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Pkw-Klimatisierung pp 33–67Cite as

Luftstrom durch den Fahrgastraum

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Part of the book series: VDI-Buch ((VDI-BUCH))

Zusammenfassung

Die Luft, die durch den Fahrgastraum strömt, ist das wichtigste Transportmedium für die erforderliche Wärme- und Stoffübertragung. Dabei wird die Heizungs- Lüftungs- und Klimaanlage mit Außenluft und nur in Sonderfällen mit Umluft betrieben. In diesem Kapitel werden die Zusammenhänge zwischen den Anordnungen der Zu- und Abluftöffnungen, dem Gebläse, den Luftführungen bzw. durchströmten Komponenten, dem Entlüftungssystem und der Karosserie aufgezeigt. Es wird z.B. gezeigt, wie ein gemessenes Kennfeld eines Gebläses auf einen anderen Gebläsemotor umgerechnet werden kann. Zur Ermittlung des Luftstroms durch den Fahrgastraum wird die Innendruckmethode am Beispiel eines Pkw der B-Klasse angewendet. Die Druckverlustlinien der Karosserie (Leckagelinien) werden analysiert, dimensionslos dargestellt und theoretisch abgeleitet. Beispiele aus der Praxis ergänzen die zusammengestellten Grundlagen.

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Notes

  1. 1.

    Die früher verwendeten Begriffe „Frischluftbetrieb“ und „Frischluftstrom“ sind nicht korrekt, da die Außenluft mit Schadstoffen – z.B. in einem Tunnel – belastet sein kann.

  2. 2.

    Dies zeigten Versuche bei sommerlichen Bedingungen mit einer hohen Luftfeuchte. Getestet wurde die Abkühlung im Fahrgastraum mit einer Kälteanlage in Florida. Mit geschlossenem Entlüftungssystem (mit Klebeband abgedichtet) wurde eine 4 K niedrigere Lufttemperatur in Kopfhöhe bei 100 km/h gemessen.

  3. 3.

    Hierzu gehören z.B. Messungen, bei denen das Gebläse im Staubetrieb (ohne Gebläsespannung) überströmt wird.

  4. 4.

    Gilt für Axialgebläse. Bei Radialgebläsen ist das Durchmesserverhältnis Null.

  5. 5.

    Anmerkung: Bei Axialgebläsen ist der Gradient vor dem Quadrat des Luftmassenstroms positiv.

  6. 6.

    s. Adams (1969), S. 421.

  7. 7.

    Vergleiche hierzu auch das 4. Beispiel. In diesem wird die Kennlinie des Drehmoments für 10 V verwendet.

  8. 8.

    Vergleiche hierzu auch die Beispiele 1 und 2.

  9. 9.

    Hierzu gehören nicht das Gebläse und die Entlüftungen mit Rückschlagklappen.

  10. 10.

    Wird die Potenzfunktion \( y=a\cdot {{x}^{b}}\) logarithmiert, so entsteht eine Gerade von der Form \(\ln y=\ln a+b\ln x \) bzw. \(Y=A+b\cdot X\).

  11. 11.

    Hinweis: Gl. (3.28) wird nach der Druckdifferenz aufgelöst und in Gl. (3.27) eingesetzt. Es wird erhalten: \(\dot{m}\sim {{\dot{m}}^{2k}}\cdot {{\xi }^{k}}\) bzw. \(\xi \sim {{\dot{m}}^{\frac{1-2k}{k}}}\sim {{\operatorname{Re}}^{\frac{1-2k}{k}}}\).

  12. 12.

    Bohl W (1980) Technische Strömungslehre. Vogel-Verlag Würzburg S. 100 und 131.

  13. 13.

    VDI-Wärmeatlas (1977) Berechnungsblätter für den Wärmeübergang. VDI-Verlag GmbH Düsseldorf, Db 10 siehe auch Cerbe u. Wilhelms (20082008, S. 359).

  14. 14.

    Die Innendruckmethode beschreibt erstmals Wallis (1971). Siehe auch: Necati u. Kohl (2005) Mess-und Versuchstechnik. In: Hucho W H (Hrsg) Aerodynamik des Automobils, Vieweg Verlag, Wiesbaden.

  15. 15.

    Siehe auch Abschn. 11.4 „Prüfstand zur Messung der Luftströme durch den Fahrgastraum“.

  16. 16.

    Siehe auch Absch. 3.5 „Luftaustausch der Karosserie mit der Umgebung“.

  17. 17.

    Krämer W et al. (1976) Lufttechnische Messungen in Kraftfahrzeugen mit Hilfe der Isotopenmesstechnik. ATZ, 78, 439–442.

  18. 18.

    Siehe Großmann (2005).

  19. 19.

    Empfohlen werden Messungen der Schadstoffkonzentration im Fahrgastraum.

  20. 20.

    Diese Literatur ist nur schwierig zu beschaffen.

  21. 21.

    Wird z.B. das Rohrreibungsgesetz nach Blasius oder der Ansatz einer turbulenten Spaltströmung, s. Kap. 3.3.2 „Rohreibungszahlen aus der Literatur“, in die Energiegleichung eingesetzt, so ist der Exponent 4/7.

  22. 22.

    \(\dot{m}=A\cdot f( \operatorname{Re} )\cdot \sqrt{2\cdot \rho \cdot \Delta p}\) Dabei bedeuten: A = Fläche, Re = Reynolds Zahl. Die Funktion f(Re) ist keine Konstante.

  23. 23.

    Wegen der Normalverteilung nach Gauß werden die Integrationsgrenzen cmax ≈ ∞ und cmin ≈ − ∞ gesetzt. Physikalisch ist der maximal vorkommende Druckbeiwert 1 (Staudruck) und der minimale etwa − 1.

  24. 24.

    Siehe Großmann (1987, 2005)

  25. 25.

    Vgl. z. B. Bronstein et al. (2008) Taschenbuch der Mathematik. Wissenschaftlicher Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main, S. 515, 517, Tabelle S. 1114 und Gröbner et al. (1973) Integraltafel, zweiter Teil, Bestimmte Integrale. Springer Verlag Wien, S 64, Gl. (2).

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  1. Ingolstädter Straße 122, 86668, Karlshuld, Deutschland

    Dipl.–Ing. Holger Großmann

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Großmann, H. (2013). Luftstrom durch den Fahrgastraum. In: Pkw-Klimatisierung. VDI-Buch. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39841-4_3

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  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

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