sábado, 11 de diciembre de 2010

Turbo System


Turbo Systems 102 (Avanzado)
Por favor, lea cuidadosamente y tener una buena comprensión de los sistemas de Turbo 101 - básica antes de leer esta sección.Las siguientes áreas se cubrirán en el Sistema Turbo 102 - sección Avanzadas:
1. Rueda de la cobertura del tema del ajuste
2. Comprensión de la turbina de viviendas A / R y la vivienda de tamaño
3. Los diferentes tipos de colectores (ventajas y desventajas de registro de la longitud del estilo frente a igual)
4. Relación de compresión con refuerzo
5. Aire / combustible ajuste Razón: Rich v. Lean, lean por qué tiene más poder, pero es más peligroso
1. Rueda de la cobertura del tema del ajuste
Trim es un término comúnmente utilizado cuando se habla o describir turbocompresores. Por ejemplo, es posible que escuche a alguien decir "tengo un GT2871R '56 Trim' turbocompresor. ¿Qué es el 'recorte?" Trim es un término para expresar la relación entre el inductor y * * exducer de las dos ruedas de la turbina y el compresor. Más precisamente, se trata de una relación de área.
* El diámetro del inductor se define como el diámetro donde el aire entra en la rueda, mientras que el diámetro exducer se define como el diámetro de donde sale el aire de la rueda.
Con base en la aerodinámica y los caminos de entrada de aire, el inductor de una rueda del compresor es el diámetro más pequeño.Para las ruedas de la turbina, el inductor es el de mayor diámetro (ver Figura 1).


inducer and exducer diameter of compressor and turbine wheels

Figura 1. Ilustración del diámetro del inductor y exducer de las ruedas de compresor y turbina


Ejemplo # 1: turbocompresor GT2871R (número Garrett parte 743347-2) tiene una rueda del compresor con las siguientes dimensiones. ¿Cuál es el ajuste de la rueda del compresor?
Inductor de diámetro = 53.1mmExducer diámetro = 71.0mm


Ejemplo # 2: turbocompresor GT2871R (parte # 743347-1) tiene una rueda del compresor con un diámetro de 71.0mm exducer y un recorte de 48. ¿Cuál es el diámetro del inductor de la rueda del compresor?Exducer diámetro = 71.0mmRecorte = 48

El ajuste de una rueda, si el compresor o la turbina, afecta al rendimiento al cambiar la capacidad de flujo de aire. Todos los demás factores se mantienen constantes, una rueda de mayor ajuste fluirá más de una rueda más pequeña guarnición.Sin embargo, es importante señalar que muy a menudo todos los demás factores no se mantienen constantes. Así que sólo porque una rueda es un corte más grande no significa necesariamente que fluya más.

2. Comprender la vivienda de tamaño: A / R
A / R (Área / Radio) describe una característica geométrica de todas las carcasas de compresor y turbina. Técnicamente, se define como:
la entrada (o, para las cubiertas del compresor, la descarga) sección transversal dividida por el radio de la línea central de turbo para el centroide de esa área (vea la Figura 2.).

