Що е ДВГ / разработка на ДВГ

[traiko_89]

tema 62

[traiko_89]

tema 63

[traiko_89]

tema 64

[traiko_89]

tema 65

[traiko_89]

tema 66

[traiko_89]

tema 67

[drigata]

колеги, най после в неделя завърших спортната генерация на SPRINTA след известно време в изчисления и изработка създадох творението,не правено до сега,т.е. 4-1 на боксер от неръждавеика разбира се,и постигнах очакваното(калкулатора е верен)пикова мощност в високите обороти

[drigata]

Използването на термина Trim при турбовците е доста срещан, но малко хора знаят какво е и как се намира! В същност това е коефициент на площ на диаметъра на турбинната и компресорната перка....

От сега надолу ще наричаме компресорната перка или неиния диаметър - exducer diameter, а турбинната перка и нейния диаметър - inducer diameter

При повечето турбо компресори exducer-a e по голям от inducer-a.....това се определя от фирмата производите, аеродинамиката на витлата и потока и характеристикте на въздуха и газовете движещи двете перки.... и двете перки имат едновременно и inducer + exducer diameter



Да направим един примерен опит (Garrett GT2871R):

Exducer diameter = 71mm
Inducer diameter = 53.1mm

Формулата за пресмятане на Trim-a е следната:



Trim-a определя какво количество въздух може да премести едно турбо, оказва голямо влиание върху ефикасността на турбото.....

Ако сложим всички други фактори константи то турбо с по голям Trim ще има по висок дебит от турбо с по малък Trim....



Да продължим нататък, следващия термин изпозван при турбо компресорите е така нареченото A/R или Area/Radius

Това е характеризира геометричните качества на едно турбо. Дефинира се като площта на изхода на компресора делено на радиуса от центъра на входната тръба до центъра на площта на изходната тръба....

Да знам, звучи много сложно за това ето как изглежда на картинка:




A/R на компресора има незначителен ефект на работата на турбото, понякога по голямо A/R е добро за настройки на по ниско налягане, а по малко A/R за по високо налягане...

Нещата обаче хич не са същите при турбината, A/R има огромна роля и влияние върху работата на турбината....

Изпозването на турбина с по малко A/R увеличава скоростта на изгорелите газове влизащи в турбината, това води до повишаване работата на турбината и е положително за по ниски налягания - намалява лаг. От друга страна обаче това ще накара изгорелите газове да се движат по периферията на турбината, намалявайки общия и дебит, създава се по голямо обратно налягане в изпускателната система и двигателя губи от свойството си да "диша" на високи обороти и по този начин намалява или ограничава мощността на високи обороти.

Използването на турбина с по гоямо A/R ще намали скорстта на изгорелите газове и ще увеличи турбо лаг-а. Дебита и ефикасността на турбината ще се увеличат тъй като газовете вече навлизат по радиално, намалява се обратното налягане на изпускателната система и двигателя може да "диша" по добре във високите обороти....

Разбира се A/R на турбината зависи от това какво е турбото и какъв е двигателя и за какво е предвиден....




Сега малко за разликата в изпускателните колектори, това мисля ще е интересно за много от вас. Някои (да не ги посочвам) вече имат такива направени или ще ползват турбо системи за това ще им бъде интересно....

Има 2 вида колектори за турбини, единия е така наречения cast log manifold а другия е tubular manifold или единия е направен от отливка и е един детайл, докато втория е сглобен от тръби , този дизайн може да се ползва за специфична изработка според двигателя, според турбото и според употребата и силата на мотора....






И двата типа колектори имат и + и -

Излятия колектор е по устойчив на температурни промени, резки пикове в температурата, често са специфични според двигателя и са сложни за изработка поради цената на инструментите и процеса на отливане....

Тръбните колектори се намират повече при модифицираните автомобили, те се правят по поръчка в каквата форма и дизайн си пожелаете. Не забравяйте обаче че при колекторите е много важно дължините на тръбите от цилиндрите до фланеца да са еднакви за оптимален режим и ефикасност...

Единствения проблем с този дизайн е здравината, при операция на турбото температурите на колектора могат да достигнат 1000 градуса и местата на заварките на отделните тръби са първите който ще поддадат поради по тънкия материал там....



