Hur ska man tänka ang trim på turbo?

[Pacman]

Nu börjar jag få svar på mina frågor. Mycket trevligt!

Jag är inne på att använda en BW K16 ifrån en Volvo T6 på min T4 jag bygger och har sökt över nätet efter kompressordiagram på den men hittar bara till den lilla modellen på Porsche 996 samt AirWerks och EFR, inte den större modellen som Volvo, Ford och Audi använder i femmorna och sexorna.

Det florerar ett antal olika uppgraderingar till dessa på Ebay och AliExpress, bl.a ett märke som heter Mamba. Det finns 6+6, 7+7, 8+8 och 11-blads kompressorhjul samt ett par olika turbiner.

Bilen jag bygger skall användas till racing på bana (TimeAttack, klubbkörning, träning) samt eventuellt gatåka ifall jag kan hålla den gatlegal, mest för enstaka event och bilträffar då. Motorn bygger jag så vass jag kan förmå med den kunskap jag samlat på mig efter 20år, och överladdar sedan resten, jag räknar med ca 1,0-1,2 bar för att nå 400-420hp på 1,9 liter.
Alla som kört racing vet att laddtryck, och framför allt spoolup, är ens värsta fiende när man ska accelerera ur en kurva. 3bars monsterbilar är totalt okörbara och blir ofta ifrånåkta av sugisar med en tredjedel av effekten så fort det svänger lite, så jag vill bygga en så körbar motor som möjligt, därav mitt val att bygga en vass överladdad sugmotor med lågt laddtryck.

Jag tackar för alla svar och superengagerade inlägg. Detta var precis mitt syfte med denna tråden, att vädra lite inside turbo knowledge med folket här samt lära mig lite själv med.

[whilliam]

Har fått svar från tillverkaren av kullager, jag ställer mig väldigt frågande till hur utvecklingen kan ha gått så snabbt (för angivet maxvarv på lagrena) personligen gissar jag gärna på att de anger en högre siffra därför att de förstått att ingen vågar använda lagrena om de anger en lägre

De tillverkar lager till GTX28 så det är lämpligt med en kompressor mapp för den:
Nu angav de 150 000rpm.... De angav också temperaturområde -60 till +300 grader och min kommentar till detta är att med ökad temperatur så blir maxvarvet lägre. (återkommer till detta när vi diskuterar kylning från oljan och oljerestriktor)

Cedric skrev tidigare att man passerar gränsen för maxvarv på hjulet långt innan gränsen för lagret. Han har rätt angående detta (likt hans eget exempel på Scania turbon) om vi håller oss till större turbos och kontrollerade laddtryck och effektuttag.

Små turbos kräver högre varvtal och då blir det tvärtom.

De som ser detta borde kunna räkna ut att det finns ett samband mellan försäljningen av varvtalsmätare och viljan att lämna ut nya turbos på garanti när de gamla gått sönder. (särskilt på de äldre GT aggen med stålkulor, då var maxvarvet för lagren
85 000)

Tillverkaren frågade mig genast i fall jag inte skulle testa ett lager med mindre dimensioner och det gjorde de för de vet att ett mindre lager tål högre varvtal men nu gäller det 8x22mm och vad den storleken klarar. Garrett använder mindre lager i en GT20 som sitter originalmonterad i vissa Mercedes dieslar.

När det gäller hållbarheten på kompressorhjul så motsvaras de 165000 rpm i diagrammet ovan av drygt 500m per sekund i hastighet på hjulets yttre diameter och det är den hastigheten som bestämmer vad det blir för varvtal på axeln (större hjul kommer att ge lägre varv med samma hastighet på exducern)
Inom tractorpulling har det körs långt över 800m per sekund och det utan några större problem med att hjulen tar stryk (kullager är däremot inte populärt på de höga varvtal som används)

[Kadett4wd]

Tror du verkligen på riktigt på dina antaganden kring kullagren?

[Leiffi]

"Min kommentar på C/W utformning beror på att Garrett valt att göra något som är BEVISAT sämre än andras, bara för att turbon ska se "speciell" ut.
När man utformar något som har en något (det är inte så att jag påstått att det är värdelöst) sämre utformning än vad man hade kunnat göra och väljer att göra detta enbart i marknadsföringssyfte, kan NÅGON då berätta för mig om detta gjorts för att köparen ska få en bra turbo eller om det gjorts för att företaget ska ta större marknadsandelar?

