen des Messwertes einen Arduino Uno mit Proto-Shield und einem LCD (20,-€).

Als erste wollte ich mal wissen ob der Sensor korrekt misst bzw. ausgewertet wird, dazu habe ich ein Glas mit Wasser befüllt und das Ende des Schlauchs ins Wasser getaucht.
Im Glas sind 10cm Wassersäule. Nach der Formel für den hydrostatischen Druck p = rho*g*h also p = 1000 kg/m³ * 9.81 m/s² * 0.1m = 981 Pa = 9.81 mbar.

Der Druck ist 10mbar höher, also funktioniert die Messkette schon mal.

Ergebnis statischer Test:
Bei der ersten Messung habe ich allerdings festgestellt, das die Druckwerte ohne zeitliche Mittelung nicht ablesbar ist, daher habe ich einen gleitenden Mittelwert über 1 s eingeführt, damit kann man den Wert dann auch ablesen.
Ich habe jeweils mit dem original Zyklon, ohne Zyklon und mit dem Ram-Air gemessen.
Die Messung wurde bei 0, 500, 1000, 1500,2000 und 3000 1/min durchgeführt. 300 1/min sind bei mir im vierten gang 100km/h.
Das Ergebnis ist im unter stehenden Diagramm dargestellt.

Wie man sieht, sieht man ohne Nullpunktunterdrückung erstmal keinen Unterschied zwischen den drei Zuständen.

Erst wenn man reinzoomt kann man erkennen, dass der Druck zwischen „Motor aus“ = Umgebungsdruck und „Leerlauf“ = 500 1/min um 2 mbar abfällt. Das Verhalten des Ram-Air und „ohne-Zyklon“ gleichwertig als anzusehen sind. Der original Zyklon erzeugt bei n = 3000 1/min p = 10mbar mehr Druckverlust. D.h. der originale Zyklon erzeugt etwas soviel Druckverslust, wie der Druckunterschied von 100 Höhenmetern.

Den dynamischen Test mache ich dann nächste Woche.

Gruß Steffen

[superXcruiser]

Hi

dass Thema finde ich sehr interessant und bin wirklich gespannt auf die weiteren Ergebnisse.

bis denn

PS: Und dank dir für den Thread

[RobertL]

Hallo zusammen, wir hatten ja hier schon mal die Diskussion über das Ram-Air.

Da es mich interessiert hat, wie es sich tatsächlich verhält, habe ich mal zwei Messreihen durchgeführt:
1. statisch, im Stand bei verschiedenen Drehzahlen
2. dynamisch, bei 100km/h

Da ich selbst nicht daran glaube, dass das Ram-Air einen Vorteil bringt, wollte ich auch keine 45,-€ für ein Chinateil ausgeben. Ich habe stattdessen selbst ein Ram-Air konstruiert

Gruß Steffen

Lustig! Um welchen angeblich Vorteil geht es? Höherer Staudruck zwecks höherer Motorleistung? Wer glaubt denn sowas?

Wieviele Stunden hast du für die Konstruktion und das Ausdrucken aufgewendet und war das wirklich günstiger als €45 für ein Chinateil? Wenn man sozusagen die Arbeitszeit mit rein kalkuliert.

Die Ergebnisse sind aber sicher trotzdem sehr interessant.

[Ledesco]

Ich glaube es macht ihm einfach Spass! Ich habe auch schon, und mache es noch immer, ganz viele unwirtschaftliche und sinnentleerte Dinge getan. Einfach weil es Spass macht und ich es kann.

Und vielleicht kann man ja damit die Leistung des Motors verdoppeln.

Ich finds spannend was er sich da so zusammenbastelt.

[UH1D]

Finde es auch interessant. Erkenne ich da einen 7er mit 1HZ und Turbo, aber einfacher Brücke oder irre ich mich ?
Der Schlauch nach dem Luftfilter knickt 90° nach unten.

