Sportluftfilter

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  1. #1 Mr. Bean, 10.06.2003
    Mr. Bean

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    Letzte Überarbeitung Freitag, Mai 16, 2003



    Was bewirkt ein "offene Filtersystem" - Der Idealfall

    Luftdurchsatz wird erhöht
    Mehr Luft = mehr Leistung
    Ansaugwiderstand wird verringert
    Motor spricht besser an
    höhere Leistung
    höheres Drehmoment
    und natürlich ein kerniges Ansauggeräusch



    Was gilt es zu beachten ???

    Dazu etwas grundsätzliches vorneweg:
    "Warme, bzw. heiße Luft bewirkt einen Leistungsverlust!"
    Je niedriger die Temperatur der angesaugten Luft - desto höher die mögliche Leistung.
    Deswegen werden z.B. bei Leistungsstarken Turbomotoren auch Ladeluftkühler eingebaut.

    ... Der Motorraum ist bei modernen PKW in aller Regel sehr eng und deswegen bewegt sich die Luft im Motorraum kaum
    auch sind die Hersteller bemüht möglichst wenig unkontrollierten Luftdurchfluss im Motorraum zu generieren weil
    darunter die gesamte Aerodynamik eines Autos sehr stark leiden kann.
    Was zur Folge hat, dass im Motorraum die Temperatur immer höher wird, je länger man unterwegs ist.

    ... Die warme Luft kann in aller Regel nicht nach oben entweichen, aber wir alle wissen das warme Luft immer nach oben steigt.
    Gerade die modernen Autos mit Aerodynamischen Feinschliff sind im oberen Motorraumbereich sogar abgedichtet,
    jeder der schon mal zum Beispiel bei einen neuen VW Passat oder Audi A4 in den Motorraum geschaut hat wird das bestätigt wissen.

    ... Oft genug kommt noch verschärfend hinzu das sich der Luftfilterkasten im Strahlungsbereich von Auspuffkrümmer und Katalysator befindet, wo sehr hohe Umgebungstemperaturen herrschen. So gut wie immer liegt er im Bereich des Kühlers wo der Ventilator die heiße Luft sogar in Richtung Luftfilter pumpt - hier kann sich wohl jeder vorstellen das man sich dann Leistung nimmt anstatt eine Mehrleistung zu produzieren wenn man da ein offenes Luftfiltersystem einbaut.
    Wobei die Nähe zu Kat oder Abgasanlage nicht der springende Punkt ist - die Luft erhitzt früher oder später
    in jedem Bereich des Motorraums - Extrem dann wenn der Motorraum wie oben schon erwähnt geschlossen ist.

    Leider hilft da auch oft genug der bei einigen Kit's mitgelieferte Frischluftschlauch nicht viel.
    Der Querschnitt dieses Schlauches ist meist viel zu klein (Platzmangel) und der Motor saugt trotzdem die heiße Luft an.
    Mal ganz davon abgesehen das diese Wellschläuche überhaupt nicht dazu geeignet sind das gewünschte auch zu bringen.
    Wenn man in auch noch so verlegt wie das auf diesem Originalbeispielbild zu sehen ist, hat man soviel Widerstand
    durch die vielen Umlenkungen produziert, dass da sowieso nur ein lauwarmer Pfurz rauskommen kann.
    Man sollte sich also sehr genau überlegen - macht es Sinn.

    Um gerade noch mal auf diese Schläuche ein zu gehen die bei den "besseren" Kit's ja sogar mitgeliefert werden.
    Ich sprach ja davon das sie gar nicht geeignet sind das gewünschte zu bringen ... Hier das WARUM
    Ein 1800er 4 Zylinder benötigt bei 3000 1/min - ca. 2700 Liter Frischluft in der Minute !!!
    Diese 2700 Liter müsste der Motor ja selbst durch diesen Schlauch saugen - die kommen ja nicht mal eben angeflogen.
    Das bedeutet das die Ansaugluft mit fast 60km/h (ca. 16m/sec) durch ein Welliges Rohr muss.
    Selbst wenn ich den Fahrtwind nutzen kann ist das immer noch Schwierig, den ich kann so gut wie nie den
    Schlauch einfach Schnurgerade führen, sondern muss nach unten gehen und den Schlauch irgendwie hinter
    eine Öffnung bringen die vom Fahrtwind beaufschlagt wird. Das bedeutet zumindest zwei 90° Umlenkungen
    und schon diese 2 Umlenkungen bewirken das der innere Widerstand sich mehr als verdreifacht und das schon
    bei ideal geformten Umlenkungen wo nichts gequetscht wird oder dergleichen.
    Jetzt meine Frage - wie um Himmels Willen soll ein offen im Motorraum liegender Luftfilter das hinbekommen
    das er die Luft mit dieser Geschwindigkeit durch den Schlauch ziehen kann ?? Zumal diese Wellschläuche
    gerade mal bis max. 8m/sec Luftgeschwindigkeit funktionieren, darüber sind die Verwirbelungen so stark
    das sich der freie Querschnitt immer stärker reduziert.

