Anledning till avgasmottryck, turbo

Diskussioner för erfaret folk
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Många tror att vid mätning av statiskt tryck i grenrör så blir det ett "samlat värde" av statiskt+dynamiskt, är detta en riktig slutsats?

För att komma fram till ett vettigt svar så krävs antingen extremt avancerad utrustning eller ett logiskt resonemang om var det höga trycket från blowdown tar vägen nånstans.

Jag har läst en frågeställning i nån tråd för länge sedan som gick i stil med: "vad händer om man sätter turbinen extremt nära avgasventilen"
I vart fall så blir det garanterat extremt liten volym på "behållaren" mellan avgasventil och turbinhjul.

Detta skriver jag för att dra igång tankeverksamheten och komma närmre svaret på var en del av trycket från blowdown hamnar.
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Erland Cox »

Tryck och flöde varierar från grad till grad.
En smäll tar bättre än en knuff så jag är för dynamisk laddning med korta grenrör och delad turbin.
Att man utnyttjar energin i tryckpulsen och inte bara flödesenergin.
Utformningen efter turbinen är väldigt viktig den med.

Erland
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Hmmmm.... Vi får försöka skilja på blowdown och kolvpump här. Kan vi börja med att enas om att trycket blir som högst när avgasventilen precis har öppnat (det finns alltså ett läge på ventilen runt c:a 2-4mm öppet när trycket som kan mätas vid styrningen är som högst)

Vad händer med detta höga tryck då det kommer ut i grenröret och kollektorn för att mätas? Vi tänker oss att cylindern har 400cc vid detta läge och grenröret rymmer så lite som 20cc.

Kommer det att fungera att mäta statiskt och då konstatera det totala motståndet för motorn vid kolvpump?
Vad händer om wastegate är öppen och hur mycket av det höga trycket hinner fara ut genom turbinen?
Användarvisningsbild
Daniel-635
Forumsberoende
Inlägg: 2780
Blev medlem: fre jan 04, 2008 7:13 pm
Ort: Västra Småland, nästan i Halland

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Daniel-635 »

whilliam skrev: ons maj 12, 2021 10:30 pm Många tror att vid mätning av statiskt tryck i grenrör så blir det ett "samlat värde" av statiskt+dynamiskt, är detta en riktig slutsats?
Det är inte någon "korrekt" mätning.
Men ändå kan det ge ganska mycket information för vad som pågår om man kan genomföra en A-B mätning.
Där man med samma mätmetod förväntar sig att se någon typ av skillnad.

Det är dock inte på något sätt jämförbart mot andra, eller andras mätningar.

Vidhåller att mäta är att veta, men man måste också hålla i bakhuvudet begränsningarna med mätmetoden.
Förr hade bilar fem hjul och fyra skärmar, nu är det tvärtom.

Min Youtubekanal https://www.youtube.com/user/daniel635biturbo
Erland Cox
Topplocks-guru
Inlägg: 6965
Blev medlem: mån okt 15, 2007 10:00 pm
Ort: Lund
Kontakt:

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Erland Cox »

Hittade denna, många sidor att läsa: http://kth.diva-portal.org/smash/get/di ... TEXT01.pdf

Erland
OttoB
För mycket laddtryck
Inlägg: 154
Blev medlem: fre okt 03, 2014 10:20 am

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av OttoB »

Har visat den här tidigare,

https://photos.app.goo.gl/JcUULebPE2FrS6sE6

Blå cylinder tryck (cyl 1 två gånger)
Röd avgas tryck
Gul insug tryck
Grön spolens högspänning

Avgaspulsen är så snabb att vanligt tryck givare hinner inte med, men i alla fall mäter medelvärdet.

Kistler piezo 4075A20 piezoresistiv i insug och avgas
AVL ZI45 (tändstift med integrerad tryck sensor) sköter cylinder tryck mätning
Användarvisningsbild
Daniel-635
Forumsberoende
Inlägg: 2780
Blev medlem: fre jan 04, 2008 7:13 pm
Ort: Västra Småland, nästan i Halland

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Daniel-635 »

Intressant graf, går det direkt översätta givarens utsignal till ett Tryck ?
Förr hade bilar fem hjul och fyra skärmar, nu är det tvärtom.

Min Youtubekanal https://www.youtube.com/user/daniel635biturbo
OttoB
För mycket laddtryck
Inlägg: 154
Blev medlem: fre okt 03, 2014 10:20 am

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av OttoB »

Jo, men kommer inte ihåg översättning faktor. Kollar.
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Vi "cirkulerar" kring ämnet men inget av ovanstående är "spot on". Vad jag vill komma fram till är att det inte går att dra slutsatsen att den höga tryckpulsen omvandlas till statisk!
Skulle man däremot ha ett enormt rymligt grenrör, då skulle inte pulsen kunna "hitta ut" genom turbin och W/G innan den hunnit omvandlas (så att den gick att mäta med statisk teknik)

Tankarna om att mäta avgasmottryck fungerar alltså sämre och sämre desto bättre vi gör grenröret, vidare så fungerar de ännu sämre när man "följer med" i grenrörsutvecklingen genom att göra en mer effektiv turbin (som bättre tillgodogör sig pulsenergi och som också släpper mer av det dynamiska trycket rakt igenom)