Ох строшиха ми се пръстите ама имаме още доста..... Wink





Та, много често срещано явление при турбо двигателите е детонация и чукане, което е пряко свързано с компресията или степента на сгъстяване.......оф бъркам ги, не ма бийте сещате се за кво говоря....

Има 3 фактора, които влиаят на чукането на двигателя:


1. Допустимите стойности на налягане на двигателя - при всеки двигател различно, най общо зависи от големина на горивната камера, геометрия на клапаните, позиция на свещта, диаметър на буталата и тн.

2. Всичко извън двигателя - температура на въздуха извън и във двигателя, атмосферно налягане, абе всичко дето ви заобикаля. Високи температури и компресия водят до детонаций или увеличават проявата им (ми за тва ползваме intercooler-и бе глупав Laughing )

3. Октановото число на бензина - важен фактор при турбо системите, колкото повече налягане искаме толкова по високо октановото число



Така да дадем една формула за пресмятане на компресията:



Или компресията = (обем на камерата + разстоянието до главата) / разстоянието до главата



CR = compression ratio (компресия)
Vd = displacement volume (обем на камерата)
Vcv = clearance volume (разстояние до главата)





Продължаваме!
Следващото важно нещо е каква е сместа въздух/гориво или Air/Fuel Ratio, на кратко AFR Това изразява какво количество въздух има в сместта спрямо еденица гориво!

При нормален двигател(бензинов) това е = 14.7:1 , при дизела = 14.5:1 и при алкохолни горива = 6.4:1

Какво се има предвид под Бедна и Богата смес?

15:1 - Бедна
14.7:1 - Нормална
12:1 - Богата

Бедната смес води до високи температури при изгарянето, по принцип сместта се държи една идея по богата за да се регулират температурите на изгорелите газове и да може ЕКУ-то да прави промени при екстремни, непредвидени ситуаций

Така, кво прави турбото, при бедна смес (15:1) температурата на горене ще е по висока => налягането в цилиндрите също, за сметка на това турбото допълнително е нагнетило сместта до по високо налягане и резултата е..... %$$&*^*@% ( очаквайте любопитно бутало да излезе през капака да види кой дава толкоз газ)

Начините да се предотвратят нежелани повреди са 3:

- Да се намали налягането на турбото, има купчина електронни и механични регулатори за буст

- Да се обагати сместта на по високи обороти, мислете си за по яка помпа и дюзи с по голям дебит

- Да се върне аванса и предварението, пак има много електронни уреди които правят това на зададени моменти от режима на работа на двигателя



Офф, малко остана още.....знам че ви е писнало но ме потрайте още малко. Ако имате калкулатор под ръка сега е момента да го извадите!!!

Как се чете графика на турбо? Има две графики, една за турбината и една за компресора. Турбината не ви вълнува толкова, по важна е тази на компресора.... От нея можете да разберете:

- Ефикасността на компресора (%)
- Диапазона на работа (налягане)
- Дебит според налягането (кг/м^3 , cfm или lb/m)
- Рискови зони на операция на турбото (Choke & Surge)
- Скорост на осста на турбото (RPM)





Коефициента на налягане(Pressure Ratio) се изразява на вертикалата в дясно на графиката....

Tой е равен на : изходящото налягане / входящото налягане или


Където:
P2c = изходящо налягане
P1c = входящо налягане

Използват се абсолютните величини на налягане!!!

Или ако турбото работи на 8psi (0.54 bar) то абсолютното налягане е атмосферното налягане + това от турбото или това в случая е 14.7psi + 8psi = 22.7 psi (1 bar + 0.54 bar = 1.54 bar)

Уредите в колата мерещи налягането на турбото показват само налягането на турбото, а не абсолютното налягане!!!

Абсолютното атмосферно налягане при морското равнище е 14.7psi или 1 бар!!!

