Herunterkühlen der Ansaugluft

Wasser/Methanoleinspritzung ...

Wasser/Methanoleinspritzung ...

Ich möchte das Thema nochmals aufgreifen, hier das Einspritzsystem einer MiG-25, dabei wird ein Wasser/Methanolgemisch fein zerstäubt einfach vor die erste Verdichterstufe gesprüht um die angesaugte Luft abzukühlen und somit die Turbinenleistung (Massendurchsatz) zu steigern


Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Mikojan-Gurewitsch_MiG-25

Wäre doch bei unseren Turbinen auch mal einen Versuch wert, Zitat: "Bei einer qualitativen hochwertigen Turbine ist eine Mehrleistung von bis zu 40 Prozent möglich", siehe: http://mytuningfactory.de/html/boostcooler/faq.htm

siehe auch: http://www.rc-network.de/forum/showpost.php?p=760906&postcount=26


Grüße Spunki

Wer hat einen geeigneten Prüfstand und könnte das mal testen?

Wer hat einen geeigneten Prüfstand und könnte das mal testen?

Ich stell mir das wie folgt vor: kurzer leichter Ansaugduct vor der Turbine (Turbinendurchmesser) in den vorne mittig eine feine Zerstäuberdüse reinragt (Kärcher, Spritzpistole, Parfum, etc.)

Zuführung des 50:50-Wasser/Methanolgemisches über ein Ventil aus einer kleinen Druckflasche (Prinzip Membrandruckbehälter, z.B. 0.5L-Cola-Flasche in der ein Ballon mit bis zu 10bar aufgeblasen wird, siehe Bild), dann bräuchte man nicht mal eine Pumpe ...


Quelle: http://www.wasseraufbereitungsseiten.de/membrandruckbehaelter_faq.htm#Membrandruckbehälter

Ab einer gewissen Einspritzmenge des Wasser/Methanolgemisches wird durch die "Ladeluftkühlung" die Turbinendrehzahl vermutlich abfallen, die ECU sollte dies jedoch ausgleichen und die Turbine durch eine höhere Kraftstoffmenge wieder auf Nenndrehzahl bringen/halten was insgesamt einen höheren Schub zur Folge hätte ...

Müsste es speziell bei hohen Außentemperaturen (Sommer 30°C) bringen, mal angenommen das Einspritzsystem wiegt insgesamt 0,8kg (0,3Liter) und die Turbine liefert dafür wieder ihren Nennschub (sagen wir mal 12kg, oder sogar mehr!) dann wär das kurzfristig eine sinnvolle Leistungssteigerung ohne die Drehzahl erhöhen zu müssen (Drehzahllimit, Lebensdauer der Lager) ...

Welche Schubverluste hohe Lufttemperaturen zwangsläufig verursachen lässt sich mit folgender Formel leicht errechnen, siehe: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?p=719043#post719043b

Das fein zerstäubte Wasser/Methanol sollte auch unseren Verdichtern nichts ausmachen, siehe MiG-25 oder Kollegen die bei leichtem Nieselregen fliegen ...

Wär doch interessant wie hoch der Leistungszuwachs tatsächlich ausfallen würde, oder?


Grüße Spunki

Hallo,
Warum Membrantank??! 0,5 Literflasche 3/4 voll, mit Pendel der Rest wird mit Pressluft gefüllt zB 7 Bar...

Testen und Schubmessungen machen.. mit u ohne.
Einspritzung, mit u ohne Methanol mit Spiritus weil besser beschaffbar. Mit Alohol wird nötig sein um Vereisung zu verhindern. Fragt sich nur wo es vereist, an Spritzdüse oder Verdichterbereich zB im Einlasstrichter.

Dann stell mal fest, welche Mengen je nach Massendurchsatz erforderlich sind, das dürfte ziemlich viel sein. also kg/minute/Sekunde.

Gruß
Eberhard

Menge ...

Menge ...

Ginge natürlich auch Eberhard, einige machens ja so bei ihren Smokertanks, und sollte mal kurz Luft kommen (und der Sprühnebel wegbleiben) wird die Turbine ggf. schon nicht so schnell Überdrehen ...

