Saugluftheizung :-(( ??

Hallo,

mein ASZ hat zwischen LMM und Ladereingang ein großes, um 2 Ecken laufendes, sich konisch verengendes Alurohr, Gesamtlänge geschätzt ~ 80 cm, Eingangsdurchmeser ~ 8 cm.
EDIT: Länge ~ 60 cm, Durchmesser am Lader ca. 6,5 cm (nachgemessen).

Es verläuft größtenteils unmittelbar hinter dem Motorblock, wird daher im Fahrbetrieb von heißer Luft umströmt und heizt somit die Ansaugluft auf.

Was soll das ?????

Z.B. beim AFN und ALH ist das vergleichbare Teil nicht nur kürzer, sondern aus vergleichsweise gut isolierendem Kunststoff.

OK, der LLK kommt dahinter und wird einen Teil der "Heizleistung" wieder abführen, aber ich überlege mir trotzdem, das Rohr mit Isoliermaterial zu umwickeln, um die Ladereintrittstemperatur abzusenken.

Kann hier jemand Pi x Daumen abschätzen, um wieviel Grad die Saugluft durch das Alurohr aufgeheizt wird?

Hm Vw....

Probier Deine Isolation aus und prüfe das Ergebnis. Ich denke, daß Du hier nur keine Verbesserung finden wirst, da Alu meist genauso schlecht Wärme aufnimmt, wie ABS-Kunststoff (oder was normalerweise verwendet wird).
Aus dem Golf4 130PS (ASZ?) kenne ich es nur so, daß dies Ladeluftrohr gerade deshalb entweder aus Alu oder Kunstoff (mit Konturringen) konstruiert wurde, da es sich bei Vollgas unter Umständen ev. zusammenzog. Motorwärme und Laderrunterdruck taten ihr übriges dazu.
S3-Fahrer hatten anfangs auch ihre liebe Mühe...man gibt Gas, Rohr macht *flapp* und dem Motor geht die Luft aus.

Ev. wollte man bei Deinem 9N hier vorbeugen, kenne aber den Motorraum bei Deinem nicht explizit.

Julian hat folgendes geschrieben:

Ich denke, daß Du hier nur keine Verbesserung finden wirst, da Alu meist genauso schlecht Wärme aufnimmt, wie ABS-Kunststoff (oder was normalerweise verwendet wird).

Hi Julian,

Metalle sind AFAIK alle mehr oder weniger gute Wärmeleiter.

Schau z.B. mal in deinen PC, auf den CPU-Kühler: der dürfte aus Alu sein.
Wenn ABS die Wärme ähnlich gut (ab)leiten würde, wären Kühlkörper bestimmt daraus gefertigt, weil billiger

Ich werde mal versuchen, die durch das Rohr übertragbare Wärmeleistung anhand der Oberfläche und Kühlkörperdaten (Conrad-Katalog) abzuschätzen.
Ich vermute, da kommen einige -zig Watt zusammen . . .

Hi!

Ja, der letzte Kühler war aus Alu, flog hochkant raus, der jetzige ist aus 100% Kupfer... Mit Alukühlern im Computergehäuse habe ich nur schlechte Erfahrungen gemacht. Sind zwar sehr viel verbreitet (=billig!!), aber schlechte Ableitung.
Zahlenwerte? Cpu+Al >60°C Temperatur, Cpu+Cu <40°C

btw...Kunststoffkühler können nur als Thermoplasten den geforderten Temperaturansprüchen vieler Hersteller genügen (ABS usw ist kein Thermoplast) und hier verlieren sie viele Eigenschaften, die der Wärmeableitung förderlich wären. Also funktioniert nicht.

Alu ist wesentlich steifer, weshalb ich denke, daß es wegen mechanischer Beanspruchung verwendet wurde.

Julian hat folgendes geschrieben:

Ja, der letzte Kühler war aus Alu, flog hochkant raus, der jetzige ist aus 100% Kupfer... Mit Alukühlern im Computergehäuse habe ich nur schlechte Erfahrungen gemacht. Sind zwar sehr viel verbreitet (=billig!!), aber schlechte Ableitung.

Na ja, soo viel schlechter ist Alu nicht.

