Die SPI - Ansaugbrücke,
auch als Ansaugkrümmer, Ansaugrohr, Ansaugspinne, , Saugrohr, Ansaugstutzen genannt.
Am Anfang, , bei der Einführung, bzw. Umstellung auf die Kraftstoff- Einspritzung , ein wenig beachtetes Bauteil, insbesondere in der „ SPI- Mini -Fachliteratur“ absolut vernachlässigt, nur als eine Verbindung zwischen DK und ZK betrachtet, ohne ihre maßgebliche Bedeutung für die Füllung und Verbrennungseffizienz zu erkennen. OK, der „Igel“ und die Wasser-Umspülung ist vorhanden, deren beabsichtigte Funktion aber (für mich) nicht eindeutig geklärt. Der „Igel“ ist höchstwahrscheinlich der Tatsache geschuldet, dass der Mini natürlich auch nach Skandinavien exportiert wurde, klimatisch wärmere Länder brauchen ihn nicht. Bezüglich der „Wasserspülung“ hätte ich auch gerne eine eindeutige technische Beschreibung, um nicht rätseln zu müssen, ob sie für die „Erwärmung“ oder „Kühlung“ konstruktiv gedacht war. Andere Hersteller kühlen nämlich die Ansaugbrücken, zum Bsp. exemplarisch, der 1,2 TFSI Motor von VW.
Wie wichtig eine ordnungsgemäß funktionierende Ansaugbrücke ist, sieht man, wie Aufwändig die AB in den modernen Autos gebaut sind. Meistens aus Kunststoff, mit unterschiedlich langen Kanälen , Doppelrohren , voll mit Drallklappen oder –Platten (Fleps) und abschaltbaren Zusatz –Drosselklappen. Mehr Drehmoment oder PS-Leistung, alles elektronisch gesteuert. Sparsamer, effizienter, sauberer und letztendlich auch leistungsfähiger ist die Devise. Diesem technischen Trend folgend, bekam der SPI-Mini auch Drallplatten an den Außenrändern/ Kanten der Krümmerstutzen, die so genannten „Halbmonde“.
Bild 1
Welchen Grundgedanken folgend wurden die „Halbmonde“ eingeführt? Nicht der Leistungssteigerung ! Die früheren Minis ohne „Halbmonde“ hatten 63 PS, die mit den HM ebenso! Der Grund der „Innovation“, eine saubere und effizientere Verbrennung, somit niedrigere Emissionswerte und sparsameren Motorlauf zu erzielen.
Die Reflex- Artige Befürchtung der Tuner- Gemeinschaft „ ein 5 mm hoher Grat …..(in der Strömung)….Das müsste theoretisch ganz schön viel Leistung verbrauchen“, ist unbegründet. An der 63 PS hat sich doch nichts geändert.
„Ohne Halbmonde wird der modifizierte Motor besser laufen“ , „ der „Bremsbalken muss weg“ ist völlig unreflektiert daher gesagt, ohne über die Gaswechselvorgänge im Motor nachzudenken und die Gesetze der Strömungslehre , mindestens halbwegs zu beachten.
Nach meiner Auffassung, um nachvollziehbare bzw. zielführende Handlungsempfehlungen zu formulieren, bedarf es konkrete Prüfstand-Messungen auszuwerten und miteinander vergleichen.
Bild 2 :
Luftdurchsatzprüfstand, auf der Basis eines Bosch Heiß- Film Luft-Massen-Messers (LMM).Spannungssignale von 1 bis 5V und Luftdurchsatz in Kg/h , bzw. Gramm/s.
Fragen : : Luftdurchsatz laminar oder turbulent? Strömungsverluste durch die Rauigkeit der Innenwände und die Krümmung ?Strömungsvergleiche mit und ohne Halbmond, Wirkung der Halbmonde
- Messung -> Kreisförmiger Querschnitt, unterschiedliche Durchmesser, Plastik, ganz glatte Innenoberfläche
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2.Messung -> Die Rohre mit rauem Sandpapier ( Körnung 40) –verkleidet.
Laminare Strömung entsteht in graden Röhren mit kreisförmigem Querschnitt ohne Verwirbelungen, Druck bzw. Energieverluste entstehen fast ausschließlich durch die Wandreibung. Wichtige Erkenntnis -> Die Wandrauigkeit spielt dabei, bis zu einem gewissen Grad keine Rolle. Den SPI Krümmer brauch man nicht glätten bzw. polieren. Warum? Zwischen der Rohr-Innenfläche und der Strömung entsteht eine „ gleitende laminare Grenzschicht“ ( Strömungslehre). Erst wenn die Rauigkeit die über diese Grenzschicht ragt, wird der gleitende Effekt der Grenzschicht gestört, bzw. geht verloren.
Wenn man an die reine Luftversorgungs-Menge/Masse der Brennräume denkt, wäre eine laminare Einströmung günstig
Wir haben aber eine Saugrohreinspritzung, ein zündfähiges Gemisch muss schon im Ansaugkrümmer entstehen, je höher die Vermischung, feiner die Verstäubung, intensiver die Verwirbelung, umso effizienter die Verbrennung. Also die Gemischströmung soll nicht laminar erfolgen, sondern turbulent werden.
Turbulenz entsteht primär, wenn Hindernisse quer zur Strömungsrichtung vorhanden sind. Die Strömung löst sich auch von den Wänden der Biegung/Krümmung ab , diese Strömungsverluste( scheinbare Nachteile) sind durch die gleichzeitig entstandene Wirbelbildung aufgehoben. Um die Einströmungseffizienz weiter zu steigern, sind die „Halbmonde“ eingebaut . Wie das Wasser im Waschbecken, nicht einfach senkrecht nach unten fällt, sondern spiralförmig, gegen den Uhrzeigersinn( Nord-Halbkugel) abläuft , wird ein „.Swirl-Effekt“, also eine kontrollierte, kreisförmige Bewegung in die Brennräume gewollt. Die Effektivität der Verbrennung steigern, dafür sind die Halbmonde da!!!!
Strömung ohne Halbmond Einwirkung
mit Halbmond
Und,…durch die Querschnitt-Verengung werden die Luftmassen(also die Luft-Versorgung)nicht behindert/nicht weniger, sondern nur die Strömung beschleunigt, was sich auch positiv auf die Füllung auswirkt. Also, wenn jemand die Halbmonde einfach weg fräst ist kein Ingenieur, sondern nur ein Ingeniör Leerling !
Und das ist dann auch nur eine Sparversion.