compressor housing showing A/R characteristic  


El A / parámetro R tiene efectos diferentes en el compresor y el rendimiento de la turbina, como se indica a continuación.
Compresor de A / R - El rendimiento del compresor es relativamente insensible a los cambios en A / R. Ampliar A / R viviendas se utilizan a veces para optimizar el rendimiento de las aplicaciones de impulsar la baja, y más pequeño de A / R se utilizan para aplicaciones de refuerzo en los agudos. Sin embargo, como esta influencia de A / R en el rendimiento del compresor es menor, no hay una opciones / R para carcasas del compresor.
Turbina de A / R - El rendimiento de la turbina se ve muy afectada por el cambio de A / R de la vivienda, ya que se utiliza para ajustar la capacidad de caudal de la turbina. El uso de un menor de A / R aumentará la velocidad de escape de gas en la rueda de la turbina. Esto proporciona una mayor potencia de la turbina a bajas velocidades del motor, lo que resulta en un aumento más rápido impulso. Sin embargo, un pequeño de A / R también hace que el flujo de entrar en la rueda de manera más tangencial, lo que reduce la capacidad de flujo máximo de la rueda de la turbina.Esto tenderá a incrementar los gases de escape y por lo tanto reducen la capacidad del motor para "respirar" de manera efectiva a altas revoluciones, afectando negativamente a la potencia del motor máximo.
Por el contrario, con un mayor A / R menor velocidad de los gases de escape, y el retraso lugar impulso. El flujo en un mayor A / R vivienda entra en la rueda de una manera más radiales, el aumento de la capacidad de la rueda de flujo de efectivo, lo cual reduce la contrapresión y mejor potencia en las velocidades del motor más alto.
Al decidir entre las opciones A / R, sea realista con el uso de vehículo destinado y el uso de A / R a un sesgo de los resultados hacia la característica banda de potencia deseada.
Aquí está una mirada simplista de comparar la geometría de turbina de la vivienda con diferentes aplicaciones. Al comparar diferentes turbina de vivienda de A / R, con frecuencia es posible determinar el uso previsto del sistema.
Imaginemos dos motores de 3,5 litros con dos turbocompresores GT30R. La única diferencia entre los dos motores es una turbina de diferentes viviendas A / R, de lo contrario los dos motores son idénticos:1. Motor # 1 tiene carcasa de la turbina con un A / R de 0.632. Motor # 2 tiene una carcasa de la turbina con un A / R de 1.06.
¿Qué podemos deducir de la finalidad prevista y la contrapartida turbocompresor para cada motor?
Motor # 1: Este motor utiliza un menor de A / carcasa de la turbina R (0,63), lo que más sesgada hacia la torsión a bajas revoluciones y la respuesta de impulso óptimo. Muchos lo describen como más "divertido" de conducir en la calle, como de costumbre los hábitos de conducción diaria tienden a favorecer la respuesta transitoria.Sin embargo, a velocidades más altas del motor, este menor de A / R de vivienda dará lugar a contrapresión alta, lo cual puede resultar en una pérdida de potencia máxima. Este tipo de rendimiento del motor es conveniente para las aplicaciones de la calle donde la velocidad de respuesta impulsar la baja y en condiciones transitorias son más importantes que la potencia máxima.
Motor # 2: Este motor utiliza un mayor A / carcasa de la turbina R (1,06) y está centrada en la potencia máxima, mientras que sacrificar la respuesta transitoria y el par motor a velocidades muy bajas. El más grande de A / R carcasa de la turbina seguirá para reducir al mínimo la contrapresión a altas revoluciones, en beneficio de máxima potencia del motor. Por otro lado, esto también aumentará la velocidad del motor en el que el turbo puede proporcionar impulso, aumentando el tiempo de impulso. El rendimiento del motor # 2 es más conveniente para las carreras de las aplicaciones de motor # 1 # 2 desde el motor estará operando a altas velocidades del motor la mayor parte del tiempo.

3. Los diferentes tipos de colectores (ventajas y desventajas de registro de la longitud del estilo frente a igual)
Hay dos tipos de colectores turbocompresor; estilo de reparto de registro (véase la Figura 3.) Y el estilo con costura (vea la Figura 4.).

