Kaskadierte Ladeluftkühlung

  • Hab da was ganz interessantes gefunden und bin mir schon am gedanken machen wie ich so ein ähnliches prinzip herstellen könnte. Für mein 1Z Kombi.


    Unterkühlt | heise Autos


    MAHLE Konzern | Integrierte kaskadierte Ladeluftkühlung


    Das system kommt aus der F1 Ecke und Audi hat schon solch ein system in den neueren anscheinend.


    1. Gedanke währe die klimaanlage dafür zu benutzen.
    2. Von einem PC der Wassergekühlt wird die Kühlung zu nehmen.


    Hat sonnst noch jemand ideen wie man das ungefähr realisieren könnte?


    Was denkt ihr überhaupt darüber ???

  • PC mit Wasserkühlung bringt denke ich nicht die Kühlleistung, die dafür erforderlich wäre. Außerdem ist die Idee ja eben mit "unterkühltem" (also geringer als Außentemperatur) Kältemittel die Luft abzukühlen, idealerweise auch auf unter Umgebungstemperatur.
    Sowas kann eine PC Kühlung meines Wissens nicht. Die arbeitet nur mit einem Wasserkreislauf, nicht mit verschiedenen Drücken wie ein Kühlschrank.
    Ansonsten finde ich deren Behauptung etwas schwer vorstellbar, dass die in der Klima verlorene Energie um ein vielfaches wieder rein geholt werden soll. Andererseits schafft ein Kompressor das ja auch also wer weiß.

  • Ich verstehe was du meinst mit der PC Kühlung aber ich hab einfach mall meine Fantasie spielen lassen und nach einer alternative gesucht wie man evt. so etwas machen kann.


    Interessant daran ist das der Ursprung dieser Kaskadierte Ladeluftkühlung aus der Formel1 kommt und wie wir alle oder die meisten wiessen ist die F1 das Versuchslabor für die PW`s.
    So was ich gelessen habe hat Audi das System schon in diversen Autos verbaut und ihr Versuchslabor war die DTM. Ford ist auch an so einem System dran wie auch Mercedes und BMW aber konkret hab ich noch nichts vernommen.

  • Die DTM fährt aber sein sehr langer Zeit mit V8 Saugmotoren. Da kann ob mir nur schwer vorstellen, das Audi da ein Ladeluftsystem erprobt hat.


    Bei der F1 müsste die zusätzliche Klimaanlage ja nicht nur die eigene Energie kompensieren, sondern auch das Mehrgewicht durch die zusätzlichen Komponenten. Und die dadurch geringere Kruvengeschwindigkeit.


    RS III Combi Folierungsideen: Link

  • @Orangensaft07


    Zitat

    Bei vielen Motoren von Audi – TDI und Benzinern – sitzen schaltbare Drall- und Tumble-Klappen im Ansaugbereich. Sie erlauben es, die Bewegung der angesaugten Luft ideal an die jeweilige Last und Drehzahl anzupassen – das verbessert die Gemischverwirbelung, stärkt Leistung und Drehmoment und senkt zugleich den Verbrauch und die Emissionen. Je nach Ausführung erfolgt der Antrieb der Klappen elektrisch oder pneumatisch.


    Quelle: Tumble-Klappen - Audi Technology Portal

  • Das ganze Prinzip ist nicht neu und hat n Kollege schon seit Jahren in seinem 5er BMW. Und ich tüftel auch seit einigen Tagen dran. Hab nur noch nicht den passenden Verdampfer gefunden. Muß nochmal n bisschen gucken evtl Bau ich sonst selbst einen ;)


    Schon komisch das jetzt das Thema hier auch auftaucht.



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    Bremsen machst die Felgen dreckig.... :D

  • @Orangensaft07 leider noch nicht so ganz weit. Mein Problem Garde ist die Berechnungsgrundlage für dir große des Verdampfers. So wie es im moment aussieht werd ich wohl vom schlechtesten fall im Hochsommer ausgehen und die Leistung dann einfach über ein Elektronisches Einspritzventil regeln. So das ich unabhängig von den Außentemperaturen immer die gleiche Lufttemperatur am Motor habe. Muß nur noch mal klären ob das dann zu Problem führen kann weil der Motor evtl zu kalte bekommt. und ich muß mir noch was fürs Kondensat einfallen lassen was beim abkühlen sehr wahrscheinlich anfällt. Einfach rauslaufen lassen geht ja nicht weil dann ein Druckverlust entsteht.


