Resonanzaufladung - BMW Info falsch?

  • Wenn ich nachdenke :rolleyes: gibt´s Schwierigkeiten ... so bin ich halt :kick: .


    Jedenfalls behaupte ich daß der beigelegte Auszug aus dem BMW M5 Seminar falsch ist bzw. alles genau entgegengesetzt den Angaben :twisted: .


    Ich sage: die Klappe der Resonanzkammer ist geschlossen bei
    - Start für wenige Sekunden (Funktionsprobe)
    - bei Drehzahlen zwischen cirka 4200 - 6700 U/min. NACHTRAG: ... und Volllast Signal.


    Im Ruhezustand und in allen anderen Betriebszuständen zieht die Mechanik nicht an und die Klappe ist immer offen.


    Ich selbst habe das am Anfang mit den Auswirkungen verschiedener Strömungsgeschwindigkeiten vermischt. Kons wurde scheinbar auch getäuscht.


    Und falls ich falsch liege, haut´s mir halt virtuell anständig eine drüber.


    [Blockierte Grafik: http://i221.photobucket.com/albums/dd129/zrxmcc/m5resonanz.jpg]


    Gruß Günther

  • Wenn ich mir die Kurve so anschaue, bedeutet das für den B36, daß er bei ca 3500 U/min ca 40 Nm mehr hat davor und danach abflachend. Bedenke ich aber, wie lange sich der Motor bei voller Beschleunigung in diesem Drehzahlbereich aufhält, relativiert sich das. Im Fahrbetrieb ist es doch vielmehr so, daß - wenn wirklich Leistung gefordert wird - keiner von uns sich in diesem Bereich aufhalten dürfte, sondern es wird der Gang benutzt, der den Motor jenseits von 4750 Touren hält. Im B36 habe ich diesen Bereich eigentlich bei zügiger fahrweise vermieden.


    Ist das 6GG aber verbaut, und man schaltfaul unterwegs ist, dürfte es im direkten Vergleich spübar sein.



    Harry

  • Hallo Günther,
    ich habe damals in der Berufsschule gelernt das lange Ansaugwege
    das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich erhöhen sollen,
    deshalb ist die Resonanzklappe bis ca 4200 Umdrehungen geschlossen.
    Bei höheren Drehzahlen sind kurze Ansaugwege drehmomentfördernd,
    deshalb Resonzklappe offen sprich Resonanzaufladung aktiv.
    Ich meine zu wissen, dass Opel damals bei dem 3ltr. 24 Ventiler(Senator?)
    das gleiche Prinzip angewandt hat.
    Zu damaligen Zeiten gab es noch keine Vanos bzw. wurde gerade bei den
    M50 Motoren eingeführt.
    Also ich bin der Meinung,das die BMW Info richtig ist.


    Gruß aus Duisburg


    Detlev

  • Zitat von m5fahrer

    Hallo Günther,
    ich habe damals in der Berufsschule gelernt das lange Ansaugwege
    das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich erhöhen sollen,
    deshalb ist die Resonanzklappe bis ca 4200 Umdrehungen geschlossen.
    Bei höheren Drehzahlen sind kurze Ansaugwege drehmomentfördernd,
    deshalb Resonzklappe offen sprich Resonanzaufladung aktiv.


    Richtig - so weit die Theorie. Nur wenn ich mir das Bild so anschaue, wird mir persönlich immer noch nicht klar - wo jetzt genau der Ansaugweg länger wird. Zylinder 1-3 wird ja nicht vom "rechten Kanal" bedient und 4-6 vom Linken , oder doch? :rolleyes: Außerdem wären bei diesem Szenario sich die 2 Gassäulen im Weg. Am Besten zeichnet mal einer bitte ein, wo jetzt genau die längeren Strömungswege sind ;). Mir ist das nämlich nicht ersichtlich. :confused: Es geht hier doch eigentlich um die Resonanz?!

    Zitat von m5fahrer

    Ich meine zu wissen, dass Opel damals bei dem 3ltr. 24 Ventiler(Senator?)
    das gleiche Prinzip angewandt hat.

    Es nennt sich DUAL RAM!

