förflyttar ut förbränningen till grenröret så turbons varvtal hålls uppe under växling

Kullagrad turbo är ett hett tips för att minska lagget.

Har nån stor pjäs på min motor på ynka två liter och det drar jämt och fint till 5000 då det knuffar på ännu lite bättre

Re:

Enzo Molinari skrev:

Hur funkar egentligen responssystem?

som Big Al sa, man flyttar ut förbränningen i grenröret men att köra med respons litar på turbon nåt så gravt!

Re:

sqalo skrev:

Kullagrad turbo är ett hett tips för att minska lagget. Har nån stor pjäs på min motor på ynka två liter och det drar jämt och fint till 5000 då det knuffar på ännu lite bättre

Håller inte med om detta fullt ut
kullager är bättre men bygger man en turbo rätt så kan man inte ha kullager för då går dem sönder pga övervarvning
sen skulle jag vilja säga att garrett gtbb är mer av ett säljargument för garrett har(hade iaf inte på tidigare modeller) inte bättre spel trots de använder kullager

Kullager reducerar friktionen vid låga turbovarvtal och därmed också turbofördröjningen något. Dock är inte skillnaden så stor och olika tillverkare uppger olika resultat. Samma sak gäller även lätta turbiner i kiselnitrid eller titanium alumnide. Vet att Nissan fick positivt resultat från deras prover med kullager men Saab ska enligt uppgift inte noterat någon skillnad. Turbiner i kiselnitrid har testats av bland annat Garrett vilka antydde att resultaten inte gav något tydligt svar angående responsen.

Kullager är lite känsligare för övervarvning än koventionella lager men det är inga problem att använda kullager även med höga turbovarvtal vilket kan vara nödvändigt om man vill använda höga laddtryck. Höga varvtal är själv ingen fördel utan en effektiv design av turbin och kompressor dikteras av faktorer som "stage loading" och "flow coefficient", för att inte tala om de problem man får med kompressorn vid höga varvtal då ljudhastigheten hos inloppet nås. Vill man använda höga turbovarvtal så är det mer än lagringen som måste konstrueras om, man måste också konstruera om turbinen och kompressorn. Man kan ex. ersätta radialturbinen med en mixed flow turbin och förse kompressorn med en "transonic inducer".

Turbin och kompressorblad är "lättade" original. Blad och skiva måste tåla centrifugalkrafterna de utsätts för och bladen får inte heller sättas i självsvängning. Detta dikterar bland annat hur grova bladen måste vara beroende på materialval, medans man av vikt och aerodynamiska skäl vill ha kunna blad. Dock optimerar turbotillverkarna konstruktionen efter den största kompressorn/turbinen varje hjutning används till. Scalloping är en vanlig lättningsmetod hos turbiner vilken dock inte används hos kompressorer på grund av stor aerodynamisk nackdel

Det finns förövrigt anti lag system vilka arbetar väldigt tyst och dessutom inte är skadliga för turboaggregaten. Dock brukar det inte vara något som konventionell hårdvara samt de flesta eftermarkadssprut stödjer. Det krävs bland annat en ventil som kan styra flödet av laddluft till grenröret och en turbovarvtalsgivare på turbon. Prodrive använde ett sådant system i deras konceptbil P2, egentligen är det ett system baserat på det som används i WRC.

Ett extra spjäll framför kompressorn användes en del i F1 under 80-talet för att reducera turbofördröjningen. Tanken var att detta skulle minska varvtalsreduktionen då man släpper gasen under korta perioder och öka turbovarvtalet vid dellast.

Det som används mycket av dagens personbilar handlar om att minimera volymen hos volymen i grenrör samt mellan kompressor och motor. Man använder också turboaggregat som är så små som möjligt och på vissa motorer separerar man även avgaspulserna med twin scroll hus. Ex. General Motors har också lekt lite med variabla ventiltider för att att bättra på responsen, detta genom att öka ventilöverlappet kraftigt.

Kompressorer med "ported shroud" är egentligen inte till för att förbättra responsen utan för att bättre på registret; högre tryckförhållande vid låga flöden utan surge samt högre flöde utan choke då flödet är högt.

Vill man ha en turbomotor med god respons och brett register är det också viktigt att inte stirra sig blind på själva turboaggregatet och dess tillhörande utrustning. Det är exempelvis mycket viktigt att ha en topp med bra flöde. Har man bra flöde så kan man använda milda ventiltider och moderata laddtryck och ändå få den effekt man önskar.