    Dazu ein Beispiel:
    Die meisten kennen bestimmt noch diese alten Waschbretter ...
    Man stelle sich vor man lässt dort Murmeln langsam runterkullern - solange sie langsam sind, werden sie jeder
    Welle schön folgen - um so schneller die Murmeln werden um so mehr werden diese Wellen quasi zu Sprungschanzen.
    Jetzt stell man sich mal vor das ist kein Brett sondern Kreisförmig wie ein Schlauch - da prallen die Murmeln wild
    gegeneinander und es entsteht ein Chaos = Verwirbelung - denke das kann sich jeder ganz gut Vorstellen.
    Vielleicht denkt der eine oder andere jetzt - was haben um Gottes Willen "Murmeln" mit Luft zu tun ...
    Auch Luft hat "Murmeln" - die Moleküle, das Murmelbeispiel verdeutlicht im Großen denke ich ganz gut
    was da bei der Luft im kleinen vorgeht.



    Makaber an der ganzen Sache ist, dass durch die Begleitumstände der Leistungsverlust meist gar nicht so auffällt.

    Die Luft im Motorraum erwärmt sich nur allmählich und demzufolge nimmt auch die Leistung nur allmählich ab.
    Warme Luft hat eine geringere Dichte (dünne, leichte Luft) und setzt deswegen dem Motor weniger Widerstand entgegen.
    Bewirkt also das der Motor trotz weniger Leistung besser und direkter anspricht, aber auch nur so lange die angesaugte
    Luft noch relativ kühl ist ... ca 60°C sind die magische Grenze wo es dann wieder drastisch ins Minus geht.
    Das Ansauggeräusch ... mehr Lärm wird immer noch mit mehr Leistung gleichgesetzt.
    Alle modernen Fahrzeuge haben eine elektronische Benzineinspritzung die immer bemüht ist
    den Kat bei Lambda 1 zu halten, weil nur so funktioniert der Kat optimal.
    Über den Luftmengenmesser und Temperaturfühler merkt das Motormanagement das die Luft an Energiegehalt abnimmt
    und regelt dementsprechend nach. Was natürlich nur in Grenzen möglich ist, weil der Motor nur Einfluss auf den Einspritzzeitpunkt,
    Menge und den Zündzeitpunkt im Verhältnis zum *OT nehmen kann. (*Oberer Todpunkt der Kolbenbewegung)
    Bei aufgeladenen Motoren kommt der Ladedruck noch als Variable hinzu.
    Und mal ehrlich - WER gibt schon gerne zu das er auch noch Geld dafür ausgegeben hat das er im Endeffekt
    auch noch WENIGER Leistung hat als davor ??? Da wollen wir einfach spüren das es etwas bringt.


    Mein Tipp dazu ...

    Generell ist die einfachste, günstigste und auch wirkungsvollste Art - nur den Originalplattenfilter gegen einen Durchsatzstärkeren
    Tauschluftfilter zu ersetzen. Das Originalgehäuse ist der beste Schutz und meistens findet sich auch noch eine Lücke
    wo sich eine zusätzliche Luftzuführung einbauen lässt. Und gerade weil man hier abdichten kann, kann man sicher sein das die Luft
    garantiert nicht aus dem warmen Motorraum kommt sondern wirklich durch diese Schläuche wo am Gehäuse angeschlossen sind.
    Auf diesem Wege kann ich mit dem durchsatzstärkeren Austauschfilter und einer zusätzlichen Frischluftzuführung dem Motor
    viel Arbeit abnehmen - was sich garantiert mit einem höheren Drehmoment, also mehr Kraft bemerkbar macht.
    Denn - wenn ich ZWEI Frischluftzuführungen in das Luftfiltergehäuse einbringe - kann ich logischerweise auch die
    Geschwindigkeit mit der die Ansaugluft durch die Schläuche muss 1/2bieren, somit reduziert sich die Wirbelbildung immens.
    (Beispiel wie so was aussehen kann)





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  2. #2 Mr. Bean, 10.06.2003
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    Nachtrag ...