Cast log style turbocharger manifold 


Welded tubular turbocharger manifold 


diseño del colector en las aplicaciones turbo es aparentemente complejo como hay muchos factores a tener en cuenta y compensación
Consejos generales de diseño para un mejor rendimiento en general son los siguientes:Maximizar el radio de las curvas que forman los gases de escape primarias para mantener la energía del pulsoHaga el tubo de escape primarias igual longitud para equilibrar la reversión de escape a través de todos los cilindrosEvite los cambios rápidos área para mantener la energía del pulso a la turbinaEn el colector, introducir el flujo de todos los corredores en un ángulo estrecho de reducir al mínimo "giro" del flujo en el colectorPara impulsar una mejor respuesta, minimizar el escape de volumen entre los puertos de escape y la entrada de la turbinaPara un mejor poder, atentos longitudes de primaria se puede utilizarReparto de colectores se encuentran comúnmente en aplicaciones OEM, mientras que soldados colectores tubulares se encuentran casi exclusivamente en las aplicaciones del mercado de accesorios y la raza. Ambos tipos tienen sus múltiples ventajas y desventajas. colectores de fundición están generalmente muy durables y son por lo general dedicados a una sola aplicación. Se requieren herramientas especiales para la fundición y mecanizado de características en el colector. Esta herramienta puede ser costoso.
Por otra parte, soldados colectores tubulares pueden ser hechos a medida para una aplicación específica, sin necesidad de herramientas especiales. El fabricante suele recortes pre-doblado en U de acero se dobla en la geometría deseada y soldaduras de todos los componentes juntos. Soldadas colectores tubulares son una solución muy efectiva. Uno de los puntos de la nota es la durabilidad de este diseño. A causa de las uniones soldadas, secciones más delgadas de la pared, y la rigidez reducida, este tipo de colectores son a menudo susceptibles a la rotura debido a la expansión / contracción térmica y las vibraciones. Bien construidos colectores tubulares pueden durar mucho tiempo, sin embargo. Además, colectores tubulares pueden ofrecer una ventaja sustancial sobre el rendimiento de un colector de registro de tipo.
Una de las características de diseño que pueden ser comunes a ambos tipos múltiples es un "DIVIDIDOS DE ESCAPE", por lo general trabajan con "dividido" o "twin-scroll" carcasas de turbina.Dividido colectores de escape se pueden incorporar en cualquiera de un yeso o una soldada colectores tubulares (ver Figura 5. Y la Figura 6.).

Cast manifold with a divided turbine inlet design feature  


Welded tubular manifold with a divided turbine inlet design feature 


El concepto consiste en dividir o separar los cilindros cuyos ciclos interferir unos con otros para utilizar mejor la energía de escape del motor del pulso.
Por ejemplo, en un motor de cuatro cilindros con orden de encendido 1-3-4-2, el cilindro # 1 es poner fin a su carrera de expansión y la apertura de la válvula de escape, mientras que el cilindro # 2 todavía tiene su válvula de escape abierta (cilindro # 2 se encuentra en su período de solapamiento). En una indivisa colector de escape, este pulso de presión del cilindro # 1 de escape caso de purga es mucho más probable que contamine el cilindro N º 2 con alta presión de gas de escape. Esto no sólo daño cilindro N º 2 de capacidad de respirar correctamente, pero esta energía de pulso hubiera sido mejor utilizado en la turbina.
La agrupación apropiada para este motor es mantener cilindros complementarias agrupados - # 1 y # 4 son complementarios, como son cilindros # 2 y # 3

