Injektor-Pumpe berechnen

Sascha · Gast

Hallo Leute!

Erstmal zur Vorgeschichte:
Ich habe vor eine Feuerwehrpumpe für den Wettkampfsport ein wenig zu Tunen. Es handelt sich dabei um einen Kreiselpumpe mit einem 2-Takt Zweizylinder Motor.

Das Ziel ist es die Zeit, die zum Ansaugen benötigt wird zu verringern d.h. so schnell wie möglich die Luft aus der Saugleitung zu bekommen, damit das Wasser zum Flügelrad der Pumpe gelangt.
Das wird bei dieser Pumpe normalerweise mit einem Gasstrahler erreicht. Es wird die Zündung eines Zylinders ausgesetzt und das Gas wird (getrieben durch den 2. Zylinder) mit einer Düse in eine Kammer geleitet wodurch dort ein Unterdruck entsteht, der dann die Saugleitung entlüftet. (=Gasstrahler oder Injektionspumpe) Vom Prinzip wie einer Wasserstrahlpumpe nur eben durch Gas statt durch Wasser getrieben.

Dieser Gasstrahler ist aber
1. auf einen hohen Unterdruck ausgelegt, um auch aus größeren Höhen anzusaugen.
2. und recht Zeitintensiv, da die Motordrehzahl erstmal in den Keller geht, wenn der Motor nur noch auf einem „Topf“ läuft

Meine Idee wäre jetzt einen zweiten Gasstrahler zu konstruieren der durch das Abgas des Motors getrieben wird. Dabei wäre dieser so zu bemessen, dass er eine Ansaughöhe von max. 1 Meter überwinden also -0,1 Bar Druck erzeugen muss. Der Volumenstrom soll natürlich so groß wie möglich sein.

Und hier ist jetzt auch schon mein Problem:

Wie Berechne ich einen solchen Gasstrahler? Wie sollte der technische Aufbau aussehen?

Leider ist im sächsischen Lehrplan keine Hydro- und Aerodynamik vorgesehen. Ich habe mir beim meinem Physiklehrer schon ein paar Bücher geliehen und im Net gesucht. Aber leider noch keine richtigen Antworten gefunden. Am Ende läuft es glaube ich, auf das Gesetz von Bernoulli hinaus. Das Gas muss wohl durch eine Verengung gezwängt werden, wo die Strömungsgeschwindigkeit steigt und der Druck fällt. Dabei muss der Druck unter den Luftdruck fallen.

Wie also berechne ich die Rohrdurchmesser, durch die das Gas strömen muss? Wäre toll wenn mir einer weiter helfen könnte.

Mit freundlichen Grüßen
Sascha

PS.: Hoffentlich habe ich jetzt niemanden durch diesen riesigen Text geschockt. :-D

dachdecker2

Das Problem bei so einer Strahlpumpe ist, dass du sie erstmal gar nicht analytisch berechnen kannst. Die Geometrie ist einfach zu komplex. Der schnellste Weg verschiedene Geometrien auszuprobieren wird die Simulation mit FEM (Finite Elemente Methoden) sein.

In meinem Praktikumsbetrieb musste auch mal so eine Pumpe gebaut werden. Dazu hatten wir 3 "Gehäuse" und 3 Düsen, die in dem Gehäuse verschiebbar waren gebastelt (bzw basteln lassen Augenzwinkern

), und danach haben wir unmengen von Kombinationen daraufhin untersucht, wieviel Förderleistung sie ohne Druckabfall haben, und welchen Druckabfall sie maxmal aufbauen können.

Wenn du ein 3D-CAD-Programm hast, könntest du mir die Geometrie zum Simulieren geben. Wenn es dir axialsymetriesch (also 2D) reicht, dann brauchst du mir nur die Maße geben.

Warum wird nicht die Luft direkt mit dem einen Zylinder aus dem A-Rohr gesaugt (müsste natürlich abgeschaltet werden, bevor das Wasser den Motor erreicht). Da würde man sicher den Anfang stark beschleunigen können, oder?

Was ist denn überhaupt erlaubt? Mir fallen lauter Sachen ein, die man zumindest mal diskutieren müsste Augenzwinkern

.

EDIT: Schreib am besten mal die Randbedingungen auf, und zwar die vom Wettbewerb und die Eigenschaften der Pumpe (ich meine dass du mal aufmalen Solltest, wie der Spaß zusammengeschalten ist und wie groß die Drücke und Durchflüsse an den verschiedenen Stellen sind) - das Datenblatt könnte vielleicht weiterhelfen.

Sascha · Gast

Hallo!

Also vom Prinzip ist alles erlaubt, was keiner sieht :-D

Mein Idee wäre gewesen, das teil aus Handelsüblichem Cu-Rohr zu löten und direkt im Auspuff zu platzieren. Aber bevor ich hier anfange irgendwas zu raten, müsste ich erstmal ungefähr wissen mit welche Durchmessern ich da anfange und wie der Aufbau aussehen sollte. Reicht es das Gas durch eine Verengung zu zwängen und in dieser Verengung ein T-Stück anzubringen...?

Was hättest du denn da noch für Ideen?

Achso! Ist ist übrigens eine Jöhstadt TS 8/8 aus DDR-Produktion.

ICQ: 114742896

super-pumper · Anmeldungsdatum: 02.05.2005 Beiträge: 1

Hallo Sascha,

habe eben dirch Zufall deinen Beitrag gefunden.

Ich muss vorab sagen, dass ich von Physik über meine Schulkenntnisse hinaus keine Ahnung habe. Wovon ich jedoch Ahnung habe, ist Löschangriff da wir diese Sportart seit mehr als 8 Jahren trainieren und ausüben.

Also folgendes:

Von der Idee her hast du recht, zwei Gasstrahler sind schneller als einer, aber in der Praxis völliger Quatsch nen 2. dran zu bauen.
Da ich annehme das ihr Löschangriff aus einem Behälter macht (wo die Wasserkante deutlich über dem Pumpengehäuse steht), ist ansaugen nicht nötig. Ihr solltet darauf achten, dass die Kolben euer Pumpe keine Kolbenfresser haben (evtl. neue Kolbenring bzw. Zylinder ausschleifen lassen) und das die Pumpe ordentlich läuft. Und schon entlüftet die Pumpe allein durch die Drehbewegung der Pumpenräder. Also unsere Pumpe steht beim Wettkampf grundsätzlich auf Betrieb II und hat entlüftet ca. 2,5s nachdem der Saugkorb ins Wasser gegangen ist.

Noch eine Kurze Frage meinerseits:

Habe eine Pumpe bei der die Zündung nicht so richtig eingestellt ist, benötige Informationen über den genauen Zündzeitpunkt einer DDR-Pumpe. Kannst du mir da evtl weiterhelfen bzw. kennst du jemanden der diese Information hat?!?

gruß
Sebastian

Gast

d · Gast

Hallo,

was habt ihr davon, wenn ihr die TS tunt und damit eine bessere Zeit habt, als die, die ehrlich waren ???
LOL Hammer

HenningB · Gast

Zündzeitpunkt der Pumpe ist 4,5mm -0,5 mm v. OT