Förbränningshastighet Turbomotor

Diskussioner för erfaret folk
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Csp »

whilliam skrev: fre apr 09, 2021 10:56 am
Erland Cox skrev: fre apr 09, 2021 12:19 am


Varför skriver du att gasen åker iväg om du menar pulsen? För att du inte vet vad du pratar om.

Erland
Erland; du är så pass snurrig så att jag tänkte mig i fortsättningen att skriva så här: (när du skriver konstiga saker) sandlåda :doh:

Jag skrev ju så här:
"Genast tittar det ut en tryckpuls som har hög energi, den består av ett "paket" med förtätad gas."
Du anmärkte på det, jag erkände (inte det minsta motvilligt) att det inte var så jättebra uttryckt.
Det står inte att gasen åker iväg! Men vill du tolka det så, så får du (jag ska försöka vara tydligare framöver)

Trots att detta med grenrörsflöde och avstämning är din passion, så har det visat sig att det jag (hittills) skrivit innehåller färre felaktigheter än det du skrivit. Kontentan av detta är att det är olämpligt att du skriver så här till mig: "För att du inte vet vad du pratar om."
Komprimerad gas i ett kärl som kopplas ihop med ett annat kärl med säg ett rör, kommer röra sig mot lågtrycksområdet, för att nå jämvikt. Alltså kommer trycket jämna ut sig mellan dem.
Om cylindern är sluten, men inte isotermisk så kommer trycket sjunka. Öppnar du en ventil kommer molekylerna röra sig ut från systemet, då dem vill ut där det finns mer uttrymme. Det finns viss tröghet för hela systemet ska nå jämvikt. Men så fort det öppnas mellan dem så startar denna process.
// Christopher
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Kadett4wd skrev: fre apr 09, 2021 6:55 am
Erland Cox skrev: tor apr 08, 2021 8:21 pm

Tryckpulsen rusar förbi hålet utan att se det så det blir ingen reflektion.
Det krävs en area ökning eller minskning för att det ska bli en reflektion.
Vi har diskuterat detta innan när det gällde placering av wastegate.
Areaförändringen upp till 6:1 bestämmer reflektionens styrka.
Hur starkt sug fick du i wastegatehålet?

Erland
Ja, du är nära sanningen här, men jag vill tro att faktiskt DIREKT efter tryckpulsen så har du en undertrycksarea/volym som 'släpar' lite i längd efter tryckvågen, utmed längden på grenrörspipan.
Denna letade sig ut i wastagateröret och förstärkte sedan ejectorverkan som gasmassan gav.
Dessa tillsammans skapade ansenligt undertryck i wastegaten, jag hade tyvärr inget att mäta med, eller gav det energi att mäta eftersom topplockspackningen samtidigt gick åt pipan.
Men om jag skulle jämföra det mot en dammsugare så var det betydligt högre gashastighet in i wastegaten.

Och i efterhand, skulle jag viljat se loggen från det pullet, men jag har inte tillgång till det, för jag ger mig fan på att laddet var ÄNNU högre just i det pullet, eftersom toppackningen gav vika.
Och med det anar jag att den inrusande luftmassan faktiskt även hjälpte driva turbinen.
Detta får du gärna rätta Cristopher.
Jag satte mig ner i morse och tänkte samt räknade och det är fel av mig att säga att pulsen går förbi hålet utan att reflekteras.
Det är snarare så att reflektionen blir svag.
Nu är det ganska avancerad matematik så det krävs minst 5 ekvationer för att få ett förenklat svar på trycket ut i wastegateröret.
Så jag förenklar ytterligare.
Om vi säger att det inte finns nåt mottryck för enkelhetens skull men det går ju att lägga på.
Högsta trycket ut i grenröret kan då bli runt 2 bar eftersom större tryckskillnader chokas bort av ljudhastigheten.
Om mottrycket är 2 bar så kan trycket ut vara 4 bar.
Sär att röret ut är 40 i diameter och att kollektorn innan turbon är 60mm.
Då har arean gått upp med 2,25 gånger och amplituden minskat till 0,44 av tidigare.
Nu är jag inte expert på detta så Cristopher får rätta mig.
Om trycket i kollektorn innan avgasöppning var 1 bar är det nu 1,44 bar i kollektorn.
För en fullständig reflektion där 1,44 bar går ut i 2 kanaler och 0,66 bar går till baka minus förluster krävs en area ökning eller minskning på 6:1
Om kollektorn är 60 mm och wastegateröret är 40mm så blir reflektionen ( 60 i kvadrat + 40 i kvadrat ) / 60 i kvadrat = 1,44.
1,44 / 6 = 0,24 så reflektionen har bara 24% styrka.
Om trycket är 1,44 bar i kollektorn så blir reflektionen 1,1 bar.
Men arean i wastegateröret är mindre så att amplituden växlas upp med 2,25 så trycket ut i wastegateröret blir 1,238 bar.
Nu har jag inte använt rätt formler så detta blir inte rätt men det åskådliggör vad som händer på ett ungefär.

