RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 10:22
by mana
Ich hatte in der Vergangenheit öfters Diskussionen mit unserem superXcruiser über die Luftzufuhr vom 1HZ und dem 1HD-T.
Seiner Meinung schnürt der Zyklon den Motoren die Luft ab. Er fährt einen Ram-Air Aufsatz und ist der Meinung dass er subjektiv mehr Durchzug beim 1HD-T hat.

Der Toyota Zyklon ist standartmäßig verbaut, seine funktionsweise einfach aber sehr effektiv:
Die angesaugte Luft wird beim Eintritt durch Lamellen in eine schnelle Rotation versetzt. Im weiteren Verlauf spitzt sich der Zyklon zu, die Luft rotiert schneller, Wasser und Feststoffe werden nach außen geschleudert. Weit oben sind an der Seite kleine Schlitze angebracht, an der Innenseite gibt es eine ca. 1mm hohe Kante. Wasser und Schmutz prallen davor und werden durch die Schlitze nach außen gedrückt. Die gereinigte Luft im inneren des Wirbels wird durch den Schnorchel zum Luftfilter gesaugt- wo sie erneut in Rotation versetzt wird, bevor sie den Filter passiert.
Bei Land- und Baumaschinen sind die Zyklone oft geschossen und außen befindet sich ein durchsichtiger Auffangbehälter der bei einem bestimmten Füllstand gereinigt werden muss.
Die Leistungsfähigkeit von Zyklonen hat Dyson mit seinen Staubsaugern unter Beweis gestellt.

Es ist offensichtlich, dass bei Zyklonen zu einem gewissen Luftwiderstand kommt, ob er allerdings Leistung kostet?

Kommen wir nun zu Ram-Air:
Eine quadratische Ansaugöffnung wird oben am Schnorchel direkt in den Fahrwind gestellt und die Luft im 90° Winkel abgeleitet. Der Fahrwind drückt nun Luft durch den Schnorchel. Der Motor bekommt mehr Luft und sollte somit mehr Leistung haben- zumindest in der Theorie. Aber was ist mit Wasser und Fremdstoffen?
Beide werden am Winkel durch die Massenträgheit an die hintere Wandung des Aufsatzes gedrückt und durch kleine Öffnungen nach außen gepresst- Luft dazu gibt es ja im Überfluss.
Damit die Luft gereinigt wird ist es wichtig, dass die Öffnung in den Fahrwind zeigt!

Ob der Ram Air auch funktioniert?
Schauen wir mal nach, wo auf staubigen Pisten auch Leistung immer ein Thema ist:
die australische Road Trains:
Und sie fahren... Ram Air :shock:
Ok, vor dem Luftfilter wird mit Sicherheit noch ein Zyklon die Luft weiter reinigen- wie bei unseren Cruisern- aber die Jungs wissen was sie fahren und warum.

Am Ende kommt es auf einen Versuch an:
Ram Air bei eBay für 12€ geschossen, klar Chinaware aber es sollte ja auch nur für diesen Versuch sein.
Versuchsfahrzeug: HZJ75 (1HZ als Sauger) reisefertig mit Klappdach, Ausbau und Schnorchel. Als Versuchsstrecke sollte eine lange Steigung dienen- idealer Weise mit einem Blitzer am Ende damit auch ein amtliches Messergebnis zu Stande kommt... :wink:
Aber genau das gibt es Niederrhein nicht . :angel:
Aber Autobahnen, mit einer Auffahrt und anschließender Steigung.
Gemessen habe ich die Zeit von 40 auf 120 bergauf, geschaltet bei den gleichen Geschwindigkeiten und das Pedal bleibt immer schön im Anschlag, so dass sich der 1HZ mal richig frei pusten kann. Beide Fahrten erfolgten direkt nacheinander um gleiche Bedingungen (Wind, Temperatur) zu haben. Zugegeben, es sollten jeweils 3 Durchgänge gefahren werden um Fehlerquellen zu eliminieren.
ABER wenn der Ram- Air was bringen soll, muss das Ergebnis schon beim ersten Durchgang eindeutig sein. Wenn erst 3 Durchläufe nötig sind um einen Unterschied belegen zu können- oder auch nicht- fällt für mich der Ram Air Aufsatz in das Reich der Sagen und Mythen.

erste Fahrt mit Schnorchel:
Beschleunigung ab 105 erwartungsgemäß sehr langsam (Luftwiderstand und bergauf...), die Zeit 68,9 Sekunden

zweite Fahrt dann mit Ram Air:
1. Überraschung: Beschleunigung bei 105 wesentlich besser,
dann die Zeit 49,5 Sekunden.

Das Ergebnis ist für mich eindeutig, es gibt mehr Leistung!
Jetzt stellt sich die Frage wie sich das Ganze auf dem Verbrauch und auch in der Höhe aus wirkt.
Auch das möchte ich testen, brauche aber eine länge Fahrt und die steht gerade nicht an.

Nachtrag:
Trotz dieser erstaunlichen Erfahrung mit dem China Teil, würde ich für den regelmäßigen Einsatz zum Marken Ram Air raten, weil hier die Reinigung möglicher Weise besser ist. Aber das war nur für einen Test zu teuer.
Auf Fotos habe ich verzichtet, ihr kennt die Teile ohnehin.

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 11:07
by farnham
Interessante Messung!

Bei meinem VDJ79 kratze ich mir auch jedes Mal verwundert am Kopf, wenn ich bei offenem Fenster (Rechtslenker!) und moderater Geschwindigkeit, beispielsweise in tiefem Sand, mal das Pedal durchtrete. Aus dem Original-Zyklon kann man dann ein Fauchen vernehmen, das fast das Motorgeräusch übertönt.

