(Offene) Luftfiltertechnik / Ansauggegendruck - Frage an Spezi´s

[Rockmann-Motorsport]

Hallo Forum,

 

ich habe eine spezielle Frage im Bezug auf offene Luftfilter.

(Für den originalen Kasten ist kein Platz mehr, daher bitte von dem Ratschlag absehen)

 

Bauraum ist äußerst begrenzt (da ich nicht das Radhaus / Karosserieteile ausflexen möchte) und daher kann ich den Airflow lediglich (bzw erhoffe ich mir das) über das Filtermaterial / Hersteller beeinflussen.

 

Meine Frage dreht sich hier speziell um die K&N Filter, welche ja gegenüber Papier und Schaumstoff Filter einen erhöhten Durchsatz ermöglichen sollen... wie weit kann man dem glauben schenken? Hat da jemand mal etwas ausgetestet?

 

Aktuell habe ich einen Schaumstoffpilz verbaut, kann ein K&N in ähnl. Dimension da ein gewisses + liefern?

 

Es geht insbesondere um Turbo- / Kompressormotoren.

 

Vielen Dank für eure Hilfe.

 

Philipp

[Darki]

Die originalen K&N Filter haben immernoch die besten Durchlasswerte. Der Filter muss natürlich dem Ansaugvolumen entsprechen. Wenn die Druckdifferenz (gemessen zwischen dem Filter und dem Kompressor, zur Außenluft) weniger als 10kpa beträgt (ca. 0.1bar) dann ist der Filter ausreichend. Rechnersich sind es dann ca 10% Leistungsverlust gegenüber offenem Ansaug

[Rockmann-Motorsport]

Wird der K&N Filter in diesem Vergleich was verbessern können? Ich konnte es noch nicht testen aber demnach wäre in dieser Größenordnung an Filter sowieso nichts besseres zu bekommen?

 

Bearbeitet: 3. September 2015 von Rockmann-Motorsport

[vokuhila]

also das sind beides keine Luftfilter, sondern Spielzeuge von der Filterfläche bzw. -größe her gesehen

 

ob der K&N Dir was bringt, kannst Du über die MAF Spannung und die Drehzahl vergleichen

 

bleibst Du innerhalb des Messbereiches vom MAF, dann kannst Du die Signalspannungen bei Vollast und gleicher Drehzahl vergleichen, dazu brauchst Du aber etwas Messequipment, der Filter bei dem die Luftmasse (und damit Spannung) größer ist, hat weniger Verlust

 

sollte der MAF auf Vollanschlag gehen, dann müsste der Punkt wo das Eintritt, beim besseren Filter schon bei einer niedrigeren Drehzahl liegen

[Darki]

Das sind Standardfilter bei solchen Umbauten - leider ein Kompromiss aus Plug&Play, Packaging und Durchfluss. Packaging ist hier das große Problem. Um einen größeren Filter verbauen zu können, sind größere Modifikationen notwendig, was aber einem Hersteller der Kompressorkits keine Plug&Play Lösung mehr erlaubt. Wir verwenden diese Filter bis ca. 0.5bar Ladedruck, danach steigt die Restriktion und der Leistungsverlust übermäßig. Dann heißt es Blecharbeit.

Wieviel LD fährst Du ?

[327Interceptor]

In einem anderen Forum hat einer sich mal die Mühe gemacht (mit Messtechnik ausgestattet) verschiedene Luftfiltersysteme miteinander zu vergleichen. Anschließend war er - mit finanzieller Unterstützung von Forenuser - auf dem Prüfstand.

 

Verglichen wurden miteinander: original Luftfiltersystem, original Luftfiltersystem mit K&N Plattenfilter, original Luftfiltersystem optimiert, original Luftfiltersystem optimiert mit K&N Plattenfilter, dann offener K&N Pilz, verkapselter K&N Pilz (geschlossenes System, selbstgebaut) and last but not least BMC Carbon Dynamic Airbox - Sportluftfilter.

 

Die BMC-Box hat Leistung gefressen und sogar am schlechtesten abgeschnitten.

 

Am besten abgeschnitten hatte der original Luftfiltersystem optimiert. Allerdings weiß ich nicht mehr ob mit Papier- oder mit K&N Plattenfilter. Ist schon länger her.