Hier noch was zum "Gebräu", Zitat:

>>Grundsätzlich sollte nur destilliertes oder zumindest demineralisiertes Wasser verwendet werden um Kalkrückstände im Brennraum zu vermeiden. Es sollte nur Wasser oder Wasser und Methanol verwendet werden. Andere Alkohole sind weniger geeignet, zur Not kann aber Ethanol (Brennspiritus) oder Isopropanol verwandt werden. Diese Alkohole sind in der Regel einfacher erhältich als Methanol. Mischungsverhältnis für Ethanol oder Isopropanol sollte entsprechend höher (bis 50:50) sein. Mit Wasser/Methanol ist die Leistungssteigerung am größten. Sinnvolle Mischungsverhältnisse sind min. 30% Methanol und 70% Wasser. Viele Systeme werden auch in einem Mischungsverhältnis von 50:50 betrieben.<<
Quelle: http://mytuningfactory.de/html/boostcooler/faq.htm

Die Menge/min würd mich auch interessieren, müsste man durch Versuche ermitteln ab wann eine merkbare Schubsteigerung auftritt, es würde ja schon reichen wenn volle (oder sogar mehr) Leistung kurzfristig nur beim Start bzw. in Aufwärtspassagen zur Verfügung steht, genauso wie bei den großen (z.B. Harrier), das Ventil dazu könnte man mit dem Gaskanal koppeln (z.B. ab 80% Gasstellung) ...


Grüße Spunki

Hallo Spunki,

eine KJ 66 Turbine saugt pro Sekunde ca. 200 Liter! Luft an, um diese Menge nur um 5 Grad abzukühlen, benötigst Du einfach zu viel Kühlflüssigkeit, ich habe es mal ausprobiert und es ging bei mir nicht. Durch das Einspritzen von Kühlflüssigkeit sank die Drehzahl sofort ab und mußte durch mehr Kraftstoff kompensiert werden.
Vielleicht gelingt es einem anderen Selbstbauer.
Pratt & Whitney schreibt aus diesem Grunde für das JT3D Triebwerk eine maximale Einspritzdauer von 2,5 Minuten vor. Hierzu kommt der erhebliche Wasserbedarf, der - auf eine Stunde ausgedehnt - pro Triebwerk über 10000 Liter erforderlich machen würde.

Mit Turbogrüßen
Alfred

Hallo Alfred

Besten Dank!

>>Durch das Einspritzen von Kühlflüssigkeit sank die Drehzahl sofort ab und mußte durch mehr Kraftstoff kompensiert werden<<

Ja aber damit lieferst Du doch den Beweis dass es funktioniert, mehr Kraftstoff bedeutet mehr Schub, soweit mir bekannt hattest Du bei dem Versuch keine ECU angeschlossen (die die Drehzahl wieder angehoben hätte) sondern nur einen einfachen Fahrtregler an der Kerosin-Pumpe ...

Man müsste das ganze also mal mit einer ECU probieren die die Drehzahl konstant hält (sprich dann auch mehr Kraftstoff einspritzt). Fraglich ist nur ob die ECU dann auch den Mehrbedarf an Sprit liefern kann und nicht ggf. abschaltet weil sie denkt "da stimmt was nicht" (z.B. plötzlich starker Drehzahlabfall wegen Lagerschaden, Anstreifen, etc.)

Zur Einspritzmenge: angeblich liegt die Menge der Kühlflüssigkeit (bei 20% Schubsteigerung) bei dem 2,2 - 2,4fachen des Treibstoffverbrauchs, sprich verbraucht eine Turbine z.B. 350ml/min Kersoin so benötigt sie dann rund 800ml/min an Wasser. Wohlgemerkt dieser Wert gilt für reines Wasser. Bei einem Anteil von 50% Methanol könnte der Verbrauch aber deutlich unter diesen 800ml/min liegen ...

siehe: http://www.rhombos.de/shop/c/file/000108/Flugzeugtriebwerke.pdf

Vielleicht könntest Du diesen Versuch ja nochmals mit ECU durchführen, wenn Du magst so kann ich Dir eine ProJET-Eagle + Häusl-Pumpe zusenden ...


Danke und Grüße

Spunki

Hallo Spunki,
ich finde es sehr nett von Dir, daß Du mir eine ECU und Pumpe für Versuche zur Verfügung stellen würdest aber dieses Thema habe ich abgeschlossen und schiele eher auf ein Kraftstoff - Wassergemisch. Das Problem ist wie bekommt man eine stabiele Emulsion von Kraftstoff und Wasser zusammen.
Hier gibt es eine Info: http://www.brandeins.de/home/inhalt...&MenuID=130&SID=su12918719164321680&umenuid=1
Eigentlich ist es viel einfacher eine stärkere Turbine zu nehmen und man kommt noch mit weniger Gewicht aus.