    Zitat von m5fahrer

    Zu damaligen Zeiten gab es noch keine Vanos bzw. wurde gerade bei den
    M50 Motoren eingeführt.

    Also, es geht hier um die sogenannte Resonanzaufladung, die durch ihre eigene Schwingung bedingt für eine höhere Füllung des Zylinders sorgt. Bestes Beispiel war der 3.2L Porsche Carrera - bei dem war diese ( aber hier "passive" ) Resonanzaufladung am stärksten zu spüren und zu hören. Die, die das Auto kennen, werden sich an das giftige Motorgeräusch, daß so bei ca. 4500 Touren aufkommt, gut erinnern.



    Harry

  • Hallo Harry,
    in der oberen Skizze ist die Resonanzklappe geschlossen.
    Man hat den gesamten Luftsammler als Saugrohr, in dem die Ansaugluft als Gassäule schwingt. In dem Moment, in dem die Einlassventile geschlossen sind, stösst die Gassäule gegen die Einlassventile und schwingt zurück in den Ansaugkrümmer (lange Ansaugwege).


    In der unteren Skizze ist die Resonanzklappe geöffnet.
    Es bildet sich unmittelbar vor den Ansaugtrompeten eine Luftsäule "quer" zur Gassäule. Die Gassäule schwingt nicht mehr in den Luftsammler sondern nur noch bis zu der quer verlaufenden Luftsäule. Dadurch entstehen dann die kurzen Ansaugwege die bei höheren Drehzahlen die Zylinderfüllung verbessern.


    Ich hoffe, dass ich mich versändlich ausgedückt habe. Ich weiß leider nicht, wie man die Skizze bearbeiten kann, sonst hätte ich es bildlich nochmal dargestellt.


    Gruß aus Duisburg
    Detlev


  • Hallo Detlev,


    interessanter Ansatz - muß mich mal dransetzen und überlegen ob mir das einleuchtet. Strömungstechnik war nie meine Stärke ...



    Harry

  • Hallo


    Ich habe mich bisher nicht großartig mit dem System vom M5 beschäftigt.
    Aber da ich mich im Studium und in meinem Beruf mit solchen Sachen beschäftigt habe, schreibe ich jetzt einfach mal meine persönliche Meinung dazu.
    Das ganze basiert wie der Name schon sagt auf Resonanz. Resonanz hat zunächst mal was mit Eigenschwingung zu tun.
    Die wiederum ist abhängig von der Eigenfrequenz schwingungsfähiger Systeme.
    In diesem Fall gehts ja um die schwingende Gassäule beim Ansaugvorgang.
    Über den Drehzahlbereich ergeben sich ja unterschiedliche Ventilöffnungsfrequenzen die dann die Frequenzen der hin und her bewegenden Gassäule ergeben.
    Die Eigenfrequenz der Gassäule selbst ist allerdings von ihrer Masse abhängig.
    Nun würde sich bei einer bestimmten Frequenz der sich öffnenden und schließenden Einlassventile eine Schwingung der Gassäule in ihrer Eigenfrequenz ergeben.
    Das ist der Resonanzfall. Es kommt dabei zur verstärkten Eigenschwingung der Gassäule.
    Ergebnis davon soll sein, dass die Gassäule dann im richtigen Moment des Ansaugvorgangs wieder am Einlassventil auftrifft und die Füllung im Zylinder optimiert was ja zum gewünschten Aufladeeffekt führt.
    Um nun eben diesen Vorgang gezielt zu beeinflussen und optimal zu nutzen besteht die Möglichkeit die Masse der Gassäule zu verändern.
    Bei geschlossener Resonanzklappe müßte sich also theoretisch wie ich das sehe ein zweigeteiltes Saugrohr ergeben.
    Wobei dann die Masse der schwingenden Gassäule der einen Hälfte durch die Masse de Luft der anderen Hälfte vergrößert wird.
    Bei geöffneter Resonanzklappe ergibt sich eine veränderte Masse da es jetzt nur noch ein Saugrohr gibt.
    Das stellt auch das Bild dar. Im oberen Bild gehts vermutlich um Zylinder 5, dessen Pfeil heller dargestellt ist als die der anderen.
    Man sieht dass ein Teil der angesaugten Luft nicht nur vom zentralen Einlass kommt sondern dass auch ein Teil davon aus der anderen Hälfte des durch die Klappe getrennten Saugrohrs kommt.
    Dass das Bild wirklich mit kurzen oder langen Ansaugwegen zu tun hat bezweifle ich eher.