 

 

Gruß aus Heidelberg

[Rockmann-Motorsport]

Das sind Standardfilter bei solchen Umbauten - leider ein Kompromiss aus Plug&Play, Packaging und Durchfluss. Packaging ist hier das große Problem. Um einen größeren Filter verbauen zu können, sind größere Modifikationen notwendig, was aber einem Hersteller der Kompressorkits keine Plug&Play Lösung mehr erlaubt. Wir verwenden diese Filter bis ca. 0.5bar Ladedruck, danach steigt die Restriktion und der Leistungsverlust übermäßig. Dann heißt es Blecharbeit.

Wieviel LD fährst Du ?

 

Ich erreiche knapp die 0,6 Bar. Auf dem Prüfstand ergab die Messung OHNE Luftfilter satte 11kW und 25Nm mehr!

Werde über INPA mal die MAF Werte ansehen bzw. vergleichen...

 

Der erwähnte Luftfiltertest von 327Interceptor ist interessant, ich hätte auch weiterhin den Originalen Kasten drin wenn es denn möglich wäre! Alleine schon wegen der Optik!

[RoadrunnerM5t]

Moin ,was für ein Auto?? Beim geladenen ist es eigendlich egal,der saugt sich das rein,beim Sauger ist der orginale Luftfilterkasten idealer,man hat mehr Drehmoment aufgrund der vorhandenen Ansaugluft.

Bearbeitet: 3. September 2015 von RoadrunnerM5t

[Darki]

Ja das ist nachvollziehbar und noch akzeptabel, wenn man keine Blecharbeiten durchführen möchte. "Umgerechnet" in Endleistung sind es nicht 0.6bar Überdruck, sondern ca. 0.55

Du verlierst mehr im LLK, trotzdem ist hier ein Optimierungspotenzial vorhanden :)

[RoadrunnerM5t]

Ich habe bei mir den offenen Luftfilter hiner der Nebelscheinwerferöffnung rechts durch die öffnung der Klima geführt.bekommt dort direkt Fahrwind,oder ausreichend Luft.RR

[Darki]

Auch bei einer Aufladung ist die Restriktion im Ansaugkanal definitiv nicht egal. Ganz simple Physik: der Verdichter multipliziert den Druck von p0 zu p1. Und wenn statt bestenfalls 1bar Absolutdruck nur 0.9bar Absolutdruck im p0 vorhanden sind, dann sinkt der Druck im Auslass p1 ebenfalls um annähernd 10% !

[Rockmann-Motorsport]

@Darki: Ich habe keinen LLK, somit auch keinen Verlust darüber  ...kommt einfach en bissl Wasser mit rein  ...

Die Radialverdichter können wohl nix auf der Saugseite....

[Darki]

Auch gut :)

Was sagt die Ansauglufttemperatur ?

[vokuhila]

wenn ich mal meinen Senf als Saugerschraubaffe dazugebe(n darf ....) dann sieht es doch so aus

 

bei einem Turbomotor kann man die eingangsseitigen Verluste vorm Lader (am Luftfilter) wohl etwas einfacher durch mehr Laderdrehzahl kompensieren, die Ladedruckregelung kann das überspielen wenns der Lader hergibt dann klappt das auch noch bei Vollast

 

bei einem Kompressormotor ist die Verdichterdrehzahl fest an die Motordrehzahl gebunden und der Fördergrad halbwegs proportional zur Motor-(bzw. Verdichter)drehzahl, hier kann eine Ladedruckregelung bei Vollast nicht soviel ausgleichen, es sei denn das System wäre stark überdimensioniert, was aber eigentlich niemand macht, hier gehen die Verluste zum Großteil eben einfach so durch das System durch, ohne wirkliche Chance etwas zurückzuholen

 

bei einam Sauger ist das dann überhaupt nicht mehr zurückzuholen, was Du am Luftfilter verlierst ist weg, ein für allemal

 

und @ Darki : 0,1 bar Verlust über den Filter ist beim Ladermotor eben ein Wert, der mehr oder weniger gut zu überspielen ist, man kann damit (über)leben, aber für einen Sauger ist es der Tod

[RoadrunnerM5t]

Kannst du den Filter evtl,durch Rohr in Bereich verlegen wo er keine warme Luft ansaugt. Bei meinem 500SL mit Kompressor,habe ich den Orginal Luftfilter etwas bearbeitet,das ging auch,hier bei dir ist das ja PS mordend.RR

[Rockmann-Motorsport]

Auch gut :)

Was sagt die Ansauglufttemperatur ?

