Отворено писмо от Postman до © относно Cold Air Intake ;-P

[Postman Профил]

Темата е страхотна поради това, че тук биха могли да стават страхотни спекулации с рекламна цел. Затова, както и поради факта че моят интернет приятел © ме провокира, ще си позволя да споделя с вас едно кратко теоретично изследване на проблема със спортните филтри. Аз няма да вземам страна в тази дискусия, а просто ще споделя изненадващия резултат (за мен е наистина изненадващ), който получих. Това което направих е една на пръв поглед проста сметка, която обаче би могла да има претенции за известна минимална достоверност. Аз естествено не съм напълно съгласен с този метод, но предвид сложността на реалния модел съм склонен да допусна, че има известна логика в крайния резултат. Става дума за следното: опитах се да намеря връзка между влиянието на филтриращия елемент (нормален филтър или спортен такъв) и мощността на двигателя (теоретично). Тази връзка вие ще я видите по-надолу в таблицата. Сега, за да няма въпроси какво точно съм направил и защо съм получил точно това, ще го кажа предварително. Предварително ще кажа и защо самият аз не съм съгласен с тази таблица (въпреки че сам я сметнах) и в този смисъл евентуалните грешки на какви физични явления се дължат. Започнах от един математичен модел за термодинамично изчисление на бензинови двигатели с вътрешно горене (на MathCAD). Двигателят е със степен на сгъстяване 10 и това, което направих е вариране в широки граници на външните за двигателя условия на работа – температура и налягане на въздуха, постъпващ в пълнителния колектор. При тези допускания, приемам че двигателят развива 150 к.с. при външна температура 20 градуса Целзий и налягане в пълнителния колектор 0,97 бара. За прототип съм използвал двигателят на BMW-то на ©, който е с такава мощност, тъй като именно © ме провокира да изкажа мнението си. В този смисъл този пост е за него, но съм сигурен че той би искал да сподели това с всеки почитател на марката. Не съм сигурен дали на този двигател степента на сгъстяване е 10, но това не би се отразило много съществено. Тази таблица би могла да се получи и чрез директно изчисление плътността на въздуха при различни условия, но за по-голяма достоверност (за самия мен) аз прекарах данните през математичния модел. Основното ми допускане в случая е това, какво е налягането след филтъра. Аз съм го приел 0,97 бара, което означава, че при дебита на въздух който двигателят консумира при максимална мощност, филтъра създава хидравлично съпротивление на постъпващия въздух 0,03 бара. Ако нямаше изобщо филтър, налягането би било равно точно на атмосферното (непосредствено след мястото на което стои филтъра, а не в колектора) или с други думи точно 1 бар. Естествено по дължина на колектора налягането намалява линейно (средното налягане) поради хидравличните загуби в тръбопровода. Казвам средното налягане, тъй като пулсациите на налягането в ражимите на максимален въртящ момент (резонансно пълнене) са значителни и поради това оценката на хидравличното съпротивление се прави по средната стойност на налягането в колектора, която е средноинтегрална стойност от функцията на закона за промяна на налягането в колектора. Аз съм избрал точно числото 0,97 бара, тъй като от собствен опит (собствено измерване) на това налягане съм получавал различни стойности (за нов хартиен филтър най-често 0,96 бара). Тъй като вероятно всички почитатели на BMW биха казали че марката е по-добра, аз съм избрал число доказващо по-съвършенното пречистване на въздуха в тези двигатели и съм намалил с малко хидравличното съпротивление на оригиналния филтър на BMW. Тъй като разликата в добрите хартиени филтри и лошите хартиени филтри е огромна (аз смятах до налягания 0,85 бара), изобщо не се спирам на случаите със замърсени филтри преди периодичната ин смяна. Тъй като аз по правило не съм яростен привърженик на спортните филтри, си позволявам да ги съпостявам с най-добрите оригинални хартиени