    Ich glaub ich werd mal beim Kollegen spionieren gehen müssen 8)

    Grüße Sören


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  • @Sunshinemaker hast du eine Skitze oder schon einen fertigen Plan von der Konstruktion?
    Vieleicht gibt es hier Leute die Wissen haben wo du nicht siehst oder alternativ lössung für das Problem haben.


    Starten wier ein Brainstorming :lol:


    Hat überhaupt jemand infos. zu diesem Thema oder sogar einen Video gefunden wie das System genau funktioniert.

  • Skizze??? Was ist das?? Mir fehlt im Moment einfach die Zeit.....


    Zur Funktion: im Turbo wird die Luft verdichtet, dabei wird erwärmt bzw ist schön warm aufgrund der Außentemperatur. Zwischen Turbo und Motor wird ein Verdampfer eingebaut, das gleiche Teil wie in der Klimaanlage und andere Bauform, der die Luft wieder abkühlt. Kalte Luft enthält mehr Energie, mehr Energie in der Luft ermöglicht mehr Energie im Motor, sprich mehr Leistung. Im Prinzip ganz einfach, besonders weil im Auto schon ne Klimaanlage verbaut ist und der zweite Verdampfer fällt leistungsmässig nicht auf, dafür bringt der Motor auch bei warmen bzw heißen Temperaturen seine volle Leistung.


    Ganz einfach eigentlich....



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  • Wie die kaskadierte Ladeluftkühlung funktioniert war nicht seine Frage, das hat er schon verstanden. Seine Frage war denke ich eher, wo genau du rein baulich den 2. Verdampfer unterbringen willst, wo und wie du den in das Klimasystem mit einbinden willst und ob du das überhaupt mit ner Einbindung ins Klimasystem machen willst oder ganz anders.
    Davon abgesehen war deine Erklärung an einer Stelle falsch: kalte Luft enthält nicht mehr Energie als Warme sondern kalte Luft ist dichter als warme Luft und hat damit bei gleichem Volumen mehr Sauerstoff mit drin. Ohne eine Anpassung des Kennfeldes kann der Motor diesen zusätzlichen Sauerstoff aber nur sehr bedingt nutzen.
    Und ganz so einfach ist das leider nicht, so ein Motor jagt unter Last nämlich ganz schöne Mengen Luft durch. Nehmen wir mal an, der Motor schaft nur 1,5 Bar absoluten Druck im Zylinder (also Ladedruck von 0,5 bar), dann sind pro 2 Motorumdrehungen 2L*1,5=3L Umgebungsluft im Motor. Bei einer Drehzahl von 4000 RPM sind das also 4000 rpm*3L/2=6000 Liter Umgebungsluft, die pro Minute durch den Motor wandern, also 100 Liter die Sekunde, die um 30 Grad (laut Hersteller soll deren System Abkühlung von 40 auf 10 Grad schaffen) abgekühlt werden wollen. Zum Vergleich, der Skoda Kombi hat ein Gesamt Innenraumvolumen von Schätzungsweise etwa 2500 Litern. Mit der Kühlleistung, die der Hersteller angibt würde man die gesamte Innenraumluft in gerade einmal 25 Sekunden von 40 auf 10 Grad abgekühlt kriegen. Und die Wärme muss dann der Kühler der Klimaanlage irgendwie wieder abführen. Dessen Kühlleistung müsste man dann eigentlich auch noch vergrößern, wenn man dieses Plus an Leistung dauerhaft bereitstellen will.


    Ich denke, dass deren System für einen kurzen Sprint merkliche Mehrleistung bringt, sich dabei aber das Klimasystem so sehr aufheizt, dass das nur wenige Sekunden anhält. Dann braucht das ganze Klimasystem erstmal wieder ein paar Minuten um wieder abzukühlen. Das is meine Theorie, ich kenn mich aber mit der Auslegung von Klimaanlagen nicht allzu gut aus.