Mit Turbogrüßen
Alfred

Schub bei höheren Temperaturen ...

Schub bei höheren Temperaturen ...

Kein Problem Alfred!

Wasser zum Treibstoff (Diesel?), hmmm, nur was erwartest Du Dir davon?, Leistungssteigerung und/oder weniger Belastung für die Umwelt (Rußpartikel)?

Das Problem bleibt aber trotzdem dass die Turbine bei hoher Lufttemperatur und Höchstdrehzahl (sagen wir mal 120.000U/min) einfach weniger Luft(-masse) durchsetzt, guck Dir mal die Werte für die Luftdichte an, so wiegt Luft bei 0°C rund 1.29kg/m3 , bei 30°C nur mehr rund 1.16kg/m3 ...

Das wirkt sich natürlich merkbar auf den Schub aus, hier ein Beispiel:

Mal angenommen die Turbine liefert:
120N (bei 0°C Aussentemperatur)
dann liefert sie bei hochsommerlichen 35°C nur mehr
106N (bei 35°C Aussentemperatur)

(Formel: 120N * 273K / 308K = 106N)

Das hier ist nur ein Rechenbeispiel, ich vermute aber in der Praxis wirkt sich das sogar noch stärker aus, rein gefühlsmäßig, keine Ahnung warum, aber ich hab heuer im Sommer (bei Affenhitze) nicht nur einmal abgebrochen weils einfach keinen Spaß mehr gemacht hat (ging einfach nichts weiter) ...

Ich will daher der Turbine wieder genügend kalte, satte und dichte Luft vor den Trichter setzen, ihr vorgaukeln es ist draussen bitterkalt, dann stimmt die Leistung (und die Abgastemperatur) wieder ...


Grüße Spunki

Nachtrag

Nachtrag

Geeignete Molekularzerstäuberdüsen gäbe es hier:


Quelle: http://www.astuning.de

Erhältlich von 60 bis 625ml/min, sollte für unsere Zwecke reichen ...

Diese Einspritzdüsen zerstäuben das Wasser/Methanolgemisch im Ansaugduct extrem fein und erreichen damit eine schlagartige Abkühlung des Mediums (Luft). Wer schon mal Methanol auf der Haut hatte kennt die gute Kühlwirkung durch Verdunstung. Zu testen wäre ob man mit Gegen-, Gleich- oder Querstromeinspritzung die beste Kühlwirkung erreicht, siehe dazu auch:

http://www.astuning.de/catalog/prod...d=546&osCsid=4d2db09a54f8cb0195990bf86d7514ff

Weiterer Komponenten (z.B. Pumpen) beim Hersteller: http://www.snowperformance.net/products.php?p_cat=324

Fraglich ist auch noch was dann mit dem Methanol passiert?, verbrennt ein Teil in der Brennkammer?, liefert es zusätzlich Leistung?, senkt/erhöht es die Abgastemperatur?, ohne entsprechende Versuche werden wir es wohl nie wissen ...


Grüße Spunki

Wasser/Methanol-Verbrauch

Wasser/Methanol-Verbrauch

Hab jetzt mal ein wenig herumgerechnet und mich an starken Turbo-Motoren orientiert die eine 50:50 Wasser/Methanol-Einspritzung verwenden. Zur Luftkühlung im Einlasskrümmer (Duct), nach dem Ladeluftkühler, also knapp vor den Zylindern ...

Diese Motoren setzen so wie meine TJ-67 ebenfalls rund 200 Liter Luft je Sekunde durch. Der Kühlmittelverbrauch wird dabei mit 350ml pro Minute angegeben. Dadurch wird eine Leistungssteigerung von bis zu 30% erreicht, realistisch 20% ...

Auf meine TJ-67 umgelegt sollte das bei hochsommerlichen Temperaturen einen Mehrschub von bis zu 1,8kg ergeben, falls ich mich nicht verrechnet hab ...

Wenn das klappt dann hätte man mit 350ml Kühlflüssigkeit zumindest kurzfristig wieder die volle Leistung (Start, Aufwärtspassagen) ...


Grüße Spunki

Hätte noch was beizusteuern...

Hätte noch was beizusteuern...