Om vi sen går över till ejektorverkan så beror den vad jag förstår på bernoullis princip.
Hastigheten ut i primärrören ska inte överstiga 0,5 mach vid den lokala temperaturen.
I kollektorn blir hastigheten 44% alltså 0,22 mach om bara en cylinder samtidigt tömmer i kollektorn.
Vad är temperaturen i kollektorn på ett ungefär? Tempraturen ger gashastigheten vid det lokala Mach talet.
Sen får man räkna med denna ekvationen för att komma fram till undertryck: https://sv.wikipedia.org/wiki/Bernoullis_ekvation.

Erland
Senast redigerad av Erland Cox den fre apr 09, 2021 3:05 pm, redigerad totalt 1 gånger.
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Csp skrev: fre apr 09, 2021 10:53 am "In a racing engine with tuned intake and exhaust systems, scavenging of the trapped exhaust gas during the valve overlap periodfrom the small space that is the clearance volume is a vital part of effective engine design. The pressures that force this process can be seen in Fig.13; this picture is taken from a simulation of the MotoGP engine at 16,100 rpm [2]. It can be seen that the direction of the pressure difference across the cylinder during the majority of the valve overlap period is from the intake side to the cylinder and onwards towards the exhaust. This permits a through-draught of fresh charge to scavenge the cylinder of its exhaust gas and fill it with fresh charge. If carried out effectively say, in an engine with a compression ratio of 11, it means that the induction process can begin with a delivery ratio of some 10% before the downward piston motion even begins to suck in air."

https://photos.app.goo.gl/2YhDVzH4KUyaMXK2A

Här ser man att Blair själv resonerar runt tryckskillnaden och dess inverkan på motor. Grafen visar att vi rör oss under 1 atm och skapar då ett undertryck i vår motor jämfört med omgivningen. När insugsventilen öppnar är trycket utanför högre än den i cylindern, massan rör sig inåt. Sugs in om man vill säga så.

PS Har sett Svarthålets vackra skapelse, under gång. Vilken jävla maskin. Ligger som nummer två på motorljudslistan. F1 v10 ligger etta. Viggen och Jas kommer trea.
Jo men du måste tänka ett steg längre.
Hur vet atmosfären om att trycket i cylindern är lägre än 1 bar om inte cylindern berättar det för trattkanten?
Ljudvågen går med ljudets hastighet medan partikelhastigheten, flödet inte kommer över Mach 0,625 som högst vid max kolvhastighet.
Det är där finit amplitud ljudvågor kommer in, dom är budbärarna om man ska förenkla.
Sen reflekteras ljudvågorna vid varje areaförändring, temperaturförändring, gashopsättning osv.
Men det lär dom inte ut på många universitet och det var Blairs specialitet.
Kolla på skolans bibliotek om inte Blairs bok finns där.
Ämnet heter ostadig gasdynamik.

Lägger till detta från back to basics:

Apart from designing in the correct lengths, the empirical design of
which is more than adequately covered elsewhere [4], the size of the
ducts at the manifold is a most important design consideration and
one which is rarely, if ever, emphasised in published empirical theory.
If the ducts are too large then the pressure waves will be weak except
at the very highest speeds and if too small they will yield waves of
excessive amplitude except at the lower engine speeds. Upon pipe
end reflection, weak waves give less effective pressure differentials for
the scavenge or ramming processes and waves of excessive amplitude
friction-scrub themselves along the pipe walls with an inevitable
reduction in their strength giving the same outcome.


Erland
Användarvisningsbild
Kadett4wd
Forumsberoende
Inlägg: 10189
Blev medlem: fre dec 23, 2005 10:49 pm
Ort: Patrick Wetterskog Ludvika tel:0707928582

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Kadett4wd »

Erland Cox skrev: fre apr 09, 2021 2:33 pm
Det är snarare så att reflektionen blir svag.