divided turbine housing  


Debido a la mejor utilización de la energía del pulso de escape, el rendimiento de la turbina se mejora y aumentar aumenta más rápidamente.
4. Relación de compresión con refuerzo
Antes de discutir la relación de compresión y aumentar, es importante entender golpeteo del motor, también conocida como la detonación. Knock es una condición peligrosa causada por la combustión incontrolada de la mezcla aire / combustible. Esta combustión anormal hace que los picos rápidos en la presión del cilindro que puede dar lugar a daños en el motor.
Tres factores principales que influyen en la detonación del motor son:
Knock características de resistencia (knock límite) del motor: Como todos los motores es muy diferente cuando se trata de golpear la resistencia, no hay una respuesta única a "cuánto".Características de diseño, tales como la geometría de la cámara de combustión, la chispa ubicación enchufe, diámetro interior y la relación de compresión, afectan las características golpe de un motor.condiciones del aire ambiente: Para la aplicación del turbocompresor, tanto las condiciones del aire ambiente y las condiciones del motor de entrada afectan a carga máxima. El aire caliente y la presión del cilindro de alta aumenta la tendencia de un motor a llamar. Cuando un motor se alza, los aumentos de la temperatura del aire de admisión, lo que aumenta la tendencia a llamar. refrigeración del aire de carga (por ejemplo, un intercooler) responde a esa preocupación por el enfriamiento del aire comprimido producido por el turbocompresoroctanaje de combustible utilizado: octanaje es una medida de la capacidad de un combustible para resistir golpes. El índice de octano de las estufas de gas de la bomba 85 a 94, mientras que el combustible de carreras sería muy por encima de 100. Cuanto mayor es el octanaje del combustible, el más resistente a los golpes. Desde golpes puede ser perjudicial para un motor, es importante el uso de combustible de octanaje suficiente para la aplicación. En términos generales, la carrera más impulso, mayor es el octanaje requerido.Esto no puede ser exagerada: la calibración del motor de combustible y chispa juega un papel muy importante en el comportamiento de dictar golpe de un motor. Vea la Sección 5 para obtener más detalles.
Ahora que hemos introducido de golpes y la detonación, los factores contribuyentes y las maneras de disminuir el riesgo de la detonación, vamos a hablar de la relación de compresión.Relación de compresión se define como:

o



dondeCR = relación de compresiónVd = volumen de desplazamientoVCV = volumen muerto



Debido a la mejor utilización de la energía del pulso de escape, el rendimiento de la turbina se mejora y aumentar aumenta más rápidamente.
4. Relación de compresión con refuerzo
Antes de discutir la relación de compresión y aumentar, es importante entender golpeteo del motor, también conocida como la detonación. Knock es una condición peligrosa causada por la combustión incontrolada de la mezcla aire / combustible. Esta combustión anormal hace que los picos rápidos en la presión del cilindro que puede dar lugar a daños en el motor.
Tres factores principales que influyen en la detonación del motor son:
Knock características de resistencia (knock límite) del motor: Como todos los motores es muy diferente cuando se trata de golpear la resistencia, no hay una respuesta única a "cuánto".Características de diseño, tales como la geometría de la cámara de combustión, la chispa ubicación enchufe, diámetro interior y la relación de compresión, afectan las características golpe de un motor.condiciones del aire ambiente: Para la aplicación del turbocompresor, tanto las condiciones del aire ambiente y las condiciones del motor de entrada afectan a carga máxima. El aire caliente y la presión del cilindro de alta aumenta la tendencia de un motor a llamar. Cuando un motor se alza, los aumentos de la temperatura del aire de admisión, lo que aumenta la tendencia a llamar. refrigeración del aire de carga (por ejemplo, un intercooler) responde a esa preocupación por el enfriamiento del aire comprimido producido por el turbocompresoroctanaje de combustible utilizado: octanaje es una medida de la capacidad de un combustible para resistir golpes. El índice de octano de las estufas de gas de la bomba 85 a 94, mientras que el combustible de carreras sería muy por encima de 100. Cuanto mayor es el octanaje del combustible, el más resistente a los golpes. Desde golpes puede ser perjudicial para un motor, es importante el uso de combustible de octanaje suficiente para la aplicación. En términos generales, la carrera más impulso, mayor es el octanaje requerido.Esto no puede ser exagerada: la calibración del motor de combustible y chispa juega un papel muy importante en el comportamiento de dictar golpe de un motor. Vea la Sección 5 para obtener más detalles.
Ahora que hemos introducido de golpes y la detonación, los factores contribuyentes y las maneras de disminuir el riesgo de la detonación, vamos a hablar de la relación de compresión.Relación de compresión se define como:

o



dondeCR = relación de compresiónVd = volumen de desplazamientoVCV = volumen muerto

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