När det gäller turboladdning så är det två böcker jag skulle rekommendera. Den ena är "Turbocharging The Internal Combustion Engine" av Watson och Janota från början av 80-talet samt den relativt nya "Fundamentals of Turbocharging" av Nicholas Baines. Det finns ingen bok om turboladdning vilken är mer komplett än Watson och Janotas bok, men den har börjat blivit till åren varvid man kan komplettera den med boken av Baines. Fredrik Westins doktorsavhandling "Simulation of turbocharged SI-engines - with focus on the turbine" är också mycket bra, han har bland annat genom motorsimuleringar räknat ut hur stor effekt olika saker har på turbofördröjningen. Det finns också ett par olika böcker inriktade på amatörer vilka innehåller mer eller mindre felaktigheter.

kullager och lättning av turbin och kompressor håller jag med om att det ger ingen märbar skillnad
är om du mäter att du kan se att det blev en liten förbättring

det jag tänkte med kullager var att det går inte sätta på hru små agg som hällst då varvtalen blir för höga och kullagren går sönder

kompressor och turbin är oftast gjutna så det finns mycket material att lätta om man vet hur man gör

minimera volym är somsagt det som gör väldigt mycket i respons och i breddat register , glömde bort det :Westins avhandling är väldigt bra men man ska ha i bakhuvudet att detta bygger på garrett (gt 20) agg och garrett agg skiljer sig helt i turbin och avgashus uppbyggnad jämfört med andra tillverkare till fördel eller nackdel låter jag vara osagt

Det finns inga direkta problem med att använda kullager på små turboaggregat på grund av varvtal. Ett mindre turboaggregat klarar sig med en klenare turboaxel för ett givet varvtal och belastningen på lagerna är lägre så storleken på kulor och banor kan göras mindre. På detta sätt ökar kullagernas varvtålighet.
Vill man däremot utsätta lagerna för höga varvtal, höga belastningar och ha en grov turbinaxel så blir det mer problematiskt. Men en liknande problematik finns även för konventionella lager.

Kompressor och turbin är gjutna, men de gjuts med väldigt hög precision för att få önskad dimension. Som jag nämnde tidigare så är dessa komponenter dimensionerade helt efter de belastningar de utsätts för, centrifugalkrafter, bladtryck och vibrationer som kan orsaka självsvängning. Visst kan man ge sig på och lätta dem, men dessa vinster är då på bekostnad av livslängd eller aerodynamik. Vill man lätta dem med bibehållna egenskaper får man i så fall byta ut materialet av vilka de är tillverkade av, ex. genom att göra kompressorhjulet i AA2618.

De enda turboaggregat som det uppges ha använts data ifrån i Westins avhandling är Garrett GT17 samt MHI TD04HL-15T vilket inte är så konstigt med tanke på att Saab varit inblandade. När det gäller formula student biten så kan jag inte tro att aggregatet som använts är större än Garrett GT12 i storlek. Dessa är inte "udda" på något sätt när det gäller utformningen, och det är förvisso inte så relevant heller eftersom det är prestandan hos kompressor och turbin som räknas och bägge av dessa aggregat har låg tröghet och hög verkningsgrad inom ett brett område.

finns rätt mkt material som går ta bort på kompressorn på baksidan mot sealplate utan att på något sätt påverka hållfasthet

justja gt17 vare ja stämmer (är gt20 som har samma turbin nu ^^)

Re:

Big Al skrev:

finns rätt mkt material som går ta bort på kompressorn på baksidan mot sealplate utan att på något sätt påverka hållfasthet

Antar att du inte sett en FEM analys av en centrifugalkompressor... det finns en anledning till att de har den utformning som de har.

nope inte det
du har ingen bild så man kan se om man tar på rätt ställe?

Re:

corpze skrev:

Enzo Molinari skrev: Hur funkar egentligen responssystem? som Big Al sa, man flyttar ut förbränningen i grenröret men att köra med respons litar på turbon nåt så gravt!

Hur gör man för att flytta ut förbränningen då? och hur minskar det fördröjningen?

finns lite olika sätt några exempel under:
man kan ta luften från dumpventilen (special dump) och låta den dumpa luft i grenröret samtidigt som man backar tändning och även klipper några cyl på tändning och låter bensinen flöda igenom motorn till grenröret

annars kan man mappa om mha en tomgångsmotor släppa luft förbi spjället och sen låta motorn få syret till grenröret igenom motorn men sådan antilagg blir aldrig lika aggresiv

man kan sammanfatta det kort
få bensin till grenröret
få syre till grenröret för att det ska antända

Re:

Big Al skrev:

nope inte det du har ingen bild så man kan se om man tar på rätt ställe?

Kan inte komma på vart det var jag såg dem, men det finns en enklare skiss samt beskrivning av belastningen hos ett kompressorhjul i Baines bok.