Vad är det då som gör att man kan se "avgastrycket" när motorn (turbon) närmar sig sitt max? Nästan alla man frågar (som vurmar för att mäta avgastryck) har förstått att det är kompressorsidan man egentligen "mäter". De har alltså begripit att det inte handlar om ett strömningsmotstånd i turbinen. (det finns väldigt mycket mer att förklara kring varför turbinen bygger mottryck, jag har varit inne på det nån gång för och kommer att förtydliga det igen men i en annan tråd)
Trots detta så försöker de ofta (ändå) släppa ut tryck genom Wastegate.
Helt döfött egentligen, eftersom det är genom turbinen man måste driva energin (och öppnar man W/G så "blöder" energin bara ut till ingen nytta)

(ovanstående förklarar varför det ger så god effektökning med "cut back" eller ännu hellre att man svarvar/portar huset exducerområde)

Avgastrycket stiger för att laddtrycket SJUNKER alla andra tankar är nästan som en lögn. I en annan tråd, nyligt, diskuterades hur man ska korrigera effektgrafen för en turbomotor, då kom det fram att turbon själv reglerar sitt plenumtryck och då är det lätt att tro att detta är något "konstant" och pålitligt värde (men det är det ABSOLUT INTE) wastegaten jobbar hela tiden med att HÅLLA det konstant men när kompressorn av någon anledning (man kör den i fel område) inte klara sitt jobb då stänger W/G ganska kvickt (det är ju det den ska, den kan inte veta att kompressorn lider)
Här har hela förklaringen kommit fram vad som ger avgastryck och det hade inte behövts mätas för det syns innan man ens bygger motorn (på turbons flödesmapp)
Kontentan av detta är att mätning av avgastryck är helt överflödigt om man står i en bänk! Bänken mäter effekten och den kan man göra något åt, den är också repeterbar och relativt exakt (åtminstone om man jämför mot exaktheten i avgastryck) OK, kör man på gatan o mappar, då kan det vara på sin plats att mäta avgastryck eftersom man inte ser effekten på samma sätt.

Kom nu ihåg blowdown/kolvpump. Var någonstans i grenrörssystemet har vi det högsta statiska trycket? Enligt Bernoulli så återfinns det där gasen går långsammast = största genomströmningsarean. Detta är oftast, antingen vid turbons fläns eller vid topplocket (sammanlagd area på alla portar)

Bygger man alltså, grenröret kompakt så lönar det sig att ha wastegate så nära flänsen som möjligt, vidare så kan man tänka sig att den ska sitta så nära turbinhjulet som möjligt. Anledningen till detta är att den pulsenergi som når fram till en öppen W/G kommer att kunna "smitta av sig" lite på turbinen om de ligger nära varandra (detta är en knepig uppgift att lyckas med eftersom vi samtidigt inte får "störa" gasströmmen mot turbinhjulet, störs den så sjunker turbinens verkningsgrad) Ett kompakt grenrör/effektiv turbin/välplacerad W/G (som också är så liten som möjligt) kommer alltså att kunna hjälpa oss att "skilja bort" blowdownenergin från det statiska trycket.
Vad jag menar här att med den kombinationen så kommer W/G att släppa ut så lite som det bara går av den energi som är "gratis" från motorn.
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Csp »

Man kan enkelt konstatera att enligt beprövad vetenskap att totaltrycket är statiskt tryck + dynamiskt tryck

P(Statiskt) + (pv^2)/2 = Konstant tryck = P(Total)

Enkelt förklarat nu:
Statiskt tryck = En gas som står stilla ( Ingen hastighet ) ger samma kraft i alla riktningar.

Dynamiskt tryck = Den har trycket framför sig, i sin riktning. Om vi tar ett rör, med en gas som rör sig med en hastighet från vänster till höger, så kommer trycket mot rörväggen vara mycket låg i jämförelse med trycket i gasens rörelseriktning.

Men om vi nu stannar gasen, kan man enkelt sagt med vanlig svenska, säga att trycket omvandlas till ett statiskt tryck.

Om mätning i vinkelrät mot röret, kommer man mäta statiskt tryck.

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/pitot.html
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Jodå, men nu ska du blanda in anledningen till varför man mäter detta vid en motorbromsning :thumbright: (eller kanske, rättare sagt den anledningen man tror sig ha att mäta detta)

Det ger två enorma problemställningar.
ett: vad tycker motorn om det aktuella motståndet när den ska försöka tömma de sista restgaserna (hur högt är trycket vid ventilen i förhållande till övriga tryck, just vid den tidpunkten)
två: hur mycket av den allra högsta tryckpeaken hinner evakuera genom turbin eller wastegate (och vad hade trycket kunnat bli om den INTE evakuerade samt vad gör den för nytta om den evakuerar genom ena eller andra stället)
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Csp »

Att mäta är att veta.

Enorma? Mja, det är att ta i. Finns större problem.

