Здравей Гост

0 Потребители и 1 Гост преглежда(т) тази тема.

Неактивен Toshko

*
  • *****
  • 4256
    • Профил
Размери на турбинни корпуси + Twin Scroll Теория
« -: Февруари 16, 2011, 07:46:41 19:46 »
Трябва ми малко статистика за турбинни корпуси.

Изправен съм пред една дилема.
Имам два турбинни корпуса, единия е туинскрол 1 A/R Т4 с площ на отвора към перката (пръстеновидния процеп около големия диаметър на турбинното колело) около 9.5 см2 (18.9 см обиколка на 0.5 см височина) и имам Т3 0.48 A/R турбинен корпус разстърган за същото Т4 колело като на големия... Т3 корпуса има още по-голяма площ на отвора към перката - същата обиколка, но широчината е равна на височината на лопатките при основния диаметър, тоест към 7мм, което са над 16 см2...

Турбинното колело и в двата случая е едно и също с изходящ диаметър 57мм, двигателя е 3.0-12 клапана.

На големия турбинен корпус площа на всеки един от двата входа е точно равна на площа на двете тръби идващи от двете тройки цилиндри... а площа на отвора към перката е еквивалентен на тръба 40мм вътрешно... и като се има предвид, че 6 редови има последователност на палене, която винаги редува един от предните три и един от задните три цилиндъра, от гледна точка на двигателя турбото изобщо няма да личи че го има...

Въпреки тези размишления, тунинга е емпирична наука или поне от една определена гледна точка е емпирична наука.
И точно поради тази причина нямам абсолютно никакъв опит и не знам какво да очаквам от толкова голям турбинен корпус - Т4, туинскрол с A/R 1.0  

Трябват ми данни за площ на отвора към перката на различни турбини, както и изходящи диаметри на съответните турбинни колела и също така на каква кола са били сложени и как се е държала тя, най-вече обороти при които започва да надува. Проблема, е че в каталозите няма данни за обиколка и ширина на отвора към турбинната перка. Действително работата, която вършат газовете е равна на тяхната скорост и тегло, но опита е всичко, а никой, когото аз познавам няма опит с чак толкова голям турбинен корпус...  

Двете турбини с които намирам аналогия са:
http://www.turbobygarrett.com/turbobygarrett/catelog/Turbochargers/GT30/GTX3071R_803712_1.htm
и
http://www.turbobygarrett.com/turbobygarrett/catelog/Turbochargers/GT30/GT3071R_700382_20.htm

************************************************************************

- По-малкия корпус има най-тясна част преди началото на слота към перката с площ приблизително 4.8 см2, а слота е към 16 см2;

- По-големия корпус има 2х7.2 или общо около 14.5 см2 в най-тясната част преди слота към перката, а самия слот е към 9.5 см2.

Да не забравяме, че изпускателните ми портове са по около 8.5 см2, сечението на тръбите на хедъра е около 10 см2, а входовете на голямата турбина са 2Х около 9.2...

Следователно с голямата всеки цилиндър ще вижда следното:
8.5-10.2-9.2-7.2-9.5...

А с по-малката:
8.5-10.2-18-4.8-16...

С по-малката турбина хем на ниски ще имам по-малко ускорение на газовете, хем на високи (пулсациите се замазват) общото най-тясно сечение ще е с 3 см2 по-малко (7.8-4.8=3)   тоест повече бекпрешър...

Интересно, но изглежда все едно двете турбини са доста равностойни, а най-странното, е че по-голямата неочаквано изглежда по-добра за ниски обороти...

Хъм?

Неактивен Toshko

*
  • *****
  • 4256
    • Профил
Re:Размери на турбинни корпуси + Twin Scroll Теория
« Отговор #1 -: Февруари 16, 2011, 07:58:24 19:58 »
Проблема с Уейстгейта! Кой проблем с Уейстгейта?!?

Проблема с уейстгейта при туинскрол изпускателите с туинскрол турбини, е че ако гейта е един, пулсациите на газовете пътуват от едната в другата половина на изпускателя през тръбите към гейта и така се губи предимството при ниски обороти, което си е доста голяма загуба.

От друга страна, ако се използват два гейта при високи обороти противоналягането (бекпрешър) е по-високо, защото всеки цилиндър използва само единия аер/скрол. Освен това при движение по магистрала без надуване, отново имаме по-високо противоналягане.

До тука сме Ни така-Ни иначе   Ако разгледате рисунката (която е принципна схема) ще ви направи впечатление едно червено дроселче в червен правоъгълник пълен с въпросителни.
Рисунката представлява хедър състоящ се от две части при който се използва един единствен уейстгейт, но има добавен дросел в едната тръба. Този дросел затваря тръбата към едната половина от изпускателя и така разделя двете половини, като ефекта е все едно имаме два уейстгейта.
На високи обороти дросела се отваря, като позволява газове да се прехвърлят от едната половина на изпускателя в другата и така се намалява противоналягането.
Дросела може да позволи да се избира между два различни момента на сработване на турбината, както и може да стои отворен при движение по магистрала и т.н.

Естествено допълнителния дросел се отваря и когато трябва да сработи уейстгейта за да разтовари налягането на турбото.