Erland
Oj! :thumbright:

Vissa måste räkna, en del ser det i praktiska tester, båda fortfarande lika sanna.
Till saken hör att wastegateröret var lite dumt utformat, typ ett 60mm rör ca 40cm långt, sen med en 44mm tial i änden.
Så det blev ju även som ett litet 'plenum'.
///AMG
Att jag blir tyst i långvariga oeniga diskussioner beror OFTAST på att det inte är lönt diskutera längre, inte att ni hade rätt :D
Varning! Alexander Erik Sjöberg, skriven i Gävle, Väldigt frekvent bedragare!
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Jag börjar med att se saker men sen vill jag försöka förstå dom bättre.
Jag tror inte att det hade funkat för mig att läsa först och göra sen.
Det är lättare att förstå om man först pillat med det.
Erland
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Csp »

Erland Cox skrev: fre apr 09, 2021 2:33 pm
Kadett4wd skrev: fre apr 09, 2021 6:55 am

Ja, du är nära sanningen här, men jag vill tro att faktiskt DIREKT efter tryckpulsen så har du en undertrycksarea/volym som 'släpar' lite i längd efter tryckvågen, utmed längden på grenrörspipan.
Denna letade sig ut i wastagateröret och förstärkte sedan ejectorverkan som gasmassan gav.
Dessa tillsammans skapade ansenligt undertryck i wastegaten, jag hade tyvärr inget att mäta med, eller gav det energi att mäta eftersom topplockspackningen samtidigt gick åt pipan.
Men om jag skulle jämföra det mot en dammsugare så var det betydligt högre gashastighet in i wastegaten.

Och i efterhand, skulle jag viljat se loggen från det pullet, men jag har inte tillgång till det, för jag ger mig fan på att laddet var ÄNNU högre just i det pullet, eftersom toppackningen gav vika.
Och med det anar jag att den inrusande luftmassan faktiskt även hjälpte driva turbinen.
Detta får du gärna rätta Cristopher.
Jag satte mig ner i morse och tänkte samt räknade och det är fel av mig att säga att pulsen går förbi hålet utan att reflekteras.
Det är snarare så att reflektionen blir svag.
Nu är det ganska avancerad matematik så det krävs minst 5 ekvationer för att få ett förenklat svar på trycket ut i wastegateröret.
Så jag förenklar ytterligare.
Om vi säger att det inte finns nåt mottryck för enkelhetens skull men det går ju att lägga på.
Högsta trycket ut i grenröret kan då bli runt 2 bar eftersom större tryckskillnader chokas bort av ljudhastigheten.
Om mottrycket är 2 bar så kan trycket ut vara 4 bar.
Sär att röret ut är 40 i diameter och att kollektorn innan turbon är 60mm.
Då har arean gått upp med 2,25 gånger och amplituden minskat till 0,44 av tidigare.
Nu är jag inte expert på detta så Cristopher får rätta mig.
Om trycket i kollektorn innan avgasöppning var 1 bar är det nu 1,44 bar i kollektorn.
För en fullständig reflektion där 1,44 bar går ut i 2 kanaler och 0,66 bar går till baka minus förluster krävs en area ökning eller minskning på 6:1
Om kollektorn är 60 mm och wastegateröret är 40mm så blir reflektionen ( 60 i kvadrat + 40 i kvadrat ) / 60 i kvadrat = 1,44.
1,44 / 6 = 0,24 så reflektionen har bara 24% styrka.
Om trycket är 1,44 bar i kollektorn så blir reflektionen 1,1 bar.
Men arean i wastegateröret är mindre så att amplituden växlas upp med 2,25 så trycket ut i wastegateröret blir 1,238 bar.
Nu har jag inte använt rätt formler så detta blir inte rätt men det åskådliggör vad som händer på ett ungefär.

Om vi sen går över till ejektorverkan så beror den vad jag förstår på bernoullis princip.
Hastigheten ut i primärrören ska inte överstiga 0,5 mach vid den lokala temperaturen.
I kollektorn blir hastigheten 44% alltså 0,22 mach om bara en cylinder samtidigt tömmer i kollektorn.
Vad är temperaturen i kollektorn på ett ungefär? Tempraturen ger gashastigheten vid det lokala Mach talet.
Sen får man räkna med denna ekvationen för att komma fram till undertryck: https://sv.wikipedia.org/wiki/Bernoullis_ekvation.

Erland
När jag återvänt till gbg och åter till böckerna i ämnet så skall jag räkna och dona

Återkommer senare med bilder och hur jag tänkte med vågorna om det med cylinder, fyllning etc. Har en 7åring som ska läggas
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Christopher, jag skickade ett PM till dig med lite att läsa.

Erland
psa
För mycket laddtryck
Inlägg: 319
Blev medlem: lör apr 21, 2012 9:21 pm

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av psa »

Jag tänkte precis säga det att Erland kan nog ge mer tips på böcker att läsa, jag hittar alltid något nytt som han rekommender. :lol:
Jag skall själv börja gå igenom en bok om tribologi nu, får se om den är nått bra. :) Allt för att slippa läsa skönlitteratur. :lol:
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Csp »

Erland Cox skrev: fre apr 09, 2021 8:32 pm Christopher, jag skickade ett PM till dig med lite att läsa.

Erland
Jajemen, tror jag svarat ^^
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Jag har beställt dessa böckerna från Adlibris för nån vecka sen:

https://www.adlibris.com/se/bok/beast-9781642340105

https://www.adlibris.com/se/bok/advance ... 0768000146

Alltid kul med något nytt att läsa.