    Die Diskussionen reißen nicht ab - "Schreckensmeldungen" die mit den Gewebefiltern in Zusammenhang gebracht werden.
    Defekte Luftmassenmesser wegen Filterölablagerungen oder ein aufquellen bei hoher Luftfeuchtigkeit.

    Ein sauber und korrekt geölter Filter wird keine Probleme verursachen denn Öl emulgiert nicht mal eben mit Luftfeuchtigkeit
    und nur wer seinen Luftfilter überölt muss natürlich dann auch damit rechnen das Öl abtropft und mit angesaugt wird.

    Öl zieht Dreck magisch an - kann jeder selbst ausprobieren in dem er etwas Motorenöl mit dem Finger irgendwo am Auto
    aufstreicht - sinniger Weise nicht unbedingt auf die Motorhaube :-) - ein paar Kilometer fährt und mal schaut was sich da so
    alles an Dreck angesammelt hat. Somit müssen wir auch keine Bedenken bezüglich der Filterleistung haben.
    Mein Tipp dazu - regelmäßig nach dem Filter schauen und auf Verschmutzung überprüfen, auch wenn viele Hersteller
    schreiben bis 80'000km wartungsfrei und der gleichen - wir wollen ja das noch Luft durchkommt - sonst kann man den normalen
    Originalfilter ja drin lassen - ODER ? Also gegebenenfalls halt schon nach 15'000km reinigen, oft reicht da schon ein abklopfen
    zwischendurch oder wer hat - mit Druckluft gegen die Ansaugrichtung VORSICHTIG ausblasen !!!

    Nach dem Auswaschen - den Filter unbedingt erst wieder einölen wenn er ABSOLUT Trocken ist - am besten in der Sonne trocknen
    und wenn es im Winter mal sein muss - ist auch ein niedrig eingestellter Backofen eine gute Variante zum trocknen.
    Idealerweise Umluft, Ofentüre etwas offen lassen (Kochlöffel dazwischen klemmen) und MAXIMAL 80°C.
    Und dann - SPARSAM sein mit dem Filteröl - sich Zeit nehmen - immer nur ganz wenig und gleichmäßig aufsprühen,
    dann wieder warten bis das Gewebe das Öl aufgesaugt hat.


    Als Test und generell vor dem Einbau - eine Zeitung auf den Boden legen und den Filter flach darauf Abschlagen,
    wenn ein paar wenige kleine Tröpfchen auf dem Zeitungspapier zu sehen sind - sollte das i.O. sein.
    Sind da aber praktisch über die ganze Fläche des Filters fette Öltröpfchen runtergeprasselt - na dann
    war's entschieden zuviel des "Guten" - Also beim Einölen ist wirklich absolute Zurückhaltung angesagt.
    Nach dem Abschlagen, Tröpfchen auf dem Verstärkungsgitter mit Haushalts oder Toilettenpapier abtupfen.

    Noch mal kurz zu den Luftmassenmessern deren Ausfall Werkstätten und Hersteller dann gerne einem eingebauten
    geölten Gewebefilter zuschreiben. Zu 98% ist das eine Ausrede, viele Hersteller hatten generelle Probleme damit
    und auch Fahrzeuge die solche Filter nicht eingebaut hatten waren davon betroffen.
    Ausnahme ist auch hier - wer seinen Filter im Öl "gebadet" hat - der muss sich natürlich diesen Schuh schon anziehen lassen.
    Das erkennt man dann aber an den verklebten und verkokelten Heizdrähten sehr gut auch ohne Gutachter.