такива, като естествено не очаквам че спортния филтър е панацея за двигателя. При направеното в тази доста тясна зона на промяна на външните условия теоретично изследване, си мисля че въпроса за достоверността не е силно актуален, тъй като в такива тесни граници линейността на модела не води до съществени отклонения и грешки. Въпреки това, аз си мисля че той е доста примитивен защото не отчита толкова съществени неща като влиянието на температурата и налягането върху смесообразуването и горенето в цилиндрите, а оттам и показателите на двигателя. Например при работа на двигателя в температурния интервал 10...40 градуса Целзий външна температура може да се окаже, че мощността не е линейно променяща се, ами има максимум. Освен това, колкото е по-висока температурата на постъпващия в колектора въздух, толкова по-малко е неговото подгряване от стените на колектора, поради по-малката температурна разлика и оттам не толкова интензивен топлообмен. Т.е. при по-ниска температура на постъпващия въздух, подгряването му ще е по-значително и мощността, която би следвало да се очаква ще е малко по-ниска отколкото се получава при изчислението. Това е така, защото математичния модел не отчита топлообмена, както и не отчита процеса на изпарение на горивото във въздуха и следващото от това намаляване на температурата на цялата смес. Но все пак по-добре с него, отколкото без него.
Тази таблица не дава отговор на това кой филтър е по-добър, докато всеки не направи сам измерване на разреждането след филтъра за своята кола както с чисто нов хартиен, така и със спортен филтър. Това, което прави впечатление обаче, е че ако се махне филтъра теоретично мощността се повишава с 4% (ако е вярно допускането ми за това, че филтъра прави съпротивление от 0,03 бара при дебитите на максимална мощност). Освен това, ако се сложи спортен филтър и не се осигури “топлинен щит” на постъпващия въздух, веднага се вижда какъв е ефекта (вертикалните колонки). Тук разбира се има куп усовности, като например тези: какво е съпротивлението на оригиналния филтър; каква би била температурата на въздуха, постъпващ в двигателя със спортен филтър ако не му се осигури “топлинен щит” и т.н. Затова най-точния отговор е: ИЗМЕРВАНЕ!!! Как да стане обаче това измерване е най-логичния въпрос. Кой както може. Налягането с вакуумметър, а температурата с термометър (термодвойките на дигиталните мултимери са доста подходящи според мен). Това може да стане при един най-обикновен пътен тест. Налягането би следвало да се премери последователно (задължително в един и същи ден с минимална разлика във времето) за единия и другия филтър. Въпроса с температурата е доста по-сложен. Тя зависи от много неща като: каква е температурата на двигателя в момента на измерване; колко време преди това тази температура е била такава (т.е. измерването не бива да се прави в процеса на загряване на самия двигател); каква е скоростта на движение (от нея зависи циркулацията на въздуха в двигателното отделение и съответно общата температура под капака); работния режим на двигателя (обороти и положение на педала за газ). Така че, тази температура не може да е особено решаващ критерии, тъй като през цялата година и за всеки конкретен случай тя зависи от редица фактори от предходния момент и още толкова от следващия.
Ако някои има желание и възможност да направи едно такова приблизително измерване и да постне резултатите, всеки би се ориентирал дали има смисъл от спортен филтър и какъв резултат би могъл да очаква.
И така, господин ©, надявам се да съм ти отговорил на въпроса и да не ми пращаш вече такива тревожни SMS-и в 4:30 през нощта, защото аз толкова сериозно ги приемам, че веднага ставам и се захващам за работа както вече сам се убеждаваш. А относно това как да се направи Cold Air Intake на Е36 – не знам, не съм правил, но с удоволствие ще ти помогна с идеите и изпълнението.
© -
Ето и таблицата:
http://www.geocities.com/postman_bg/Col ... 7421481171
RESPECT