    Grüße


    Thomas

  • Zitat von motorcitycobra

    [size=14]...
    Und falls ich falsch liege, haut´s mir halt virtuell anständig eine drüber.


    Danke daß mir keiner wehgetan hat :mrgreen: .


    ***


    Mir ging´s eigentlich nur um die verkehrte Darstellung in den BMW Unterlagen bzw. ob ich das falsch sehe oer nicht ;) . Eure ausführlichen Antworten regen mich aber schon wieder zum denken an :o . Hier also einige meiner geistigen Ergüsse :idea: .


    @ M6-Harry: meine Fahrweise ist fast genau gegensätzlich da ich vorwiegend flott auf den Landstraßen unterwegs bin. Viele Kurven; viel Schalten, Beschleunigen, Bremsen, Überholen und das vorwiegend im Bereich von 2500-5000 U/min. Macht echt viel Spaß!


    @ m5fahrer: so wie ich es sehe sind kurze/lange Ansaugwege (= Einflußnahme auf Gasschwindigkeiten) und Resonanzverhalten zwei komplett verschiedene Methoden eine optimale Zylinderfüllung bei verschiedenen Drehzahlen zu erreichen. Meistens sind die Motoren für hohe Leistung bei hohen Drehzahlen ausgelegt; mit Hilfe von Tricks im Ansaugbereich verbessert man aber auch die Zylinderfüllung bei niederen Drehzahlen = mehr Drehmoment.


    Gasgeschwindigkeiten: Lange Ansaugwege bei kleinem Querschnitt heißen hohe Gasgeschwindigkeit = bessere Zylinderfüllung bei niederen Drehzahlen. Kurze Ansaugwege bei großem Querschnitt heißen hohes Durchflußvolumen für hohe Drehzahlen, (wobei hier die Gasgeschwindigkeit sowieso realtiv hoch ist).


    Resonanzverhalten: Hier geht´s um die Schwingungen der Gassäule. Optimalerweise öffnen die Einlaßventile wenn die Gassäule in Ihre Richtung schwingt.


    Weiteres: ein Indikator dafür daß es hier nicht um die Gasgeschwindigkeiten geht ist die Tatsache daß die Resonanzklappe bei ca. 6700 U/min wieder ihre Stellung verändert.


    @ charly-bmw: die Beschäftigung mit diesen Details gehört für mich dazu. Danke auch für Deine schon sehr detaillierten Ausführungen zur möglichen Funktionsweise. Diese muß ich jetzt aber nochmal langsam durchlesen und behirnen.


    ***


    Weiter geht´s, Gruß Günther :gear:

  • Zitat von motorcitycobra

    Mir ging´s eigentlich nur um die verkehrte Darstellung in den BMW Unterlagen bzw. ob ich das falsch sehe oer nicht ;) . Eure ausführlichen Antworten regen mich aber schon wieder zum denken an :o . Hier also einige meiner geistigen Ergüsse :idea: .


    Ich versteh nur garnicht, wie Du auf die Idee kommst, daß die Darstellung falsch wäre? Die Grundstellung der Klappe ist "geschlossen" - über die Unterdruckdose wird sie auf "offen" gezogen. Wenn Du mal so einen Sammler zerlegst, wirst Du das genau so sehen:)


    Zitat

    @ M6-Harry: meine Fahrweise ist fast genau gegensätzlich da ich vorwiegend flott auf den Landstraßen unterwegs bin. Viele Kurven; viel Schalten, Beschleunigen, Bremsen, Überholen und das vorwiegend im Bereich von 2500-5000 U/min. Macht echt viel Spaß!


    Wenn Dein M5 rundrum korrekt funktioniert, müsstest Du den meisten Spaß zwischen 4500 und 7200 U/Min haben :mrgreen:


    Zitat

    @ m5fahrer: so wie ich es sehe sind kurze/lange Ansaugwege (= Einflußnahme auf Gasschwindigkeiten) und Resonanzverhalten zwei komplett verschiedene Methoden eine optimale Zylinderfüllung bei verschiedenen Drehzahlen zu erreichen.