1) Då gäller det alltså att det tryck som kommer med högre kinetisk energi blir så bromsad så den reverserade pulsen blir svag ( pga pulsen blir svagare ut ur cylindern ). Men det är många variabler på vägen, att leta svar utan att sätta upp vilka förhållanden vi har. Vad ska vi prova först?
Så tar vi och använder ett prandlt-rör i vårt grenrör kan vi mäta statiskt och totaltryck. Där får vi också dynamiskt tryck. Svårt för gemene man utan stöddig kassa att bygga en sån testcell. Om man verkligen vill på detaljnivå för att ge stöd för sina teorier.
Så som man gör på universitet, biltillverkare med mera.

2) Skulle vilja säga varvtalsmätning borde väl ett mer exakt verktyg om man verkligen vill veta skillnaden mellan andelen genom turbin samt wastegate. OM har man varvtal på motor och Mängd luft/bränsle + varvtal turbo, mätning med prandtl rör både före turbo, waste gate röret samt mellan utlopp till wg och turbin. ( Om vi har separat wg, vi håller oss där, då vi har mer chans att utföra vidare experiment med olika placering, storlekar med mera. Mycket roligare. ) Leka med teori är bara kul en stund. Sen vill man ju skruva, pilla, ändra med mera. Är mycket roligare att slaska runt med saltsyra och diverse grejer i labb än att räkna på det.
För ökar vårt statiska tryck i grenröret, och den inte gjorde det när vi körde utan turbo (säg kunde lasta på laddtryck externt som Cosworth gjorde) så har vi nått som stoppar upp flödet. Om vi har mängden gas ut från motorn, vi vet när wastegaten öppnar och laddtrycket inte ökar, så går det den gasmängd som inte behövs för att bibehålla vårt laddtryck ut genom wastegate. Som det är tänkt.

Skulle vilja säga att mäta mottryck som sker här bland flera, är en smart grej. För om mottrycket ökar, så bromsas gasen upp. En förlust skulle min fettknöl vilja påstå. Ett motstånd. Har inga större bevis på det, förutom en mindre kunskap, logiskt tänkande och gänget här på sävar. Har inte provat själv. Tyvärr.
Inte hela sanningen troligvis, men så är det ibland. Vad jag vet.
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Csp skrev: mån jun 07, 2021 11:22 pm
Skulle vilja säga att mäta mottryck som sker här bland flera, är en smart grej. För om mottrycket ökar, så bromsas gasen upp. En förlust skulle min fettknöl vilja påstå. Ett motstånd. Har inga större bevis på det, förutom en mindre kunskap, logiskt tänkande och gänget här på sävar. Har inte provat själv. Tyvärr.
Inte hela sanningen troligvis, men så är det ibland. Vad jag vet.
Det är ju här som det görs fel varje gång det mäts (och därför "fördärvas" resultatet ännu mer än vad felindikeringarna från en statisk mätning i en "dynamisk miljö" gör)
Det sker ingen beräkning på hur mycket wastegate öppnar och därför kommer (troligen) den största, uppmätta, tryckökningen från att W/G är mera stängd.
Stänger gör den för att kompressorn inte orkar mer och det hade man kunnat kolla innan man ens startade (är inte det ännu smartare grej?)

Tryckhöjningen som sker beror alltså inte på ett egentligt strömningsmotstånd, utan mera på ett krav på mer energi till turbons axel.
whilliam
Forumsberoende
Inlägg: 1695
Blev medlem: fre jul 31, 2015 11:30 pm
Ort: Joachim Whilliam Brandin. Björklinge

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av whilliam »

Vad skulle du tycka om en bromsning,var det endast byttes avgashus samt justerades kamaxlar och mappning av sprutet mellan jämförelserna?
Laddtryck 2 bar bägge gångerna och ena huset gav c:a 2 bars avgasmottryck (som Sävarfolket mäter) och det andra snudd på 4 bar......

Man mäter väl mottrycket för att kolla hur upplevelsen för motorn "verkar" vara (då den kanske får problem att tömmas och därmed ger lägre effekt än vad den borde) ?

Med det logiska tänkande, som du hänvisar till, så borde ju effekten sjunka rejält när mottrycket är dubbelt upp?
Ponera nu att effekten INTE sjunker, (för det gjorde den inte, med mer än försumbara 2-3 hästar) vad skulle det kunna bero på?
Csp
Lite mer laddtryck
Inlägg: 19
Blev medlem: mån feb 01, 2021 11:00 pm
Ort: Göteborg/Bjuråker

Re: Anledning till avgasmottryck, turbo

Inlägg av Csp »

Mja det hade jag inte viljat påstått helt utan mer info. Skillnad i bränsle/luftmängd? Tändning? Säger en del om optimeringen tänker jag :)

P.s Förlåt förmulerar mig raljant, besserwissrigt eller som att jag attackerar eller förlöjligar. Men så är inte tanken, bara uppretad av privata händelser under kvällen :) Ds
Studerar Kemiteknik med fysik ( Vi kan låtsas att jag är smart, smeka egot ), formelbilar är riktiga racebilar.
// Christopher Persson
Skriv svar