Varje turbo jag tittar på har både bra och dåliga lösningar (det är sällan/aldrig alla bra lösningar sitter på en o samma turbo) Garrett har haft många fina turbinhjul IHI och Mitsubishi har ofta jättebra utformning på avgashusen, Precision har enormt bra presterande C/W (men ofta underdimensionerade så att de GARANTERAT går sönder i förtid) Det är jättesvårt att säga att ett speciellt fabrikat sitter på de bästa lösningarna på alla fronter."

Originally Garrett made 11 blade wheel for small car turbos because it is quieter, dont know why they use it for performance turbos also ? Now they have latest 2nd Gen compressor that seem to flow quite much for their size at least in compressor maps they give. They cant be that bad if those numbers are true.

Precision failures are at least partly because they make them spin so fast to get more flow, Gale Banks used 80mm Precision in his 1000hp project and in video he said Precision recommended max rpm was 125k which is 707 m/s tipspeed.

[Leiffi]

But about trim, rules say max 81mm inducer, 115mm exducer , I made 81mm inducer, 109mm base exducer and 115mm extended tip exducer. Should I have gone 115/115 full exducer to get better performance with a little bit more weight ? 15,6 liter engine max 2800 rpm so not very high boost needed. I have read that larger exducer reduces flow if you dont need higher boost ?

[whilliam]

It is a very old fact (started in 60 or 70's) that a wheel with split blades is more effective when inducersize is fixed.
The reason for being more effective is that inducer and exducer live in different worlds. Exducer is getting more and more effective when rpm is turned up but inducer is max effective just in the center of compressor map, it has to do with the angle of the blades versus the air speed at entry. (less blades will flow more, but less blades on exducer will make that one less effective)

If rules regulate both inducer and exducer diameter, you should go for less backward curve of exducer, or "beginning" of exducer (if boost demand is high) also the "middle part" of the wheel should be "standing straight up" - look at Schwitzer design they are almost "spot on".
If boost demand is low, you do not need big exducer - this works in two ways: 1. C/W exducer and turbine inducer can be better matched 2. turbine will not be punished from excess tip speed.
Also turbine trim can be held at high numbers which will give low back pressure.

ETT (extended tip) does NOTHING when the wheel is designed (you can do it all with the angle of trailing edge), yes, there is a miniscule weight saving but you will never notice the difference. It is the incoming air that is heavy not the wheels in the turbo (all the old books is wrong)

It is more to it than trim - sizes to get the right/high flow so a big exducer does not always mean less flow. But when compared in the same "wheel - series" it is usually in that way that you have read/heard.

[whilliam]

Tror du verkligen på riktigt på dina antaganden kring kullagren?

Tror på att de har ett maxvarv och överstiger man det så går de snabbt sönder, du kan ju fråga precis vilken kullagertillverkare du vill om du inte tror.....

Det är perfekt att du lägger dig i för vi kommer strax till oljerestriktorer.

[dundersmurfen]

Grymt fin tråd detta, bra jobbat av alla att lägga ner tid och förklara och ställa bra frågor. Extra stort tack till whilliam som verkligen lägger in energi för att ge oss djupare förståelse för dessa magnifika snurror.
Har byggt en turbo som matar sig själv via en brännkammare (jetmotor). Jag startar den med tryckluft och om man har på oljepumpen orkar den inte nå självhållning. Sen när den går så hör man tydligt hur den ökar i varv när man slår av oljepumpen. Har ett klipp på det nånstans, kan leta fram om det finns intresse

[Kadett4wd]

Tror du verkligen på riktigt på dina antaganden kring kullagren?

Tror på att de har ett maxvarv och överstiger man det så går de snabbt sönder, du kan ju fråga precis vilken kullagertillverkare du vill om du inte tror.....

Det är perfekt att du lägger dig i för vi kommer strax till oljerestriktorer.

ehhhh,,,
hursom,, en kullagertillverkare garanterar funktion upp till sin spec, that´s it.
de överspecar mao inte som du antydde, skulle de göra det får de ju stora garantiproblem, det har inga företag råd med.

[whilliam]

Jag vet att du inte är nån dumskalle, men tänk efter på vad det är jag försöker få fram och vad det är du tar upp.
Garrett - är det en kullagertillverkare???