 

Ich liege meist zwischen 45 und 52 Grad (T-Ladeluft).

 

wenn ich mal meinen Senf als Saugerschraubaffe dazugebe(n darf ....) dann sieht es doch so aus

 

bei einem Turbomotor kann man die eingangsseitigen Verluste vorm Lader (am Luftfilter) wohl etwas einfacher durch mehr Laderdrehzahl kompensieren, die Ladedruckregelung kann das überspielen wenns der Lader hergibt dann klappt das auch noch bei Vollast

 

bei einem Kompressormotor ist die Verdichterdrehzahl fest an die Motordrehzahl gebunden und der Fördergrad halbwegs proportional zur Motor-(bzw. Verdichter)drehzahl, hier kann eine Ladedruckregelung bei Vollast nicht soviel ausgleichen, es sei denn das System wäre stark überdimensioniert, was aber eigentlich niemand macht, hier gehen die Verluste zum Großteil eben einfach so durch das System durch, ohne wirkliche Chance etwas zurückzuholen

 

bei einam Sauger ist das dann überhaupt nicht mehr zurückzuholen, was Du am Luftfilter verlierst ist weg, ein für allemal

 

und @ Darki : 0,1 bar Verlust über den Filter ist beim Ladermotor eben ein Wert, der mehr oder weniger gut zu überspielen ist, man kann damit (über)leben, aber für einen Sauger ist es der Tod

 

Danke Gerd für deinen Beitrag    ...mehr Laderdrehzahl geht in meinem Fall nicht mehr. Daher Optimierung der Strecke vor Lader   Der Radialverdichter (von ASA) ist soweit ich weiß ein Turbinengehäuse von KKK und wird von mir bereits mit einer recht kleinen Riemenscheibe betrieben, genial wäre natürlich in solch einem Fall eine Variable Übersetzung

 

Kannst du den Filter evtl,durch Rohr in Bereich verlegen wo er keine warme Luft ansaugt. Bei meinem 500SL mit Kompressor,habe ich den Orginal Luftfilter etwas bearbeitet,das ging auch,hier bei dir ist das ja PS mordend.RR

 

An dieser Stelle bleibt mir die Frage: Ist eine verlängerte Ansaugstrecke zum Lader ohne "Nachteile"?

Bearbeitet: 4. September 2015 von Rockmann-Motorsport

[Rockmann-Motorsport]

Nochmal 2 Bilder zur Situation.

 

Beste Grüße

Rockmann

[Darki]

@Gerd: genau so sieht es aus. 10kpa ist noch voll im Toleranzbereich, erst recht für den Kompressor. Beim Turbo werden sogar bis zu 20 in Kauf genommen. Ich wollte nur die Situation mir der Verdichtung der Luft an sich aufzeigen ;)

 

@Philipp: wenn der Querschnitt der Ansaugung nicht verengt wird, ist die Länge irrelevant, weil die Luftsäule nicht schwingt wie in einem Saugmotor. Welchen Querschnitt hat der Einlass vom Deinem ASA und dem Bogen zum Luftmassenmesser ? Hier sollte man auf gleiche Querschnitte achten.

Die Ansauglufttemperatur ist ebenfalls noch ok, für keinen LLK... Da läuft der Lader wohl im optimalen Bereich   Wir hatten schon Systeme mit 120°C - da musste einfach ein LLK her.

Bearbeitet: 4. September 2015 von Darki

[Rockmann-Motorsport]

Ich denke 100~120° hätte auch (ohne Wassereinspritzung).... Ein konventioneller LLK ist kaum machbar, da der Z3 insgesamt sehr klein vom Bauraum ist und die Geometrische Position des Laders (vorgegeben durch Tragwerk) da keine Möglichkeiten lässt. Habe bereits mit WLLK-Gedanken herrum gespielt, das wäre sicherlich umsetzbar aber einfach ein riesen Aufwand/Kosten.

 

In der Ansaugstrecke zum Lader hin müsste die Drosselklappe den kleinsten Durchlass-Querschnitt haben, zumindest ist das Ansaugrohr aus Edelstahl etwa 2mm größer im inneren Durchmesser.