Hi Spunki,


Habe noch eine sehr sehr feine Einspritzdüse über. Hat eine 0,1mm Bohrung, weiss leider nicht ob du mit für uns realistische Pumpendrücken die 350ml durchkriegst, ich muss mal die Spezifikation durchlesen...

http://www.duesenschlick.com


Gruss
Johannes

Wenn es dir weiter hilft:

Bei 0,7mm Düse gehen bei 5 Bar ca. 500ml durch. Sollte sich das annähernd proportional zum Querschnittsfläche der Düse ändern, wirst du für 350ml astronomisch hohe Drücke brauchen.

max rpm

max rpm

Spunki schrieb:

... also stärkere Turbine oder Drehzahl aufmachen bis kurz vor der Berstgrenze ...

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo,
ist ja wieder mal eine sehr interessante Diskussion. Zu dem Zitat hätte ich eine Frage.
Welche Sicherheiten sind den in der Herstellerangabe zur Drehzahl enthalten, bzw. um wieviel liese sich die Drehzahl höher stellen, ohne dass man nun gleich ein ganz schlechtes Gewissen haben muss? (zB. bei der TJ74)
Gerade im oberen Drehzahlbereich bringen ja 500 rpm mehr oder weniger sehr viel Veränderung beim Schub.
Irgendwo habe ich einmal gehört, dass der Verdichter das kritische Bauteil sein soll. Es soll dann die Gefahr bestehen, dass er sich verzieht und am Gehäuse anläuft.

Grüsse

Schätze es wird eher die Welle sein das die zu schwingen anfängt!

Danke Jungs

Danke Jungs

Ich habe vor das Ganze mal im Sommer rein prinzipiell auszutesten:

- Wieviel bringt es wirklich? (Schub)
- Welche Kühlmittelmenge braucht man tatsächlich? (ml/min)
- Wie reagiert die Turbine darauf? (Drehzahl, Temperatur, ECU)

Erst wenn das alles grünes Licht ergibt mach ich mir Gedanken wie man das im Modell realisieren könnte (z.B. Cola-Flasche mit 10bar gefüllt) ...


Grüße Spunki

PS: In der Ära der Turbo-Motoren (Formel-I) konnte man angeblich nur mit Wasser/Methanol-Einspritzung vorne mitmischen ...

Hallo Andreas,
in Zeiten der Turbo Motoren in der F 1 war dies verboten sie behalfen sich, da die Autos damals nur am Start gewogen wurden mit Wassertanks nicht ganz legal ( die Saugmotoren) das Wasser wurde im Rennen abgelassen und so gewann Alain Jones Anfang der 80 Jahjre noch mit einem Sauger die WM! Im II Weltkrieg hatten die DB Motoren eine Wasser Mehtanol Einspritzung
siehe
http://de.wikipedia.org/wiki/Daimler-Benz_DB_605

Formel 1 hatte bis zum Ende der Turboära nur das Dampfrad um den Ladedruck, beim BMW im Trainig, bis auf über 4 bar zu drehen!

Formel-1

Formel-1

Danke Peter

Also dann stimmt das hier gar nicht?, Zitat:

>>Als in der Formel 1 in den 80er Jahren die Turbomotoren populär wurden, erkannte man das Potential des WAES von neuem. Renault und Ferrari waren 1983 die ersten Teams die eine Wassereinspritzung einsetzten. Ab einem Ladedruck von etwa 2.5bar wurde Wasser in den Ansaugtrakt eingespritzt.<<

Quelle: http://mytuningfactory.de/html/boostcooler/faq.htm


Danke und Grüße

Spunki

..ihr habt beide Recht - zuerst Wassereinspritzung, als das verboten wurde, Wassertanks - tja die Jungs waren nicht blöd

Hallo Andreas,
im Prinzip hast hast du recht aber nach dem tödlichen Trainigsunfall von Gilles im Ferrari 1982 würde es verboten!

Mist Michi war schneller

Danke Jungs, kenn mich jetzt aus, hab die Formel-1 seinerzeit nur am Rande verfolgt ...

Wie auch immer, noch was zum Kühlmittelbedarf: ich kann mir nicht vorstellen wie man knapp 200 Liter Luft pro Sek. (das ist eine große Badewanne voll!) mit lediglich 6ml/sek (350ml/min) Wasser-Methanol-Gemisch ausreichend abkühlen kann?, selbst wenn das 50:50-Gebräu dann über Molekular-Einspritzdüsen feinst zerstäubt eingespritzt wird ...

Wer kann das mal rechnerisch überprüfen?

siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/MW-50


Danke und Grüße

Spunki