Kort sagt så är kompressorhjulets baksida svarvad med CNC svarv enligt en profil som man med hjälp av FEM analyser kommit fram till minimerar spänningen i hjulet. Alla kompressorhjul har för att reducera den spänningskoncentration som man får hos ett kompressorhjul vid axelns borrning där hjulets diameter är störst en "extended back face" och anpassad profil hos baksidan.
Garrett kör också med kompressorhjul som är "boreless" på en del av deras aggregat, även detta är för att reducera spänningarna i hjulet. Av samma anledning har de flesta turboaggregat en turbin som inte är borrad för en axel utan itsället svetsad ihop med axeln. På stora turboaggregat så kan man köra med kompressor och turbin helt utan borrning, där man sedan använder en axelkoppling för att sammanfoga dem.

Sätter man själv svarven i kompressorhjulet så sabbar man profilen som turbotillverkaren utvecklat och livslängden förkortas genom att spänningskoncentrationerna blir högre. Har man istället ett kompressorhjul bearbetat ur ett smitt ämne så är dessa inte riktigt lika känliga för utmattning varvid högre spänningar kan tillåtas. Detta beror på att materialet innehåller färre defekter medan de också kan få en fin ytfinish. Speciellt finishen hos borrningen för axeln är viktig för god livslängd.

Kompressorhjul av titan är också mer tåliga, men de är i regel något tyngre på grund av titanets högre densitet.

Big Al skrev:

finns lite olika sätt några exempel under: man kan ta luften från dumpventilen (special dump) och låta den dumpa luft i grenröret samtidigt som man backar tändning och även klipper några cyl på tändning och låter bensinen flöda igenom motorn till grenröret annars kan man mappa om mha en tomgångsmotor släppa luft förbi spjället och sen låta motorn få syret till grenröret igenom motorn men sådan antilagg blir aldrig lika aggresiv man kan sammanfatta det kort få bensin till grenröret få syre till grenröret för att det ska antända

Finns mer info om anti lag system på följande länk, i huvudsak är informationen tagen från en artikel i Race Engine Technology som förövrigt är mycket läsvärd
http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-Lag_System

Aha! Så det är så det funkar...

är spänningarna så mycket att bry sig om?
tycker man borde lägga med vikt på att inte få självsvängning på bladen istället? eller är de det som är tanken?
än har då inget av de lättade kompressorer jag sett gått sönder pga sprängning
har dock hört om frästa kompressorhjul som hamnat i självsvängning pga fel fräst så frekvensen vart fel och då sprängts vid ett visst varvtal
en uppdatering av detta kompressorhjul vart att de helt sonika tog bort material på bladen (har även testats att bara slipa till oxå med gott resultat) det uppdaterade hjulet kommer att hamna i min egen turbo framöver 8)
oftast far ju nått av axiallagren pga mottryck eller laddtryck för att i sin tur döda kompressor eller turbin
då är ju frågan om det spelar nån roll om man lättar kompressorn då man har felet nån annan stans?

dessa borless kompressorer kommer nog komma mer och mer då de är väldigt smarta

känner till exempel på folk som åkt sverige runt en hel sommar med moddade turboaggregat, (liggandes i kofferten) som iof laddade jävligt snabbt men som sprängdes i bitar ungefär lika fort när de monterats.. :-) så visst går de modda turboaggregat, de svåra är nog att veta hur många kilometer de håller då bara.. ;-)

du vet inte vad för turbos som var modifierade och hur? samt även vars det blivit gjort?
skulle vara skoj och följa upp ett agg som sprängts så man kan hitta felkällan

Turboleverantörerna konkurerar ju med varandra för att få en order av en stor biltillverkare, säg VAG/BMW eller GM etc.

En av sakern man konkuerar med förutom pris, verkningsgrad, mappbredd osv är såklart tröghetsmomentet. Kan man vinna en order värd ex antal miljoner dollar så kanske man kan sätta nån liten japan med dremel och fila lite om det skulle hjälpa. Dvs, det känns som att de är så lätta som de kan vara.

Re:

Big Al skrev:

är spänningarna så mycket att bry sig om? tycker man borde lägga med vikt på att inte få självsvängning på bladen istället? eller är de det som är tanken? än har då inget av de lättade kompressorer jag sett gått sönder pga sprängning har dock hört om frästa kompressorhjul som hamnat i självsvängning pga fel fräst så frekvensen vart fel och då sprängts vid ett visst varvtal en uppdatering av detta kompressorhjul vart att de helt sonika tog bort material på bladen (har även testats att bara slipa till oxå med gott resultat) det uppdaterade hjulet kommer att hamna i min egen turbo framöver 8) oftast far ju nått av axiallagren pga mottryck eller laddtryck för att i sin tur döda kompressor eller turbin då är ju frågan om det spelar nån roll om man lättar kompressorn då man har felet nån annan stans? dessa borless kompressorer kommer nog komma mer och mer då de är väldigt smarta