    So siehts aus - die kurz/lang Geschichte erreicht man mit Schaltsaugrohren (ich meine die DISA vom 318iS zb ist sowas), bei der Resonanzaufladung gehts eben darum die Schwingungen im Ansaugtrakt ideal auszunutzen.


    Konstantin

  • Hallo Günther,


    die Abbildung stimmt von BMW. Löse dich bei deiner Betrachtung mal von dem Gedanken "Schaltsaugrohr". Da geht es lediglich um die Länge der Saugwege. Also "untenrum" lang, "obenrum" kurz. BMW hat das m.W.n. z.B. beim 4,8l V8 aus dem X5 (bin mir aber nicht 100% sicher). Da öffnet ab einer bestimmten Drehzahl die Klappe und verkürzt den Ansaugweg.


    Beim M5 Sammler geht es aber um eine Resonanzaufladung. Hier ist sehr viel Entwicklung nötig, um dieses System optimal auf den Motor anzupassen. Dabei geht es um Gasschwingungen die sich bei optimaler Auslegung überlagern (Thomas hat das richtig und gut erklärt - s.o.) und somit zu einer besseren Füllung beitragen. Dabei spielt die Masse, die Resonanzrohrlänge und Taktung eine entscheidende Rolle. Diesen Effekt nutzt man auch bei den Rails der Commonraileinspritzung aus. Es ist also nicht nur die Drehzahl entscheidend (wie beim Schaltsaugrohr), sondern die Gasschwingung. Wenn das Rohr verändert wird (z.B. durch eine immer offene Klappe, oder falsche Länge, usw.) kann sich der Effekt auch negativ auswirken. Dann kann es durch die Überlagerung auch dazu kommen, dass beim Öffnen die Amplitude am abklingen bzw. am unteren Punkt ist (vereinfacht gesagt sich von der DK weg bewegt). Sowas passiert häufig wenn Hobby-Schrauber ihren Ansaugweg "pimpen". Am Ende hat man dann weniger als Serie - dann gibt es lange Gesichter :eek:


    Ich muß mal bei Gelegenheit meine Studiumsunterlagen raussuchen. Das Thema haben wir damals recht genau besprochen - ich hatte unseren Motoren-Prof. mal darauf angesprochen aus Interesse - da kamen 1,5 Stunden "Information"....


    Grüße Alex

  • Zitat von Kons

    ... Die Grundstellung der Klappe ist "geschlossen" - ...


    Konstantin


    Hallo Konstantin,


    vielen Dank für die Info - jetzt ist mir auch klar warum ich falsch liege :o : ich nahm an die Grundstellung der Klappe ist schräg also "offen" :wall: . Kleine Ursache - große Wirkung :kick: . Meine Irrtum hat auch einen Grund - das werde ich noch herausfinden weil normalerweise bin ich technisch kein totaler Vollkoffer :rolleyes: .


    Danke an alle für die Infos - ist ja trotzdem ein interessantes Thema :idea:


    Gruß Günther

  • Zitat von Alexander.K

    Hallo Günther, die Abbildung stimmt von BMW. ...
    Grüße Alex


    Servus Alex,


    wie oben erwähnt: ich dachte die Grundstellung der Klappe ist schräg also offen :wall: und das hat mich auf die falsche Fährte gelenkt :o .


    ***


    Unabhängig davon imponiert mir die Leistung der BMW M - Leute da sie mit nur wenig mehr Hubraum über den ganzen Drehzahlbereich deutlich mehr Leistung als z. B. im 535i erzielt haben :!: . Mit Resonanzaufladung, 24 Ventilen, Fächerkrümmer etc. haben die schon gewaltig was erreicht :mrgreen: .