 

Wenn die Verlängerung der Strecke garkeinen Einfluss hat dann könnte ich den Filter auch hinter die Stoßstange (unten) legen... mit einem Flexschlauch z.B.?

[Darki]

Wenn die Verlängerung der Strecke garkeinen Einfluss hat dann könnte ich den Filter auch hinter die Stoßstange (unten) legen... mit einem Flexschlauch z.B.?

korrekt. Der Vorteil ist hier (neben der vergrößerten Filterfläche) die verringerte Lufttemperatur, was eine geringe Leistungssteigerung mit sich bringt. Das wären fast Deine verlorenen 15 Pferde ;)

[albert_10v]

An dieser Stelle bleibt mir die Frage: Ist eine verlängerte Ansaugstrecke zum Lader ohne "Nachteile"?

 

Naja. Der Widerstand der gesamten Strecke ist die Summe aller Widerstände der Teilstrecken.

Wie auch bie der Elektrik.

Ist nur so dass in der Elektrik das alles linearer verläuft, sind bei den Strömungswiderständen "saubere Verläufe" hingegen kaum auswirken und "drosselnde Ecken/Kanten/ect" recht gravierend auswirken.

 

Bei einer schön sauber aufgebauten durchdachten Luftführung sollten auch Verhältnismäßig lange Wege im Gegensatz zu den Verlusten in LLK, Filter, Zylinderkopf ect. nicht das große Problem sein.

 

Hab dazu zwar weder Messwerte noch berechnete Werte zum vorzeigen, aber man kann ja etwas in Tabellenbüchern für die Lüftungstechnik ect. blättern ob man da Widerstandswerte für einzelne Bauteile findet. Ist zwar nur mäßig übertragbar, aber man bekommt ein Gefühl dafür welchen Widerstand ein Rohrbogen gegenüber einem geraden Rohr hat ect...

 

 

edit: Der am Foto verbaute Luftfilter erscheint mir doch klein.

Wenn du die 0,6 bar Laderuck auf 0,9L Hubraum hast könnte man ja drüber reden .

Hab auch nicht mitbekommen ob ein böser 18iS gezüchtet wird oder ob du einen M30 auflädst.. das macht ja auch noch was aus, genau so wie die Drehzahlniveaus.

 

Ich fürchte dass du dir irgendwas überlegen musst/solltest. Aber im Vergleich zum Kompressorumbau mit Wassereinspritzung kann das ja kein Aufwand sein.

 

edit2: Ups, scheint wohl ein M5x zu sein . Der wird schon was atmen..

Bearbeitet: 4. September 2015 von albert_10v

[Rockmann-Motorsport]

M54B30 .... 2969ccm :)

[Darki]

Genau genommen sind es in seinem Fall 0.35kg/s...

Wie gesagt - die einfache Möglichkeit ein Verlust festzustellen ist den Unterdruck vor dem Kompressor zu messen. zB mit einer Ladedruckanzeige (die auch ins negative geht natürlich) und einem T-Stück an der Kurbelgehäuseentlüftung. Dann weiss man mehr

[Peter_S]

Beim Z3 ist es vom Bauraum her natürlich mehr als ungünstig, und oben im

Motorraum kann man es vom Platz wie auch von der Ansaugtemperatur her

fast vergessen.

 

Vielleicht mal als Anregung...so habe ich es an meinem verflossenen M Coupe

gelöst. Samco-Winkelschlauch mit 102mm und unten einen K+N angeflanscht, der

direkt über dem Bremsluftschacht ansaugt. Ein größerer Filter war leider auch dort

nicht unterzubringen, es hat aber ordentlich gefunzt so.

 

Um überhaupt den Schlauch nach unten zu bringen, musste die LWR raus und

die Öffnung mit Blindstopfen verschlossen werden, dazu die Rändelschraube im

Bild etwas verkleinert.

 

Bei der Abstimmung auf dem Prüfstand haben wir meine "Konstruktion" sowie

einen direkt auf die Airbox montierten Filter gegeneinander gemessen,

dabei kamen wir auf etwa 10Nm mehr Drehmoment mit der Schlauchlösung

bei identischer Spitzenleistung.

 

VG Peter

Bearbeitet: 4. September 2015 von Peter_S

[Rockmann-Motorsport]

Hallo Peter_S !

 

Vielen Dank für deinen Beitrag! Sehr guter Tipp / Anregung!

 

Gruß
Philipp