Turbotillverkarna lägger ned mycket jobb på att sänka spänningarna i kompressorhjulet såväl som att se till att bladen inte hamnar i självsvängning (detta är beroende på både mekanisk konstruktion och aerodynamik). Dock är det så att man genom att ha rätt profil på baksidan hos kompressorn kan göra betydande reduceringar av spänningarna kompressorn utsätts för. Dessa spänningar ger hos en kompressor upphov till utmattningsbrott, så en reduktion innebär en förlängning av livslängden. I princip så orsakar en uppkommen spricka haveri inom en mycket kort tidsperiod. Kompressorer som arbetar med höga laddtryck är högst utsatta varvid flera tillverkare erbjuder såväl frästa kompressorhjul ur smidd aluminium som gjuten titan för de extremaste applikationerna.

För att räkna ut livslängden hos en viss kompressor får så brukar man utgå från framräknad belastning, S-N (Wöhler) kurva för materialet i fråga och Palmgren-Miner för att räkna fram en skade faktor (haveri sker i regel då skadefaktorn är 1). Mer info: http://en.wikipedia.org/wiki/Fatigue_%28material%29

Går lagringen sönder så beror det vanligen på att den inte är utformad för applikationen. Axiallagret utsätts för stora belastningar på grund av att ett övertryck som är beroende av laddtrycket verkar på baksidan av kompressorn. På de Garrett aggregat som användes i F1 på 80-talet så användes mycket kraftiga axiallagringar och bara att se till att lagret håller sig plant vid belastning kan vara ett problem, men i regel går det att lösa. På små originalturbos lägger man istället större vikt på en låg friktionsförlust och låga kostnader varvid lagringen är klenare.

Ett turboaggregat är en kompromiss, vill man man förbättra någonting så innebär det i regel också en försämring av någon annan egenskap. Turboaggregat för personbilar är en kompromiss mycket inriktad på låga kostnader, brett register, bra respons, låga laddtryck, liten storlek och numer också höga avgastemperaturer. Låga kostnader innebär bland annat att man gjuter kompressorhjul i aluminiumlegeringar som C355.0-T6, ett material som hållfasthetsmässigt gör en störtdykning vid ca 140 grader celcius, en temperatur man når vid laddtryck på ca 1,5 bar. Låga kostnader nås också genom användandet av ganska tunga sandgjutningar för turbin och lagerhus. På tävlingsggregat använder man vanligen tunnare precisionsgjutningar, i alla fall för turbinhuset. Nackdelen med dessa är att de inte klarar av att fånga upp alla turbindelar vid ett haveri. För att få ett bra register så brukar man ha en ganska hög bladvinkel hos impellerbladen, något som innebär att man blir tvungen att använda högre turbovarvtal för ett givet laddtryck. Detta innebär förstås att man inte kan nå lika höga laddtryck och att de mekaniska påkänningarna för ett givet laddtryck blir högre jämfört med en lägre vinkel. För att inte turboaggregatet ska ta så stor plats så brukar man vanligen acceptera en diffusorlängd som är kortare än optimalt. För högsta verkningsgrad vill man i regel ha en kompressor med en diffusor som är väldigt lång i förhållande till dess bredd, något som också resulterar i ett kompressorhus med stor diameter. Många kompressorer har också vad som kallas en "pinched" diffusor vilket kan bidra till något bättre register (genom att motverka stallning), dock lätt att sabba om man svarvar om kompressorhuset utan att känna till detta. De senaste turboaggregaten för produktionsbilar har börjat använda turbiner i Mar-M 247, dessa turbiner tål avgastemperaturer på 1050 grader celsius, men är förstås också dyrare än konventionella turbinmaterial som Inconel 713 (används ofta i eftermarknadsaggregat).

Än så länge har jag inte sett någon av de som modifierar turboaggregat presentera fakta som stödjer deras påståenden om ex. högre verkningsgrad och flöde. När turbotillverkarna utvecklar ett nytt kompressorhjul så brukar de testa aggregaten i provbänkar avsedda för detta (egentligen ingen omöjlighet att bygga en egen provbänk), sedan kan man jämföra resultaten med data från en äldre kompressor. Har bland annat sett sådana data från ex. Holset, då kan man tydligen se hur mycket bättre HX serien var över H serien.

Re:

Big Al skrev:

du vet inte vad för turbos som var modifierade och hur? samt även vars det blivit gjort? skulle vara skoj och följa upp ett agg som sprängts så man kan hitta felkällan

Jo en del, fast det är inget jag vill skvallra om, finns ingen anledning för mig. En kompis fick iaf en sommar förstörd pga av detta.

saabjohan: har bara ett bildbevis på att det fungerat se nedan



hpx500 turbo ena flowpreppad andra original

med den flowpreppade kunde man öka laddet utan spikning och få sig 55nm till