Habe gerade beim Googeln folgende Werte gefunden:
Alu = 204 W/mK
Kupfer = 384 W/mK

Also ist Kupfer "nur" 88% besser als Alu, aber dafür rund 3 x schwerer.
-> Mit dem Mehrgewicht eines gleichgroßen Kupfer- gegenüber Alukühlers belastest Du die Platine bzw. die kraftübertragenden Teile zwischen Kühlkörper und Gehäuse entsprechend höher, besonders bei Vibrationen (Transport usw.).

(Ist ja gnädig von VW, daß das besagte Rohr nicht aus Kupfer besteht )

Aber ich finde, das soll mal reichen als OT

Hi,

zunächst OFF-Topic, CPU-Kühler, die Verlustleistung der CPU fällt auf einer sehr kleinen Fläche an, daher ist Kupfer bei den aktuellen Prozessoren zwingend. Es reicht aber im Prinzip eine Kupferplatte wenn sie thermisch einwandfrei mit einem Alu-Gerippe verbunden ist. Dies ist, sofern sauber gemacht, der beste Kompromiss aus Wärmeabfuhr und geringen Gewicht.

Zum Alu-Rohr: Natürlich leitet Alu viel besser als irgendwelche Kunststoffe, es ist aber fraglich, wieviel Wärme über die trotz der Länge kleine Oberfläche, ein Wärmetauscherrohr wäre innen verrippt, an einen relativ großen Volumenstrom abgegeben werden kann.
Wahrscheinlich ist bei Vollast der Effekt minimal, im Winter im Leerlauf größer und vielleicht sogar komfortsteigernd.

Ich hab mal einige Daten verglichen.

Geht man nur von der spezifischen Wärmeleitfähigkeit von Alu aus, so erscheinen gängige Kühlkörper völlig überdimensioniert.

Der "Flaschenhals" scheint daher der Wärmeübergang von Alu zu Luft zu sein, der wohl ungefähr 4000 mal schlechter ist als die Wärmeleitung in Alu selbst.

Anhand von Kühlkörperdaten gehe ich davon aus, daß zwischen 1 cm² Alu und stehender Luft bei 1K Temperaturunterschied etwa 0,0032 Watt fließen.

Mein Saugrohr hat etwa 1.300 cm² Fläche, die würden rechnerisch bei 1K Differenz etwa 4,4 Watt an stehende Luft übertragen.

Geht man z.B. von 40 K Differenz zwischen der Luft im Rohr und im Motorraum aus, dann muß die Wärme 2 Grenzschichten Luft - Alu überwinden, was die Wärmeübertragung IMO auf ~ 2,2 Watt / K reduziert, z.B. bei 40 K Differenz ergäben sich also etwa 88 Watt als Energiefluß vom Motorraum ins Rohr - bei stehender Luft

Um z.B. die vom AZS bei 2000 rpm und Vollast angesaugten ~ 85 Gramm Luft / sec um 1°C bzw. 1 K zu erwärmen, sind nach meinen Recherchen etwa 86 Watt erforderlich, also soviel, wie das Rohr bei 40K Differenz und beidseitig stehender Luft übertragen würde.
Ein Modell, das in der Praxis nicht geht, weil angesaugte Luft eben strömt und nicht steht.

Und nun kommt für mich die größte Unbekannte: wie ändert sich die übertragene Leistung bei fließender Luft?
Höchstwahrscheinlich wird sie größer - aber um wievel

Wer kann weiterhelfen ??

na, dann kauft euch bloss keine neuen autos...

die haben als besondere ingenieurskunst angepriesen ein 'kompaktes kühlermodul'.

also klima, LLK und wasserkühler als ein block...

da kommt zuerst der klimakühler, der im sommer seine wärme an den LLK abgibt. und der ganze schmodder dann an den wasserkühler...

oder im stau strahlen klima und wasserkühler munter auf den LLK ein.....

munter um tausendstel sekunden gefeilscht..

CU Gremlin

christians hat folgendes geschrieben:

es ist aber fraglich, wieviel Wärme über die trotz der Länge kleine Oberfläche, ein Wärmetauscherrohr wäre innen verrippt, an einen relativ großen Volumenstrom abgegeben werden kann.

Natürlich ist das Ding nicht als Wärmetauscher (mit Rippen) ausgelegt.

Ich werde es mal ausbauen und ein paar Simulations-Messungen machen (Ergebnisse folgen).