Erland
psa
För mycket laddtryck
Inlägg: 319
Blev medlem: lör apr 21, 2012 9:21 pm

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av psa »

Jag kan ju skicka en länk om nån mer är intresserad, det är nog iof mer en handbok än teoribok om jag har förstått det rätt. Men det var en tribolog som rekommenderade den.
Den kostar runt 1800:- att köpa, så en gratis pdf får duga åt mig. :)
https://www.nationalbronze.com/Tribolog ... ition).pdf

Tackar för tippsen Erland! :thumbright:
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av Erland Cox »

Gratis är gott för oss mindre bemedlade.
Just i oljetråget tror jag att det finns stora effektvinster att göra.
När min motorbänk är ihop så ska jag prova med ett stort tråg typ dragracing på en Volvomotor och se vad det ger.
Sen ska jag försöka få den effekten med ett tråg som man kan svänga med.
Bill Jenkins plockade 60 hästar från standard oljetråg till modifierat stort tråg, ca 10% av motoreffekten.
Det är en grej jag funderat på länge men aldrig nått fram till.

Erland
psa
För mycket laddtryck
Inlägg: 319
Blev medlem: lör apr 21, 2012 9:21 pm

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av psa »

Jag har sett några olika tester på tråg och även om inte alla designer vann effekt så kunde dom stabilisera olje trycket genom att det blev mindre luft i oljan, det räckte med ett vanligt finmaskigt nät för det.
Jag har byggt om nått Volvo tråg med kick-out och en plåt med gälar, men hade inga möjligheter att testa resultaten tyvärr. Men det är inte så mycket arbete.

Jag har testat lite på bruksbilen med att gå upp ifrån grupp II till III och sen IV basoljor samtidigt som jag har gått ner i viskositet och det minskar bränsleförbrukning steg för steg, samtidigt som insuget blir renare ifrån blow-by även på en gammal Volvo. Det intressanta är också att de flesta smörjmedel jag räknat på till bilen på olika ställen betalar sig självt enbart i bränsle, mindre slitage är en bonus.
Så det är intressant nog att fördjupa sig i, tycker jag.
OttoB
För mycket laddtryck
Inlägg: 154
Blev medlem: fre okt 03, 2014 10:20 am

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av OttoB »

Erland Cox skrev: tis apr 06, 2021 3:15 pm Jag läste på om Hondas små motorer och lite om Formel 1 motorer och fick fram de svar jag sökte.
Honda motorn kunde inte spika vid något varvtal om den hade mer än 68 oktan bränsle.
Från 11000 varv gick oktantalet ner till strax över 50 vid 17000 varv.
Anledningen är den korta vägen som flamman behöver gå i en liten cylinder.
Flamfronten mätte dom med joniseringsgap.
Flamfronten för den första delen av förbränningen, antändning, fördröjning och början till flamspridning ökade linjärt med varvtalet.
Från 10 m/sek vid 8000 varv till 24 m/sek vid 16000 varv.
I den andra halvan av förbränningen så ökade flamfronten hastigheten exponentiellt.
Från 44m/sek vid 8000 varv till 200m/sek vid 16000 varv.
Dom varvade motorn upp till 24000 varv.

Det är förklaringen till varför man måste modifiera ett turboförbränningsrum för lägre flamfrontshastighet.

De gamla F1 motorerna under turbo eran hade bränsle som gjorde att förbränningen gick långsammare och tryckkurvan plattare.
När sugmotorerna sen kom hade man bränslen som ökade förbränningshastigheten.
Det står att det gjorde tryckkurvan mer toppig och att det gav upp till 17% mer effekt än pumpbensin men ofta orsakade smälta kolvar.
När V10 motorerna kom så var bränslerestriktionerna mycket hårdare och BMW sa att de bara förlorade 4% på att köra på pumpbensin.

Erland
Im puttin together a lecture material about fuels, combustion octane ratings and such.

Could you please give a link for this information? This is a great example for students.
OttoB
För mycket laddtryck
Inlägg: 154
Blev medlem: fre okt 03, 2014 10:20 am

Re: Förbränningshastighet Turbomotor

Inlägg av OttoB »

Erland Cox skrev: fre apr 09, 2021 5:28 pm Jag börjar med att se saker men sen vill jag försöka förstå dom bättre.
Jag tror inte att det hade funkat för mig att läsa först och göra sen.
Det är lättare att förstå om man först pillat med det.
Erland
In general you can divide people in three learning groups:

A) People who read
B) People who watch
C) People who do

Our teaching methods are concentrated on A types. Teachers are often from A type. Their methods suits for A type students. They like to think that "Thinking outside of the box" is something revolutionary. C type people do that all the time.
Låst