    Andere Seite wo auch immer wieder diskutiert wird - geht da wirklich mehr Luft durch.
    Das hängt ganz klar von der Filterfläche ab, wie stark wurde geölt usw.
    Wenn die Fläche die Selbe oder größer ist und wie gesagt - NICHT ÜBERÖLT wurde - dann kann da auch mehr Luft durch.
    Auf das Problem warme Luft im Motorraum bei offenen Filtern bin ich ja zu genüge eingegangen,
    das liegt dann nicht am Filter oder der Filterfläche sondern am Luftsauerstoffanteil der geringer ist.
    Benutze ich einen solchen Tauschfilter im Originalgehäuse - muss natürlich sichergestellt werden, dass auch die
    Luft angesaugt werden kann die durch den Filter passt - wenn da nur so ein Minnischnorchel dran ist
    ich meine - dafür kann dann der Luftfilter ja nichts. Ist wie mit einem 10 Liter Eimer - da gehen halt keine 20 Liter rein
    egal was ich auch anstelle. Also schauen das man wirklich genügend Querschnitt hat für die Frischluft.

    Hohe Feuchtigkeit kann natürlich die Filterleistung auch beeinträchtigen. Durch ein nasses Handtuch zu Atmen fällt nun
    mal schwerer als durch ein trockenes - das gewisse Materialien da unterschiedlich reagieren ist ja wohl auch Klar.
    Kunststoffe sind in der Regel nicht ganz so saugfähig wie natürliche Gewebe aus Baumwolle etc.
    Wenn Wasser nach Regenfahrten im Originalfiltergehäuse ist dann hat der Hersteller da Bockmist konstruiert,
    dafür kann der Filter dann auch nichts UND wenn das nach eigenen "Modifikationen der Fall ist
    dann muss man sich an der eigenen Nase packen ;o) Die reine Luftfeuchtigkeit jedenfalls ist vernachlässigbar.



    Hier noch ein Link mit Berechnungsbeispielen zu diesem Thema - (Hier Klicken)



    So hier wird es ein noch theoretischer für die ganz abgebrühten Freaks ...

    Die besonderen Eigenschaften heißer Luft sind bekannt.
    Diese nutzen z.B. Ballonfahrer um in die Lüfte ab zu heben.
    Weil warme Luft mehr Volumen einnimmt, also die Abstände der einzelnen Molekühle größer wird.
    Die Dichte (Spezifisches Gewicht und Energiegehalt) nimmt ab.

    Für Motoren ist das der falsche Weg!

    Genau das ist der springende Punkt, nach so einem Filterumbau bekommt der Motor dann wärmere Luft zum Atmen.
    Er müsste also immer mehr Luft ansaugen um die gleiche Menge Sauerstoff zum verbrennen zu erhalten.
    Man kann einem Saug und auch Turbomotor zwar das Ansaugen erleichtern aber den Verlust durch die nun heiße Luft können wir Ihm nicht zurückgeben!

    Hier ein wenig Zahlen und Rechnerei.

    Bei einer Temperaturdifferenz von 80°C sind es ca. 22% weniger Luftsauerstoffanteil die der Motor nützen kann.
    Die möglichen Temperaturen rund um den Auspuff und Katalysator in Betracht gezogen - da sind 80°C nicht einmal übertrieben.

    Die Fakten:
    Der Luftsauerstoffgehalt der Atemluft beträgt bei Normaltemperatur ca. 21%.
    Der nimmt bei Erwärmung mehr und mehr im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Luft ab.
    Vergleich:
    "Ein 100.-Euro Schein braucht wenig Platz im Geldbeutel - Hundert einzelne Eurostücke passen nicht mehr rein,
    obwohl es ja auch NUR 100.-Euros sind."

    BEISPIEL:
    Ein 1300ccm 4 Zyl. Motor braucht bei 3000 U/min so ca. 2000 Liter Atemluft pro Minute!
    Es verbrennen immer nur 2 Zylinder pro Umdrehung, deswegen ca. die Hälfte.
    In 2000 Liter Atemluft sind ca. 420 Liter (21%) Sauerstoff für die Verbrennung.
    Wenn Du die Luft nur um 30° C erwärmst muss der Motor anstatt 2000 also 2220 Liter (+11%) ansaugen
    um die gleiche Leistung haben zu können.
    Versuch die mal 220 Liter Wasser in Eimern vor zu stellen die Du in den Garten schleppen musst ...
    220 Liter ist schon eine ganz schöne Menge.

