Ich habe mir für meinen Motor eine neue Airbox gebaut. Da die neue Airbox die Ansauggeräusche noch mal deutlich mehr dämpft als die alte, ist es bei Vollgasfahrt deutlich leiser. Und irgendwie könnte man deswegen auf die Idee kommen, dass die Leistung auch geringer ist.
Ich wollte gerne verlässlich sagen können, ob der Luftdurchsatz der neuen oder der alten Airbox besser ist. Weiterhin hat die neue Airbox einen integrierten Luftfilter, der von der Fläche her etwas klein ausgefallen ist. Da wollte ich auch gucken, welches Filtermaterial mehr Luftdurchlass hat.
Dazu habe ich eine FlowBench gebaut, die praktisch jeder mit etwas Verständnis für Elektrik nachbauen kann. Die Teile, die ich dazu kaufen musste, beschränken sich auf einen Luftmassenmesser (LMM) und einen Ansaugrohrdrucksensor. Beides ist Massenware aus dem Automotivbereich. Ich habe da einfach ziemlich billige Teile genommen – das Einzige, was wichtig ist, ist, dass man zu dem Luftmassenmesser eine Pinbelegung und eine Kennlinie hat.
Als Saugaggregat dient ein sonst total nutzloser Laubsauger. Die Verbindungsrohre zwischen dem Laubsauger, dem LMM und dem Vergaser habe ich aus dem 3D Drucker gezogen.
Die Messdaten werden von einem Arduino aufgenommen und an den Rechner geschickt. In den ersten Probeaufbauten hatte ich aber einfach ein Voltmeter dran gehabt und die Sensorspannung per Hand aufgeschrieben.
Der LMM braucht 12V und 5V und der Drucksensor 5V. Vielleicht kann man die 5V aus dem Arduino bekommen – ich hatte einen Spannungsregler rumliegen und habe den verwendet, um aus den 12V vom Netzteil noch 5V zu bekommen.
Folgende Teile habe ich verbaut:
LMM: Bosch Nr. 0 280 218 116 Nachbau von Q1-PART für 23,35€
LMM Stecker mit Kabel hat mich 8.90€ gekostet aber nur weil ich aus Zeitgründen nicht in China bestellen wollte. Dort gibt’s den Stecker für 3€.
Drucksensor: 550143A SENSOR, SAUGROHRDRUCK für 7.98€ Die Kennlinie habe ich mit einer Druck/Vakuumpumpe selber aufgenommen.
Arduino Nano
Das ganze Sieht dann so aus:
Das Messprogramm ist derzeit so gestickt, dass ein Messwert den Mittelwert aus 200 Einzelmessungen darstellt. Es werden 25 Messwerte nacheinander ausgegeben und dann gewartet bis „Return“ gedrückt wird. Das hilft mir dann für jede Laubsaugerstufe die gleiche Anzahl an Messungen zu haben und dann einen zuverlässigeren Kurvenfit zu haben.
Anfangen sollte man mit einer Messung ohne Luftstrom, um den Umgebungsdruck aufzunehmen. Denn der Unterdruck im Saugrohr liegt unter 30mbar und das sind schon übliche Wetterschwankungen.
Eine kleine Überschlagsrechnung sagt mir, dass ich bei meinem 250ccm Motor bei 7800rpm einen mittleren Luftmassenstrom von 140kg/h erwarte. Gehe ich davon aus, dass nur die Hälfte einer Kurbelwellenumdrehung angesaugt wird und dieser Luftstrom dann einer halben Sinuswelle ähnelt, dann kommt ein Spitzenwert von 440kg/h raus.
Das Messergebnis des Keihin PWK 35 in Vollgasstellung sieht dann so aus:
Die blauen Punkte sind die Messwerte, die rote Linie ist ein Kurvenfit zu den Messwerten (Polynom zweiter Ordnung). Die Punkte unten bei 0/0 sind ohne eingeschaltetem Laubsauger und dienen zur Bestimmung des Umgebungsdrucks. Die Punktwolken weiter oben sind dann die Messwerte mit eingeschaltetem Laubsauger jeweils zu den Saugstufen 1-6.
Man sieht, dass die Messung schon gut an die 440kg/h ran kommt. Saugleistung ist also ausreichend. Man sieht aber auch an den Punkten unten bei 0/0, dass der LLM ganz ruhig ist, aber der Drucksensor schon ganz schön streut. Vielleicht war er doch zu billig Bei eingeschaltetem Laubsauger Schwanken dann auch die LMM-Werte – ich denke, das ist ein Zeichen für Turbulenz.
Jetzt kann es also ans Vergleichen gehen. Ein Beispiel:
Keihin nackt, Keihin mir RamAir Filter, Keihin mit neuer Airbox (02) aber ohne Filter und alte Airbox (01) auch ohne Filter.
Die neue Airbox ist schon mal nicht so schlecht, zumindest ohne Filter.
FlowBenchSensoren.ino.txt
FlowBenchSensoren.ino.txt