[steffen_k]

@Robert: Das konstruieren des Ram-Air hat ca. 30 min gedauert, Es ist ein Pyramidenstumpf dessen Ende entlang eines Bogens auf einen Kreis extrudiert wurde und dann unten dran noch ein Kegel. Das ist kein grosser Aufwand, den Rest macht der Drucker. Das China Ding hätte zudem auch nicht ohne ànderung gepasst. Aber natürlich hätte ich in der Zeit auch das gleiche Geld verdienen können. Aber ich habe am Donnertag Mittag angefangen und am Freitag hatte ich das Teil in Händen.

@ Ledesco: Genau!!

@UH1D: Ja es ist ein 1Hz mit Turboumbau, den hat das Auto von Neuheit her und läuft seit 280tkm ohne zu mucken.
Die Ansaugbrücke stammt von einem 1HDT (den habe ich auch noch im 80`ziger) würde ich sagen.

Gruss Steffen

[Michi070166]

Hab keine Ahnung aber davon viel.
Wäre der Luftdurchsatz/durchfluss; Luftmenge nicht interessanter?

[TimHilux]

Die misst Du ja indirekt mit.
Es wird ja im Ansaugtrakt hinter dem Luftfilter gemessen. Wenn nun die Luftmenge dem Motor nicht ausreicht würde der Druck sich stark ändern, der Motor also einen Lufthunger haben.
Der absolute Luftdurchsatz ist hierbai nicht ganz so wichtig, weil was Bringt es mit wenn der Ram im Gegensatz zum Zyklon zwar das doppelte durchlässt aber nur die Hälfte benötigt wird

Tim
Der wo da auch keine Ahnung von hat

[UH1D]

Mal schauen was er noch so heraus findet. Diesel verbrennen ja (eigentlich) eh unter Sauestoffüberschuss. Das Magergemischproblem kennen die nich. Problematisch ist eher die Temperaturentwicklung durch das Ansaugen des Turbos einerseits und das Verdichten der auch noch im Lader erwärmten Luft andererseits. Das hat ja Einfluss auf die Dichte bzw. Den transportierten Sauerstoff im Volumen. Wenn ich dann die Spritmenge erhöhe wird es warm.
Dann gibt es da auch noch das Kompressionsverhältnis, das bei nachgerüstetem Turbo angepasst wurde, oder auch nicht, und das Luftverteilungsproblem, je nach Brücke. Mit LLK wäre letzteres etwas "überschaubarer". Die Druckveränderung im Ansaugtrakt ist jedenfalls schon was dynamisches, ist ja keine Flüssigkeit.

Wir sind gespannt...

[steffen_k]

Hallo,

zunächst mal geht es ja um die Frage ob das Ram-Air einen Vorteil bringt, wobei sich schon beim letzten Thread herauskritalisiert hat, dass eher um den Nachteil des Zyklon geht. Daher vergleiche ich den Druckverlust der durch die beiden Schnochelaufsätze entsteht.
Im Grunde hängt die Leistung eines Verbrennungsmotor nur von der verbrannten Luftmenge ab, d.h. mit mehr Luft kann man Sprit verbrennen, also bekommt auch mehr Leistung. (ja ich weiss es ist komplizierter, aber wir sind hier ja nicht an der Uni).

Der Motor is quasi eine Pumpe die Luft ansaugt, alles was sich im Ansaugtrakt befindet, wirk als Drossel die den Druck mindert. Extremfall ist der Ottomotor im Leerlauf, hier versucht der Motor bei geschlossener Drosselklappe Luft zu ziehen und man bekommt ein hohes Vakuum im Saugrohr, also wenig Luft im Zylinder = wenig Sprit = wenig Leistung. Diese nennt man Quantitäsregelung.

Beim Diesel gibt es keine Drosselklappe, sondern er zieht sich immer die gleich Menge Luft und ändert nur die Spritmenge , das nennt man Qualitätsregelung.