Eftersom det på den tiden GT serien var aktuell måste ha varvats långt över 85 000 med aggen och KULLAGERTILLVERKARNA på den tiden inte ville ange höga maxvarv så var det ju ingen som "vågade" köpa lager. Garrett har aldrig uppgett var de får lagren ifrån och de har heller inte uppgett ett specifikt maxvarv.
Det är allmänt känt att ett lager inte "totalhavererar" bara för att du nån gång övervarvar det men det är lika känt att det tar stryk/får skador som senare utvidgas och blir ett haveri.

Man kan ju enkelt dra slutsatsen att det är "någon" som "chansar" och säger: "det håller nog tillräckligt länge för att kunden ska vara nöjd"

Problemet är att turbotillverkarna "håller tyst" om hur känsligt det är med höga varvtal och stackars kunden får stå sitt kast när det går sönder.
Det är ju också turbotillverkaren som måste stå för ev. garantier (inte kullagerleverantören)
som du såg så har ju de friskrivit sig från ansvar eftersom de anger 300 grader som max och tar du isär en turbo så är kullagren alltid blåanlöpta och Garrett eller andra kommer inte att skicka dem till tillverkaren med några anspråk........

Själva roten till det onda är all reklam som görs för olika "nyheter" och som jag tolkar dig så sväljer du med hull o hår vad (exempelvis) Garrett skriver i sin reklam.
Jag vill att folk ska sluta att göra så - använd sunt förnuft och var kritisk i stället.

Vi ska framöver kika lite på vad tillverkarna gjort för att kyla och smörja lagren, hur själva lagersystemet är uppbyggt och om det går att förbättra (kanske rentav finns nån turbotillverkare som gör på ett bättre sätt än Garrett eller EFR - deras lagerkassetter ser snarlika ut)

[Kadett4wd]

Jag har väldigt svårt att tro att Garrett skulle tillverka egna kullager.
Utan det är nog bara artikelnummerskyddade lager från nån stor tillverkare som Timken eller NTN och NSK exempelvis.
https://asia.nikkei.com/Business/Techno ... el-economy
https://www.nskbearingcatalogue.com/tur ... l-bearing/

[whilliam]

Helt sjukt vad vi missförstår varandra..... Nääää, Garrett gör inga lager. Det var när du tog upp garantier och problem med detta som jag ville få dig att tänka efter.

Tillverkaren anger 150 000 rpm och jag tvivlar på att lagret verkligen klarar den specen. Några problem kommer de aldrig att få eftersom Garrett vet att lagren inte kommer att hålla hur länge som helst och tillverkaren har ju friskrivit sig genom angivelse av temperaturområde - alla glada alla nöjda? (utom kunden som står det med trasig turbo)

Minebea, finns det en tillverkare som heter. Är rätt övertygad om att de gör lagret till EFR men har inte (ännu) fått det bekräftat, söker man på bilder så ser de EXTREMT lika ut. Minebea är en väldigt känd tillverkare och har stor precision.

Det finns massor av grejer inom reklamen som är helt skrattretande (särskilt när man förstått problematiken och vad det är som gör att något håller/inte håller)

EFR fick reklam för sig genom att det visades upp bilder på ett Garrett lager och ett från EFR B2 (framesize, finns B1 och B2) På bilden ställdes frågan:
Vilket skulle du helst lita på i din 500+ hästars turbo. Jag kan säga att jag skrattade gott når jag såg det för EFR lagret var enormt stort jämfört med Garrett och ju större lager desto sämre håller det (men Borg Warner vill få oss att tro det motsatta)

Lagren är alltså känsliga för värme, övervarv, stark axiell belastning från kompressorhjulet och då framförallt surge. Det borde också vara ganska känt att ett lager sitter i framkant av turbon och det andra i bak. Kan vi tänka oss att det bakre lagret behöver massor av kylning?

Tänk nu på att det sitter bara några mm från ett glödande turbinhjul.

Varvtalet kan ju inte skilja mellan bakre o främre men hur är det med axiell belastning? Jo, det blir ju så att det ena av lagren tar nästan all belastning (belastningen blir av att kompressorhjulet tvingas mot luftfiltret)

Nu är det ordnat på ett sådant sätt att vissa fabrikat låter det bakre (heta) lagret ta upp axiell belastning och vissa låter det främre (relativt kalla) ta upp belastningen.