Почти винаги налягането на входа на компресора е по малко от атмосферното налягане, поради ограничаването и пречките от въздушния филтър, тръби и извивки до турбото! Да кажем че имаме намаляване от 1psi или 0.068948 bar.... в такъв случай е необходимо да направим корекция на P1c, то става равно на 14.7psi - 1psi = 13.7psi или 0.95 бар

И така да сметнем какъв коефициент на налягане ще даде турбо което работи на 8psi (0.54 bar)

Всички сметки са в английски единици!!! Формулите са правени така, за това и аз така ги ползвам, който иска може да си свали малко джобно ножче за преобръщане на каквото се сетите на следния адресс:

http://www.joshmadison.com/software/convert/


P2c/P1c = (8+14.7)/(14.7-1) = 22.7/13.7 = 1.66

Вече знаем къде сме по вертикалата, сега да видим колко количество въздух ще лапаме за единица време!

Количество въздух или Mass Flow, се смята или поне се определя относително точно по следния начин.

Неща които ТРЯБВА да знаете:

- Целта ви конски сили, която гоните
- Кубатурата на двигателя
- Максималните обороти
- Околната температура и атмосферно налягане

Неща които приблизително трябва да познаете:

- VE или Volumetric Efficiency, това се смята в проценти и изразява колко добре се използва горивната камера за процеса на горене! Да дам жокер, на Голф 2 ГТИ 8 клапана(1781ccm) при макс мощност от 82Kw/112 HP @ 5400 RPM, VE= 84.14% или 0.84. Но по принцип нашите каручки са някъде м/у 80-85%, на 4 клапанов цилиндър са в рамките на 88-95%....

- Температурата на всмукателния колектор (мери се на по модерните каручки от MAT сензор или Manifold Air Temp) на коли с интеркулер 100-130 F, на коли без интеркулер 170-300 F.....

-BSFC или Brake Specific Fuel Consumption, това нещо определя какъв дебит на гориво е необходим да произведе всяка една конск сила, много сложен коефициент и малко инфо има за него....Обикновенно на бензинови коли с турбо е м/у 0.50-0.60 и нагоре измерва се в lb/HP*hr

И така, калкулаторите готови ли са? Cool

Да сметнем колко е реалната консумация на въздух на двигателя.....





· Wa = Airflow actual (lb/min) (реална консумация въздух)
· HP = Horsepower Target (flywheel) (желани к.с. при огледалния диск)
· A/F= Air/Fuel Ratio (сместта в двигателя)
· BSFC/60 = Brake Specific Fuel Consumption (lb/HP*hr ) ч 60 (готиния коефициент делен на 60 за да го получим в минути)

Например колко въздух ми трябва за да избутам 300 к.с. от мойто Голфче 1.8 моно Laughing (A/F =12 ползвам по погата смес за да предотвратим неприятностти, а пък за BSFC = 0.5)

Wa = 300*12*0.5/60 = 30 lb/m (либри или паунда в минута)

Сега я пак проверете на оная графика с турбото къде се засичате на коефициента на налягане и консумацията на въздух за единица време?

Тука обаче аз намерих разминаване във формулите, по ми е лесно да си определя сам налягане и после чрез него да си намеря Wa и BFSC, отколкото да гадая....но да продължим!


Сега да намерим налягането на всукателния колектор:

· MAPreq = Manifold Absolute Pressure (psia) required to meet the horsepower target ( необходимо абсолютно налягане на всукателния колектор да достигне определените к.с.)
· Wa = Airflowactual(lb/min) (дебит въздух в паунда/ минута)
· R = Gas Constant = 639.6 (констата на горивото)
· Tm = Intake Manifold Temperature (degrees F) (темп на всукателен колектор във Фаренхайт)
· VE = Volumetric Efficiency (в десетици; 85%=0.85)
· N = Engine speed (RPM)
· Vd = engine displacement CID (кубатура в кубични инчове)

Да вземем нашия Голф 2 ГТИ 8 клапана от преди малко:

Wa = 30 lb/m (сметнахме го вече)
Тм = 130 F (да речем, че ползваме добър интеркулер Laughing )
VE = 0.84
N = 5400 RPM
VD = 109 CID (1.8 литров, ползвайте програмката дето споменах)
R = 639.6

MAPreq = (Wa*R*(460+Tm)) / (VE*5400/2*109)=
= (30*639.6*590) / (0.84*2700*109) =
= 30psia (Абсолютно налягане в psi) или 30 - 14.7 = 15.3psi

По голям двигател би имал по ниско налягане поради по голямата кубатура, би било добре щото 15.3psi както и да го гледате са си 1.05 бара(това е налягането във колектора)!!!!