D.h. der Verbrennungsmotor verliert an Leistungspotential, wenn weniger Luft im Brennraum gelangt. Deswegen baut man aufgeladene Motoren, da kann man die Luftmenge dann bei gleichem Hubraum erhöhen.

Im Vorgängerthread gab es ja Stimmen die meinten der Druckverlust des Zyklons wäre im Bereich von 0.1 bar also 100 mbar, das stimmt schon mal nicht.

Gruss Steffen

[Feldi]

Interessantes Projekt. Bin auf die restlichen Ergebnisse gespannt.
Ich hätte allerdings eher einen Differenzdrucksensor genommen. Der würde die Druckänderungen viel höher auflösen und den Einfluß durch Luftdruckschwankungen eliminieren.

[Drecksau]

Ich habe zwar auch einen RAM-air, und drehe den nur im Wald und in der Waschstrasse nach hinten, glaube aber dennoch nicht, dass sich das bei turbogeladenen Motoren auswirkt.
Denn hier ist es bei hohen Drehzahlen doch eh eher so, dass der Turbo zuviel Druck bringt, und der Overboost den zu hohen Druck ablässt.
Warum dann also noch mehr Luft durch den Schnorchel reindrücken? Wen die Luft bei hohen Drehzahlen 'abgelassen' wird?
Bei nicht aufgeladenen Motoren mag das was bringen.
Meine Meinung.

Peter

[mana]

Interessante Fortsetzung des Versuchs!
Mich würde interessieren ob und wenn ja wie sich der Staudruck bei verschiedenen Geschwindigkeiten auswirkt, z.B. 60km/h, 80km/h und 100 km/h.

[Oelprinz]

hab das schon mal irgendwo beschrieben...

wir haben bei TTE 1998 für die Safari-Rallye mit der Corolla mal ähnliche Versuche gemacht. Fazit: Die einzige Snorkel-Position mit positivem Einfluss/Staudruck) war unterhalb der Scheibe (da wo üblicherweise die Lüftung ansaugt) bei Geschwindigkeiten über 160km/h. Wir haben die Position nicht umgesetzt, weil bei Wasserdurchfahrten gerne mal bis zur Scheibe geflutet wurde.

Bei Ansaugposition oberhalb der Scheibe war immer Druckverlust gegeben.

Ist auch ganz gut rechnerisch nachvollziehbar. Einfach mal Luftmenge des Motors mit Querschnitt des Schnorchels rechnen. Bei der Ansauggeschwindigkeit ist die gefahrene Geschwindigkeit vernachlässigbar. Verwertbarer Staudruck entsteht da evtl über 200km/h...wer von uns fährt da rum?

Cool, was heute schon mit Haushaltsbudget und ENgagement messbar ist.

Gruß
Volker

[Oelprinz]

hab das schon mal irgendwo beschrieben...

wir haben bei TTE 1998 für die Safari-Rallye mit der Corolla mal ähnliche Versuche gemacht. Fazit: Die einzige Snorkel-Position mit positivem Einfluss/Staudruck) war unterhalb der Scheibe (da wo üblicherweise die Lüftung ansaugt) bei Geschwindigkeiten über 160km/h. Wir haben die Position nicht umgesetzt, weil bei Wasserdurchfahrten gerne mal bis zur Scheibe geflutet wurde.

Bei Ansaugposition oberhalb der Scheibe war immer Druckverlust gegeben.

Ist auch ganz gut rechnerisch nachvollziehbar. Einfach mal Luftmenge des Motors mit Querschnitt des Schnorchels rechnen. Bei der Ansauggeschwindigkeit ist die gefahrene Geschwindigkeit vernachlässigbar. Verwertbarer Staudruck entsteht da evtl über 200km/h...wer von uns fährt da rum?

Cool, was heute schon mit Haushaltsbudget und ENgagement messbar ist.

Gruß
Volker