    Im Sommer können wir auch mal locker von 80° C Ansauglufttemperatur ausgehen, bei PKW mit ungünstigen Motorraumverhältnissen
    oder auch Leistungsstarken Turbo oder Kompressormotoren ist das keine Seltenheit.
    Was bedeutet, dass der Motor - damit ER die gleiche Leistung haben kann,
    nun sogar 2580 Liter Luft (bei 80° C + 29% Volumenerhöhung) ansaugen muss !!!
    580 Liter mehr also für die gleiche Leistung!!!!!
    (Weil in den 2580 Litern erwärmten Luft immer noch, nur die 420 Liter Sauerstoff entsprechende Energie ist.)
    Das bedeutet in der Konsequenz, je länger Du fährst und um so heißer der Motor wird ums so mehr nimmt die Leistung des Motors ab !!!!

    Mal ganz davon abgesehen das moderne Motormanagementsysteme die Leistung ab ca. 60°C Ansaugtemperatur von sich aus schon erheblich zurücknehmen ... muß es ja, wenn nicht mehr genügend Luftsauerstoffgehalt mehr zur Verfügung steht würde ansonsten das Gemisch hoffnungslos überfetten und der Verbrauch ins Uferlose ansteigen und im Gegenzug die Leistung drastisch abfallen und nicht zuletzt würde der Katalysator schaden nehmen können u.U. sogar Explodieren weil sich das unverbrannte Benzin im heißen Kat entzündet würde.

    Wenn das Motormanagement das nicht tun würde, könnte es also rein Theoretisch soweit führen, daß gar kein zündfähiges Gemisch mehr entstehen kann weil schlicht und ergreifend nicht mehr genug Sauerstoff anwesend ist.

    Ganz Arg theoretisch ... aber theoretisch möglich *ggg* !!

    Naja ... lassen wir das ... Ich denke es hat jeder so ungefähr verstanden warum das nicht so einfach ist
    mit dem Leistungsgewinn durch diese Filter.


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  3. #3 CeeJay23, 10.06.2003
    CeeJay23

    CeeJay23 Guest

    habe jetzt für die warmen temps mein 57i kit ausgebaut. die doch sehr warme ansaugluft ist ein extremer leistungskiller. habe mal von exstremfällen gelesen in denen es bis zu 30 PS gekostet hat...
     
  4. #4 spookie, 11.06.2003
    spookie

    spookie Guest

    Wer brauch schon nen offenen Luftfilter, finde ich schwachsinnig!
    Mein Nachbar hat in seinem Corsa GSI einen drin, ok das Ding macht ordentlich Lärm und er ist nicht mehr zu überhören damit. Wenn dann müsste ja eine Luftansaugung direkt aus dem Spoiler vorne raus gemacht werden, damit garantiert Kaltluft angesaugt wird und nicht Warmluft und tschuldigung - das sieht doch ätzend aus oder???

    [​IMG]
     
  5. #5 folge dem Stern, 11.06.2003
    folge dem Stern

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    Hey Marc wo hast du denn das Bild her?
     
  6. #6 spookie, 12.06.2003
    spookie

    spookie Guest

  7. c280t

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    das kann man aber auch wesentlich dezenter machen, hinter dem kühlergrill z.b.
    ein solches gepfusche mit dem schlauch von der dunstabzugshaube in der küche muss net sein
     
  8. Enze

    Enze Guest

    Hallo Jungs (Mr.Bean),
    das mit dem Luftfilter ist so ne Sache.
    Im Prinziep hat Bean recht. Er hat aber was vergessen.
    1.Luftfilterboxen sind zwischenzeitlich Resonazaufladesysteme (Airbox) pfuscht da einer mit einem nicht abgestimmten Kram rum ist es Bergauftuning.
    Ich habe es an einem C36 mit K&N und Orginalfilter gemessen. Da waren es 650 statt 800Liter Luft
    2. Ölbenetzung: richtig das Öl bleibt am filter hängen, aber nicht so lang wie es sein sollte.
    Ich habe letzens so einen Motor gesehen, 100.000Km mit K&N Klasse man konnte das Pleuellagerspiel am Kolben vorbei messen (war 0,5mm).
    3.Luftmengenmesser, die mögen Öl garnicht und fangen an falsch zu messen. Wer will alle 5.000Km das Ding saubermachen?
    Kurz und knapp; so ein tuning ist rausgeschmissenes Geld!
    Gruß
    E
     
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