Das kann in Hinblick auf den Strömungswiderstand und damit auf die Motorleistung nicht optimal sein. Vielleich muss doch mal so ein einteiliger Safari Snorkel her.

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 11:15
by steffen_k
Hallo mana, ich glaube deine "Messung" ist stark durch dein subjektiven Empfinden beeinflusst.

Wenn sich mal den physikalischen Zusammenhang klar macht, dass das Ram-Air den Staudruck nutzt, dann kommt man bei V = 100 km/h = 27.7 m/s, mit einer Luftdichte von rho = 1.22 kg/m³ auf einen Staudruck von p = 1/2 * rho* v² = 400 Pa = 0.004 bar, was dann bei einem Umgebungsdruck von p = 1 bar gerade mal 0,4 % Druckerhöhung darstellt. Da glaube ich nicht daran das du das merkst.

Ich persönlich halte das Stück Saurohr das über den Motor hinweg geht mit einem Querschnitt von 40 * 25mm als größte Drossel im Ansaugsystem des 1HZ/HDT.

Gruß Steffen

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 11:35
by Ragnarök
Steffen, ich stimme dir da durchaus zu, du lässt bei der Rechnung aber den Strömungswiderstand des Zyklons außer acht. Ich habe noch nie nachgemessen, aber er könnte durchaus einen Druckunterschied von 0,1-0,2 Bar verusachen. Und der würde sich tatsächlich merkbar auswirken, vor allem beim Sauger.

Gruß, Ragnarök

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 11:53
by steffen_k
Hi Ragnarök,

man "vertut" sich da schnell mal um eine oder zwei Größenordnung.

Ich habe mal den Druckverlust bei einem VW UP! Luftfilter + Kasten nachgemessen.

https://www.youtube.com/watch?v=0pVhcRB ... w&index=18

und man bedenke 1 Bar = 10 Meter Wassersäule.

Gruß Steffen

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 11:58
by farnham
Der Staudruck selbst ist sicher nicht das Wesentliche, der Widerstand durch den Zyklon erscheint aber sehr plausibel.

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 12:54
by mana
Hmmm,
klar gibt es zahlreiche subjektive Komponenten und auch andere Einflüsse die sich aber zumindest teilweise wieder aufheben dürften. Aber rund 20 Sekunden kann man darüber nicht erklären, zumal ich versuchte so objektiv wie möglich zu messen. Leider habe ich den Tacho nicht filmen können, die Nadel bewegte sich beim Ram Air deutlich schneller.
Übrigens ich habe an den Ram Air auch nicht wirklich geglaubt, darum auch die Diskussionen mit sXc -und jetzt muss ich ihm auch noch Recht geben...

Natürlich wäre es auch eine Idee die gleiche Fahrt mit umgedrehten Einlass zu fahren um zu klären ob es am Staudruck oder am nicht vorhandenen Zyklon liegt. Daran habe ich aber nicht gedacht.

Hier steht Staudruck gegen Unterdruck im Zyklon- wäre interessant zu messen wie sich das Ganze nach dem Filter auswirkt, habe aber keine Messuhr und ist mir zu aufwändig.

An der Stelle danke an Steffen für die Rechnung.

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 15:42
by Reiti
mana wrote:-und jetzt muss ich ihm auch noch Recht geben...



Das ist bitter...



:biggrin:

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 16:22
by TimHilux
Ich habe keinen Sauger sondern einen Turbo....
Aber ich werde wohl meinen Zyklon bei Gelegenheit auch mal ersetzen. Wie Mana eben auch glaub ich da nicht ganz dran :biggrin:

Tim

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 19:01
by steffen_k
Hallo zusammen,

Ich habe einiges an Messtechnik verfügbar und habe auch den Zyklon drauf. Ich schau mal ob ich den Druck im Luftfilterkasten gemessen bekomme. Das interessiert mich jetzt auch mal was wirklich stimmt.

Gruß Steffen

Re: RAM AIR

PostPosted: Sun 8. Jul 2018, 19:32
by quadman
Auf der Strasse ist der air ram ja ok, im Sand möchte ich den Zyklon nicht missen. Auch wenn er ein zwei Pferde kostet....


Gruß Stefan

Re: RAM AIR

PostPosted: Wed 11. Jul 2018, 21:13
by RinaMat
Die Luft zu reinigen verursacht Druckverlust - egal ob Zyklon oder klassischer Filter. Je höher die Reinigungswirkung desto höher (im Allgemeinen) der Druckverlust.

Re: RAM AIR

PostPosted: Thu 12. Jul 2018, 04:58
by Bayerwaldlux
steffen_k wrote:Hallo mana, ich glaube deine "Messung" ist stark durch dein subjektiven Empfinden beeinflusst.

Wenn sich mal den physikalischen Zusammenhang klar macht, dass das Ram-Air den Staudruck nutzt, dann kommt man bei V = 100 km/h = 27.7 m/s, mit einer Luftdichte von rho = 1.22 kg/m³ auf einen Staudruck von p = 1/2 * rho* v² = 400 Pa = 0.004 bar, was dann bei einem Umgebungsdruck von p = 1 bar gerade mal 0,4 % Druckerhöhung darstellt. Da glaube ich nicht daran das du das merkst.

Ich persönlich halte das Stück Saurohr das über den Motor hinweg geht mit einem Querschnitt von 40 * 25mm als größte Drossel im Ansaugsystem des 1HZ/HDT.

Gruß Steffen



Servus,


probieren geht über studieren :biggrin:


Luxige Grüsse, Andi