Така, тръби, интеркулер и чупки по системата м/у изхода на компресора и всукателния колектор ПРИБАВЯТ допълнително налягане към колектора (още се опитвам да разбера как ама айде), та да речем че имаме 2psi загуби по пътя, компресора не спира да върти и си ги наваксва като ги прибави към налягането на всукателния колектор...

P2c = MAP + P(загуби) = 30 + 2 = 32psia

Казахме че пречките по пътя от филтъра до компресора НАМАЛЯВАТ налягането...

P1c = P(атмосфера) - P(загуби филтър,тръби) = 14.7 - 1 = 13.7psia

И сега да сметнем пак колко ни е новия коефициент на налягане:

P2c / P1c = 32 / 13.7 = 2.35 (това е страшно много, това са си поне 1.1 бара, за този двигател би било почти невъзможно да изкара гореспоменатите 300 к.с.)



Това е друга формула за пресмятане на Wa, ако тръгнете от P2c на обратно можете да получите други цифри, може би малко по реални, а и тогава бихте могли да сметнете BFSC с точност, бъдете реалисти и вземете например 200 к.с. за тоя Голф, щото повече ще му дойдат множко и ще трябва да смените всеки чарк по двигателя.....

Със тези данни които сега имате можете да видите как се движите по графиката на турбото, да кажа че районите в средата са с най голяма ефикасност, ако режима на работа е в крайно ляво се получава Surge, това може да поради много голямо турбо за двигателя ви или когато дросела се затвори рязко след голямо надуване на компресора (ръчкате се и изведнъж се сещате че трябваше да завиети преди 5 метра и скачате на спирачките), в този момент дебита на въздух пада драстично, но турбото продължава да върти и потока му е нестабилен придружен от силни вибраций в осста на турбото които могат да бъдат пагубни....

Крайно дясно е Choke (смукач на български Wink ), в този район ефикасността на турбото пада рязко, за сметка на рекордно високи температури и обороти на осста, може да доведе до отказ на лаерите на осста на турбото (представете си как една метална перка въртяща се със 114000 оборота излиза от осста си, аз съм го виждал наживо, перката проби турбото и влезе в блока и се спря в картера)...



Ох това беше, дано ви е полезно на всички, не си чувствам пръстите вече за тва следващите няколко дена ще отговарям само с ДА и НЕ.... Rolling Eyes

[DJraceman]

Тук е мястото да чиститя Новата Година на Lisan & Drigata момчета да сте живи и здрави и всичко най-хубаво ви пожелавам много успехи в личен и профеционален план.
Успех

[mitaka_cs]

Колеги аз да ви благодаря на всички за полезната информация и да добавя това което на мен ми бе полезно за 33-ката http://clubalfaromeo.com/forum/viewtopic.php?t=14851
Във връзка с линка можете ли да дадете подобна информация и за 1.7 боксерите понеже аз не намирам, а 1.7 знаем позволява добра оптимизация Единственото което се намира из нет-а е за ход, диаметър и обем на 1.7boxer

[mitaka_cs]

Предполагам ремонтните шлайф размери на блока са пак през 0.2mm и пак са 3, но не съм сигурен (на 1.7). Дрига дай само ремонтните размери на блока ако ги знаеш Благодаря

[Lisan]

за 1.7 стандарт 87мм,първи 87.150-87.170,втори 87.350-87.370,трети 87.550-87.570

[mitaka_cs]

Значи през 0.2мм, но след 1-ви ремонт. Супер си Лисане Като това важи и за 8V и за 16V, нали?

[Lisan]

Да

[Uli_91]

Колеги,извинявaм се темaтa е стaрa но се зaЧетох и не могa дa рзберa при последните постове нa Колегaтa "traiko_89" пише сaмо "tema 01 tema 02 " и тaкa до 60 кaкви сa тези теми линкове не сa,или не рaботят веЧе,кaкво е товa зaщото aко е някaквa информaция,не могa дa стигнa до нея a искaм дa я видя,интересно ми е.Моля помогнете.