[Alpina Профил]

Постман, къде беше ти, когато трябваше да си пиша дипломната работа?... Колко се чудех тогава как да обясня нещо просто с много думи, за да си направя минимума страници... :-)
Иначе евала ти за манията - да смяташ, да правиш таблици...
Нивото във форума се покачва. Едно време всички само голословиха кой автомобил е най-бързия, коя технология е най-добрата. Без факти, без обяснения...
А сега е друго... скоро ще можем да издадем научен труд сигурно.
Айде стига съм бръщолевил простотии...

[© Профил ICQ]

Postman много се радвам че прописа и тука
може би си е струвало събуждането в 4,30 макар че не исках да стане точно така

за съжаление аз не мога да ти вляза дори в стила ти, а какво остава за достоен отговор
от всичко казано до тук разбрах че има смисъл да сложа спортен филтър
що се отнася до измерванията и преградите - ще ги оставя на теб ако се видим някой ден

може би ще се намери някой да оспори неговия пост?
тогава ще стане страшно

[quixzole Профил Уеб-сайтICQ]

Знам един пич от 318 ti форума който е направил някви подобни замервания........закачил е датчика на термометъра вътре в дупката на конусовиден К&Н филтър.......има измерванията преди и след монтажа на "топлинен щит" .....статията е на англииски но наистина нямам много свободно време да я преведа в момента.....все пак надявам се да разберете нещо :

Underhood Temperatureservations
---------------------------------------------------

A research project from the House of Walsh. Some of you may find this interesting, others will think that I have far too much time on my hands :-) Others will think I have scaled new heights in Anal Retentivity (do you like that word?)
Introduction ------------ Since I removed the airbox and fitted the Ram Air system with a big K&N cone filter, I have been wondering about air intake temperatures and their impact on performance. I have plans to build a heat shield, but before I do this I wanted to find out what sort of temp the air under the bonnet is as opposed to outside air. I also wanted to see how much cool air is actually being ducted to the air filter via the cold air vent just behind the kidney grill, i.e. the place that the snorkel used to attach to off the M42 airbox. I have suspected that this vent probably delivers quite a bit of cold air. Most people I have spoken to have disagreed with me, saying that the open air filter suffers due to underhood temps.

The New Gauge ------------- So, on Saturday, I bought myself a temperature gauge that has a sensor with a long amount of wire on it. The sensor is a nice, small, very very light little unit with some peel off adhesive on its back. The control unit has a little switch on it that lets you toggle between indoor and outdoor temp. The control unit is also nice and small and has a large LCD readout in Centigrade or Farenheight. It only cost AUD$19.95 too which is about US$14.40. So now, I have three temperature readouts in the car, interior, exterior and air intake. All I need now is a rain gauge... and possibly a Spear & Jackson shovel to keep in the boot (OK, that joke is obscure but some of you may get it :-))

Installation ------------ The only challenge involved getting the sensor under the bonnet while the control unit sits in the car. This is probably easier for me as my steering wheel is on the right side of the car.

To do this, I removed a panel underneath the glove box and found a small hole that leads to the fuse box. Unfortunately the sensor was slightly too big to fit through the hole, so I ended up cutting the wire to it. As the wires were not colour coded, I split them then I cut just one of them and stripped each end of this wire. I then cut the other wire but left it unstripped so that I knew which wires to reattach to one another. I then got a coat hanger, straightened it and made a small loop on its end. I threaded the wire through this and poked it through the hole. I then opened the bonnet and took the lid off the fuse box and tried to see where the end of the coathanger ended up. This was frustrating, but finally, with the help of my wife we spotted where the end of the coat hanger appeared. It is really much easier with two people as the coat hanger is easy to spot when it is moving. So, she grabbed the wire off the end of the coat hanger and that was the hard part over with. I then reattached the wires and threaded the wire along through the clips that are on the left hand side of the car where all the wires are held in place for the headlights etc. I then removed the backing paper for the adhesive on the sensor and attached it to the front of the cone filter, this was a nice fit as the cone filter has a large circular piece of aluminium on the front of it with a hole in the middle where more air can get through. Overall, a neat job and the sensor is in an ideal location.

Back to the interior, I threaded the wire neatly around the upper back part of the footwell and reattached the panel. The wire currently exits through the gear shift boot. I haven't decided exactly where I want to mount the control unit yet so this is currently acceptable.