I stort sett samtliga lager som använts inom turbo är s.k. vinkelkontaktlager och detta för att de klarar de högsta varvtalen (ligger några, upp till 10% högre i tålighet än motsvarande spårkullager) ---- Ett vinkelkontaktlager klarar bara att ta axiell belastning åt ena hållet och tillverkarna väljer alltså att sätta dem åt olika håll (anledningen till att en del belastar det varma och en del belastar det kalla)

Fortsättning följer men väntar på lite inputs från er övriga

[dundersmurfen]

En grej som jag tänker kan vara styggt är grenrör som kommer i självsvängning vid ett visst motorvarv. Har sett en turbo vibrera säkert nära 1cm, den blev liksom suddig vid 4000varv eller nåt. Tänk på axeln och hjulen som snurrar fort, dom vill inte ändra sig, gyro effekt. Men dom vibrerar mest från sida till sida och inte runt så att säga. Men endå, jag sätter alltid ett par stöd så de blir lite bättre förhoppningsvis. Tyvärr får den ju ändå leva med motorns vibrationer

[Kadett4wd]

Helt sjukt vad vi missförstår varandra..... Nääää, Garrett gör inga lager. Det var när du tog upp garantier och problem med detta som jag ville få dig att tänka efter.

Tillverkaren anger 150 000 rpm och jag tvivlar på att lagret verkligen klarar den specen. Några problem kommer de aldrig att få eftersom Garrett vet att lagren inte kommer att hålla hur länge som helst och tillverkaren har ju friskrivit sig genom angivelse av temperaturområde - alla glada alla nöjda? (utom kunden som står det med trasig turbo)

Minebea, finns det en tillverkare som heter. Är rätt övertygad om att de gör lagret till EFR men har inte (ännu) fått det bekräftat, söker man på bilder så ser de EXTREMT lika ut. Minebea är en väldigt känd tillverkare och har stor precision.

Det finns massor av grejer inom reklamen som är helt skrattretande (särskilt när man förstått problematiken och vad det är som gör att något håller/inte håller)

EFR fick reklam för sig genom att det visades upp bilder på ett Garrett lager och ett från EFR B2 (framesize, finns B1 och B2) På bilden ställdes frågan:
Vilket skulle du helst lita på i din 500+ hästars turbo. Jag kan säga att jag skrattade gott når jag såg det för EFR lagret var enormt stort jämfört med Garrett och ju större lager desto sämre håller det (men Borg Warner vill få oss att tro det motsatta)

Lagren är alltså känsliga för värme, övervarv, stark axiell belastning från kompressorhjulet och då framförallt surge. Det borde också vara ganska känt att ett lager sitter i framkant av turbon och det andra i bak. Kan vi tänka oss att det bakre lagret behöver massor av kylning?

Tänk nu på att det sitter bara några mm från ett glödande turbinhjul.

Varvtalet kan ju inte skilja mellan bakre o främre men hur är det med axiell belastning? Jo, det blir ju så att det ena av lagren tar nästan all belastning (belastningen blir av att kompressorhjulet tvingas mot luftfiltret)

Nu är det ordnat på ett sådant sätt att vissa fabrikat låter det bakre (heta) lagret ta upp axiell belastning och vissa låter det främre (relativt kalla) ta upp belastningen.

I stort sett samtliga lager som använts inom turbo är s.k. vinkelkontaktlager och detta för att de klarar de högsta varvtalen (ligger några, upp till 10% högre i tålighet än motsvarande spårkullager) ---- Ett vinkelkontaktlager klarar bara att ta axiell belastning åt ena hållet och tillverkarna väljer alltså att sätta dem åt olika håll (anledningen till att en del belastar det varma och en del belastar det kalla)

Fortsättning följer men väntar på lite inputs från er övriga

Editerade medans jag skrev.
Skrev ett längre inlägg men kom på att jag orkar fan inte.
Tack o hej.

[Pacman]

Garrett ägs ju av Honeywell, det är de väldigt noga med att skylta om nuförtiden.
Honeywell är ju ett multiföretag likt MHI/Mitsubitshi och tillverkar allt ifrån muttrar, elektronik, elinstallationer upp till kärnkraftverk i halvfabrikat. Vad säger att de inte tillverkar kullager med?