  • Hat überhaupt jemand infos. zu diesem Thema oder sogar einen Video gefunden wie das System genau funktioniert.


    @badworseme Bei der frage wie ein System funktioniert möchte man glaub ich nicht wissen wie man so etwas einbaut, sondern wirklich die Funktionsweise erklärt bekommen. Zumindest stelle ich meine fragen so wenn ich ein System erklärt bekommen möchte und darum auch meine Erklärung zur Funktionsweisen. So ist meine Interpretation.


    Selbstverständlich will ich den zweiten Verdampfer in den Kältekreislauf einbinden, ansonsten Bräuchte ich einen zweiten Kältekreis inkl Verdichter. Dieser müßte dann ja ebenfalls angeschlossen und betrieben werden und würde ebenfalls wieder Leistung "klauen" die dann nicht mehr für den Antrieb den Wagens zur verfügung stehen würden. Und ja ich kann es nicht nur, sondern ich darf es sogar: Zertifizierungen: Bundesfachschule Kälte Klima Technik


    Das ganze System KANN NICHT ÜBERHITZEN, weil im ganzen Kältekreis keine Temperaturfühler gibt, außer die für den Innenraum. Im Kältekreis wird nur mit Drücken gearbeitet. e Wäremepumpe


    Ich hab mal ein recht einfache Erklärung gefunden, dabei handelt es sich zwar um eine Wäremepumpe mit Wasser/Wasser aber stellt euch einfach vor es wäre Luft, Ist genau die gleiche Funktionsweise, nur andere Bauform.
    Renersys, Funktionsweise der Wärmepumpe, Kältekreislauf


    Um zurück zur Frage zu kommen, wegen dem Aufheizen. Das Flüssige kältemittel hat nach dem Verdichten und Verflüssigen vielleicht eine Temperatur von 30°C, jetzt wird das kältemittel in den Verdampfer eingespritzt. Dabei sinkt die Temperatur auf vielleicht 2°C, im Verdampfer nimmt es jetzt die Wärme von der Warmen Verdichteten Luft auf und Überhitzt dabei (ja es Überhitzt aber es in diesem Fall ein Fachausdruck für den Vorgang) und hat am Verdampferaustritt vielleicht 10°C. Dann haben wir am Verdichter eintritt vielleicht 11 oder 12°C, damit wird zum einen der Verdichter gekühlt und das Kältemittel auf ein Höheres Druck- und Temperaturniveau gebracht und der Kreislauf beginnt von vorne. Die Temperaturen hab ich jetzt mal grob geschätzt weil es immer abhängig von der Auslegung und vielen anderen Faktoren ist, aber so könnte es hinkommen.


    Da gibt es nicht die Möglichkeit das der Kreislauf "Aufheizt" so wie du es darstellst. Die einzige Möglichkeit wäre wenn der Verflüssigen verdreckt ist oder so und seine Wärme nicht abgeben kann, aber das wäre dann ein Defekt des Kreislaufes. Und für die wenigen die es sich wirklich antun wollen hier das ganze auch nochmal Bildlich in einem (log)ph-Diagramm: Renersys, Funktionsweise der Wärmepumpe, Kältekreislauf


    Ich hoffe jetzt sind alle Klarheiten beseitigt und alle sind verwirrt was den Kältekreis betrifft. Und noch was in Eiger Sache: Könnte ich besser erklären wäre ich Lehrer 8)

    Grüße Sören


    Bremsen machst die Felgen dreckig.... :D

  • Coole sache, gefält mir :thumbsup:


    Ihr seit beide gut informiert und habt glaube ich ein gutes wissen über dieses Thema aber warum nützt Ihr euer wissen nicht gemeinsam ???


    Darf ich Fragen wo du jetzt stehst und was das problem ist oder wo kommst du nicht mehr weiter bei deiner Entwiklung? Bitte einfache erklärung.
    Morgen kommt bei uns der Service-Techniker der Firma Krueger vorbei wegen eines defekt meiner Klimaanlage. da könnte ich mall nachfragen wen es euch interessieren würde?