    ***


    Danke für die Infos, Gruß Günther

  • Zitat von Kons

    Wenn Dein M5 rundrum korrekt funktioniert, müsstest Du den meisten Spaß zwischen 4500 und 7200 U/Min haben :mrgreen:


    Hallo Kons,


    ich weiß was Du meinst ;) . Ich stehe allerdings ebenso auf "Drehmoment-Surfen" und auf die für BWM Reihensexzylinder klassisch-typische turbinenhafte Leistungsentwicklung schon bei mittleren Drehzahlen :gear: . MIr geht´s weniger um Höchstleistung als viel mehr um die Art der Leistungsentfaltung :DD: . In jeder Lebenslage einfach geil, diese Motoren :mrgreen: ! Gruß Günther

  • Zitat von Kons

    ... Die Grundstellung der Klappe ist "geschlossen" - über die Unterdruckdose wird sie auf "offen" gezogen. ...


    Konstantin


    Hallo Konstantin,


    bin heute noch einmal beim alten Thema "Resonanzaufladung" gelandet weil das nach wie vor in meinem Hirn arbeitet ...


    * auf Deiner Darstellung ist handschriftlich vermerkt "im Ruhezustand Klappe offen"
    * beim Starten zieht die Unterdruckdose mehrmals an, geht aber immer in den Ruhezustand zurück
    * so hat mich die handschriftliche Notiz dazu verleitet die Darstellung von BMW als falsch zu interpretieren. :!:



    Oder drehe ich mich jetzt völlig im Kreis??? :kick:


  • Hallo Günther,


    bedenke bitte das die Resonanzsteuerung nur bei Volllast aktiviert ist, ohne Vollastsignal passiert an der Stelle überhaupt nichts.
    Beim rumcruisen auch beim schnellen kommt man da nicht hin.
    Quasi nur bei Beschleunigungsrennen oder auf der Leistungsbremse oder evtl. bei Kurven aus denen man mit Vollgas herausfahren kann. :)


    Harald

  • Zitat von gosch

    Hallo Günther,
    bedenke bitte das die Resonanzsteuerung nur bei Volllast aktiviert ist, ...
    Harald


    Harald,


    Deine Fakten sind mir bekannt da ich schon weit über "Grundlagenforschung" meines handgefertigten BMW Motorsport GmbH hinaus bin :idea: . Danke aber trotzdem für die Info ;) .


    ***


    Weil ich neugierig bin (und auch ein fauler Hund :kick: ) fahre ich momentan ohne Lambdasignal und ohne Resonanzaufladung . Und siehe da: auch jetzt zieht der Wagen drehzahlunabhängig bei Erreichen von ca. 3/4 Weg des Gaspedals (= vermutlich Volllastsignal vom Drosselklappenschalter) spürbar an d. h. die Einspritzung ändert merklich das Gemisch für mehr Leistungsausbeute.


    Begründung - ohne Lambdasignal: neue Lambdasonde liegt im Auto; Montage später da erst das zerstörte Gewinde im Kat neu geschnitten werdem muß (Winterpause). Die alte Lambdasonde haben wir einstweilen im zerstörten Loch festgeschweist. Hat auch was mit Faulheit zu tun :kick: . Mehrverbrauch nur rd. 1 bis 1,5 L / 100 km mehr (12,5) im zügigen Landstraßenbetrieb beinahe ohne Volllast (2.500-5.500 U/min).


    Begründung - ohne Resonanzaufladung: bei Demontage Airbox zur Reinigung LLR habe ich das T-Stück der Unterdruckschläuche kaputt gemacht. T-Stück entfernt und die beiden Enden direkt überbrückt; jetzt eben ohne Unterdruck für den Schalter der Resonanzaufladungm den ich vorübergehend auch abgeschlossen und demontiert habe. Wird gleichzeitig mit nochmaliger Reinigung des LLR mit Bremsenreiniger erledigt. Auch hier ist wieder Faulheit im Spiel :kick: da ich die Airbox so nur 1 x demontieren muß. LLR kommt aber während der Winterpause auch neu.


    Fauler Hund ich :kick:



    :lol:

  • Zitat von motorcitycobra

    Harald,


    Deine Fakten sind mir bekannt da ich schon weit über "Grundlagenforschung" meines handgefertigten BMW Motorsport GmbH hinaus bin


    Tschuldigung, wollte nicht belehrend wirken... nur mal mitreden :confused:

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