Bei einer LL-Temp. bis 66°C nach nur ein paar sec Vollgas bis 4000 rpm und ~ 11° Außentemperatur ist der LLK wohl nicht allzu wirksam (der Weg für die Außenluft ist frei und der LLK sauber); bei längerer Pmax im Sommer erscheinen mir 75 - 80°C durchaus denkbar.
Wenn ich das über eine Isolation des Saugrohrs um ein paar °C verringern könnte, wäre das schon ein kleiner Gewinn - nicht unbedingt als Leistung, aber zur thermischen Entlastung des Motors.

gremlin hat folgendes geschrieben:

da kommt zuerst der klimakühler, der im sommer seine wärme an den LLK abgibt. und der ganze schmodder dann an den wasserkühler... oder im stau strahlen klima und wasserkühler munter auf den LLK ein.....

Vielleicht will man so den Leuten vor Augen führen, wieviel Leistung die Klima kostet.
Richtig spürbar würde es natürlich nur dann, wenn über die Klima-Ladeluftheizung der Luftmassenstrom soweit absackt, daß die Rußbegrenzung z.B. 10% unter dem Drehmo liegt

Dann schlägt Klima insgesamt 3-fach zu: über den Bedarf an Antriebsenergie, die Ladelufttemperatur und das zu schleppende Mehrgewicht . . .

Geht man nur von der spezifischen Wärmeleitfähigkeit von Alu aus, so erscheinen gängige Kühlkörper völlig überdimensioniert.

Der 'Flaschenhals' scheint daher der Wärmeübergang von Alu zu Luft zu sein, der wohl ungefähr 4000 mal schlechter ist als die Wärmeleitung in Alu selbst.

Der Übergang von Kühlkörper zur Luft ist bei Kupfer sogar schlechter als bei Aluminium. Kupfer leitet aber intern gesehen besser als Aluminum, weshalb es anfangs Kühlkörper mit Kupferkern und als Kühlmaterial dann nachher Aluminum gab. Vollkupfer waren nur die richtig teuren Kühler. Aluminium ist bei den heutigen Heizleistungen von Prozessoren absolut überfordert.

Gruß WarLord

WarLord hat folgendes geschrieben:

Der Übergang von Kühlkörper zur Luft ist bei Kupfer sogar schlechter als bei Aluminium. . . .

Hast Du da konkrete Werte, evtl. sogar incl. verschiedener Strömungsgeschwindigkeiten??

guckst Du Diagramm ziemlich weit unten

http://www.sigem-elektronik.de/elektro/glossar.htm#W

leolotus hat folgendes geschrieben:

guckst Du Diagramm ziemlich weit unten http://www.sigem-elektronik.de/elektro/glossar.htm#W

Danke

ulf hat folgendes geschrieben:

leolotus hat folgendes geschrieben: guckst Du Diagramm ziemlich weit unten http://www.sigem-elektronik.de/elektro/glossar.htm#W Danke

EDIT:
habe mit diesen Werten nochmal etwas herumgerechnet.
Unter der Annahme, daß die Strömung im Rohr und um das Rohr herum (= im Motorraum) jeweils schneller ist als ~ 20 km/h, wird sich also die transportierte Leistung gegenüber stehender Luft (86 Watt, siehe oben) ungefähr verfünffachen.

Damit hätte ich bei 40°C Differenz zwischen Saugluft und Motorraum einen Wärmefluß von ~ 430 Watt.
Der ASZ saugt bei Pmax etwa 950 mg / Hub an. 133 Saughübe pro sec ergeben einen Massestrom von 127 gr / sec.

Bei einer spezifischen Wärmekapazität von 1,01 J / (gr * K) werden die 127 gr Luft also um ~ 3,1°C aufgeheizt.
Um 2000 rpm und halbiertem Massentrom beträgt die Aufheizung der Saugluft demnach immerhin rund 6°C.

irgendwie kann ich mich des eindrucks nicht erwehren, dass dein polo nicht so abgeht wie du dir das gedacht hast


CU Gremlin

irgendwie kann ich mich des eindrucks nicht erwehren, dass dein polo nicht so abgeht wie du dir das gedacht hast


Mich drängt sich der Verdacht auf, daß die 1/4-Meile zu Ulfs Bäcker in keiner neuen Rekordzeit im Vergleich zum Golf 3 zurückgelegt wurde... http://www.cheesebuerger.de/smilies/schilder/108.gif

Schon erwähnt, daß ein 5Gang-Getriebe etwa 8kg weniger wiegt als der 6Gang-Schalter?