The Readings ------------ Now for the most interesting part. It was a cool day on Saturday, outside temp was 17 degrees C. Air intake temp was about 18 degrees C when I set off. The dashboard temperature gauge was fully cold, in the blue area.

Once the dashboard temp gauge was in its usual spot, bang in the middle, I

kept watching the air intake temp and comparing it to the BMW outside temp.

While waiting at traffic lights for a couple of minutes, I saw the air intake temp creep to about 23 degrees C. That's six degrees C warmer in only couple of minutes. And that's without the engine being REALLY hot! Hmmm. I then drove away from the traffic lights travelling at about 70km/h.

Let's just say that the cold air vent next to the kidney grill does a very very good job. Better than I could have imagined. In about three minutes, the air intake temp was down to the same as the outdoor temp. At some stages, it was lower. Wow! I guess this is due to the BMW exterior sensor being closer to the road which will always be warmer than a few feet above it as the road retains some heat from the sun that was out sporadically on Saturday.

So, I parked the car at home and went in for half an hour then headed back out to the gym. This is more of a stop start drive.

As you all know, the alloy head on the M42/44 retains a lot of heat and after half an hour the temp gauge on the dash will still be bang in the middle.

Well, I checked the air intake temp before setting off and it was 43 degrees C. A full 26 degrees C above the outdoor temp. And yes, the idle hunted up and down quite a bit before settling on 800rpm.

After about a kilometre or so of driving the temp was down to 23 degrees C or six degrees above outdoor temp. The temp didn't get much chance to go below 20 as the trip to the gym is quite stop start.

Summary ------- So, is there an impact on performance when the air is hot under the bonnet. Bloody right there is. The M42 is such a highly strung little bastard, especially with new EMS, exhaust, cone filter and cams that the difference is really rather noticeable. I have always suspected that something funny was going on and now I have some good data to back it up.

Now I know why I get the hesitation after a long wait at traffic lights. When the engine is warm and there are a few sets of lights this can account for 20 degrees C over the outside temp!! A definate downside to the cone filter.

It has certainly convinced me that I should make a heat shield and what's more, it will let me see how effective my heat shield design is. Thankfully as the aluminium is quite cheap I should be able to try a few different designs.

Ето и продължението :

As a follow up to my earlier article which is now able to be read at Richard's ti site (and what a lovely site it is) here is my final observations and conclusion. Hopefully Richard can tack this onto the end of the article at his site :-)
Final Observations on a Nude K&N -------------------------------- Now that the weather is getting much warmer and the temp gauge and I have become more familiar I thought you all might find this information useful.

On Sunday I had the chance to see how hot underhood temps really get. It was about 90 degrees F and I was stuck in a traffic jam for around twenty minutes in my BLACK car. Twenty minutes to travel about 800 metres or 1/2 a mile.

Well, the temp transiently went off the scale. That means it went just over 70 degrees C (that's over 158 degrees F)!! It did this for a short while and then came down to 66 degrees C as a result of the fan coming on under the bonnet. This high temperature didn't cause any idle problems at all aside from some slight hunting as the temperature rose initially.

Performance was down when I managed to get out of the jam but the temperature soon dropped to the same as outside after five or so minutes of driving at 70km/h and the car felt quicker again.

So, final lessons from the Underhood Intake Air Temperature experiment.

- It gets damn hot under there but will level out at around 66 degrees C (151F). - This DOES have an impact on performance until things cool down again. - The standard cool air intake vent located behind the left kidney works very very well.

And all of this tells me that I need an efficient heat shield for city driving and short track events such as hill climbs and autocross. Longer track events and country driving probably don't require a heat shield (excluding the different issue of fan wash for a non RamAir setup).

So endeth the project.

Сори за дългия пост на чужд език...ако не е от полза го истриите...

[landikar Профил ICQ]

от всичко казано до тук разбрах че има смисъл да сложа спортен филтър

Хахахаха.Всичко,дето е афтърмаркет,има смисъл да се сложи.Не само филтъра.