Поздрави!

Неактивен Toshko

*
  • *****
  • 4256
    • Профил
Re:Размери на турбинни корпуси + Twin Scroll Теория
« Отговор #2 -: Февруари 16, 2011, 08:21:51 20:21 »
Обаче системата няма как да изглежда като принципната схема от предишното ми мнение, защото газовете са свиваеми и вместо поток между двете половини ще получим пулсации и резонанси + малко поток...

Ако дизайна е като на принципната схема по-нагоре, тръбата към гейта ще се държи като резонатор, тоест потока ще се държи и като вълна с високо налягане. Резултата би бил такъв, че част от постъпилия обем газове няма да отива директно в другата част на изпускателя, а вместо това ще се разпределя между двете части.

Честотата на възбуждане на тази резонансна система трябва да е по-ниска от собствената резонансна честота на системата.

При 3000 об./мин. двигател с 1 цилиндър ще изпраща 25 импулса в секунда, а три от цилиндрите на 6 цилиндров двигател ще правят 75 импулса в секунда, 6 цилиндъра ще правят 150 импулса в секунда. (150 херца).
Имайте предвид, че в случая не става дума само за вълни, но и за поток!

Следователно, оразмеряването на системата, трябва да е такова, че собствената и резонансна честота да е по-висока от честотата на импулсите на двигателя. Тоест над 300 херца за 6000 оборота на 6 цилиндров двигател!

Какво означава висока резонансна честота?
-Малък обем. - е най-краткият отговор! Малкият обем е по-трудно свиваем спрямо по-голям обем при константна величина на възбуждането.

Целта е да се случи протичане/придвижване на газове вместо свиване на обем. Свиването е еквивалентно на натягане на пружина, а натегнатата пружина иска да се разпъне и го прави веднага щом натиска намалее.
При високи обороти, натиска става по-постоянен и пружината не работи или работи с пренебрежимо малка амплитуда.

Тоест в случая, дългите тръби са наш враг  
Оптимално би било фланеца на гейта да се завари директно върху пръхвърлящата тръба с клапата, а всяка от половините на прехвърлящата тръба да има площ=1/2ра от площа на буталото на гейта.

Прилагам рисунка на старата принципна схема с показано движението на потока/вълните в дизайна от рисунката по-нагоре, както и принципна рисунка на по-добрия принципен дизайн (големия фалически символ завършващ със символ за уейстгейт   ). Голямата рисунка е поглед към отвора на фланеца за турбото.

За да работи система, която разтоварва туинскрол изпускател, размерите и дизайна са критични!

Прилагам и още една рисунка на най-добрия вариант с клапа с ос успоредна на двете крайни тръби.  Дължината на прехода е 0 (нула) и съответно никакви инерция и резонанси!

Проблема с един гейт на туинскрол изпускател не е никакъв проблем, дори БМВ-Ф1 е с един гейт, както и V8 би-турбо Ферари Ф40 и Ф40ЛМ... просто тръбите са разделени до края... - справка третата снимка на разделени тръби към гейта.

Клапа на преградата между двете тръби към турбото, може напълно ефективно да превръща туинскрол в обикновена система и обратно  - нулевите размери означават липса на каквато и да било инертност и каквато и да било резонансна честота   и следователно ще работи на всички обороти!

Естествено където това не е възможно, а има желание за такава система, трябва да се намери варианта при който размерите (обемите) са минимални!

Отбележете си, че ефекта на връщане в тръбата от която е дошъл потока в никакъв случай не може да достигне 1/2ра, защото това е резонансна система (акустично оформление) с поток и много големи загуби на херметичност клонящи към единица!

++ Има още едно предимство - при достигане на зададеното налягане за отваряне на дросела е възможно кривата на надуването да престане да расте и да остане равна докато не подадем повече газ, като същевременно обемната ефективност на двигателя ще се покачи, защото противоналягането н изпускателя би трябвало да падне!  
Тоест този дросел може да прави две неща - първо чрез него да се зададат оборотите на максимален въртящ момент (естествено промяната е в някакви граници) и второ ако двигателя има пиков характер (като дойде сила да идва всичката) да преустанови неконтролируемия устрем освен ако главния дросел в смукателя не бъде отворен още...

Поздрави!

Неактивен Toshko

*
  • *****
  • 4256
    • Профил
Re:Размери на турбинни корпуси + Twin Scroll Теория
« Отговор #3 -: Февруари 16, 2011, 08:29:11 20:29 »
Имайте предвид, че в случая с 3.0 двигател, който няма да прави повече от 350-400 конски сили (тоест дебит 17-19 кг въздух за минута) и туинскрол турбинен корпус с 1-ца A/R монтирането на обединяваща клапа е напълно излишно! А е излишно, защото площа на порта от 8.5 см2 е почти равна на най-тясната част от аеровото стеснение, която е 7.2 см2.

Ако обаче имате например хибридна TD05 (туинскрол турбина за Мицубиши ЕВО) с по-голям компресор и стандартна турбинна част, може да се окаже, че за да се предпазите от прекалено противоналягане в по-натоварените режими ще имате нужда от именно такава клапа позволяваща на целия двигател да използва цялата площ на входовете на турбото.