  • @Orangensaft07


    für mich brauchst du da nichts fragen, weil Kälteanlagen beim Täglich Brot sind.....wie gesagt, ich kann sowas nicht nur sondern ich darf es auch. Falls jemand erwischt wird und Kältemittel in Umwelt entläßt oder so kann er sich schon mal anfangen zu sparen. Es gibt dafür Geldstrafen bis zu 50.000€ oder Knast geben.


    Und wie gesagt mein Problem im Moment ist die zeit, ich hab einfach keine zeit mit damit mal in ruhe zu beschäftigen. es gibt immer zu viele dinge die einfach wichtiger sind.....heute zb. 5. Vintage Race Days Rastede 13. -14. Mai 2017 :whistling:

    Grüße Sören


    Bremsen machst die Felgen dreckig.... :D

  • @Sunshinemaker


    Ok. Ich hab nur so gedacht aber das 5. Vintage Race Days Rastede 13. -14. Mai 2017 würde mich auch noch interessieren. Sieht doch voll cool aus und das sind wenigstens noch richtige Autos mit 100% Technik dahinter.
    Wäre es nicht soweit wäg dan würde ich gleich auch kommen :thumbsup: .


    Dan wünsche ich dir viel Spass ;)

  • Sunshinemaker: da hast du recht, ich hatte diese letzte Frage überlesen. Sorry.
    Es bleibt aber trotzdem das Problem: wohin mit der ganzen zusätzlichen Wärme. Die muss der Klimakühler (der Verflüssiger) ja an die Umgebungsluft abführen. Und die Menge Wärme, die der abführen kann ist halt begrenzt. Wenn du jetzt mehr Wärme ins System bringst (indem du einen zweiten Verdampfer parallel zum ersten schaltest) muss der Verflüssiger diese auch abführen also an die Umgebungsluft abgeben. Das System kann zwar nicht im klassischen Sinne überhitzen, aber die erreichbare Kühlleistung ist dann halt eingeschränkt. Das meinte ich mit dem "überhitzen".


    Und wie gesagt wichtig wäre danach noch eine Anpassung des Kennfeldes damit der Motor den zusätzlichen Sauerstoff auch verarbeiten kann.

  • @badworseme Grundsätzlich ist der Gedanke nicht falsch, aber in der Praxis leider schon. Die Leistung die der Verflüssigen bringen kann ist auf die Leistung des Verdichters angepasst. Von daher ist es kein Problem. Das einzige was passieren könnte wäre das die Klimaanlage für den Innenraum nicht mehr 100% Leistung bringen kann weil ja ein Teil der Leistung für den zweiten Verdampfer benötigt wird. Das Ausschlaggebende ist der Verdichter und der Verflüssigen. NICHT die Verdampferleistung. Außerdem wenn jeder Verdampfer 8k Überhitzung hat und bei 2°C Verdampft sind das 10°C und wenn beide 10°C haben sind das nicht zusammen 20°C sondern bleiben 10°C.....Klingt komisch ist aber so 8)

    Grüße Sören


    Bremsen machst die Felgen dreckig.... :D

  • Ja, aber wenn der eine Verdampfer angenommen 1L pro Minute bereit stellt, der nach dem Verdichten abgekühlt werden muss und der andere Verdampfer noch einen Liter pro Minute, dann müsste der Verflüssiger jetzt 2L pro Minute abkühlen, nicht mehr einen. Da aber der Volumenstrom (quasi) unveränderlich ist heißt das jeder Verdampfer wird nur halb so schnell durchflossen wie ein einzelner, also verbringt das Kühlmittel längere Zeit im Verdampfer und nimmt dabei mehr Wärme auf.
    Das Umlaufventil am Kompressor kann das noch in gewissem Maße kompensieren aber ich denke nicht den Faktor 2. Aber wenn du dein System gebaut hast lass ich mich gerne eines besseren belehren :)

  • Bis jetzt in der Praxis noch keine solcher von dir theoretisch Berischriebenen Probleme gehabt.....



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    Grüße Sören


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