1 Bar = Dubbla NA effekten

[Leiffi]

Anyone ever dynoed a turbo engine with locked turbocharger ? That way you get NA power with all the turbostuff in place and air flowing through them.

If you mean to hold shaft (no rotation) i do not think that someone ever tried that, but on the other hand it is no good simulation of what power it could get as N/A, the turbo is not built for flow in that way it MUST work to make the rule of Bernoulli to do what it has to do.

Thats what I meant , plan to do it next time I go to dyno. I know turbine flows less the faster it is spinning , so at standstill it flow the most.

[whilliam]

At a certain level, you are right about turbine flow will decrease from high shaft speed. But! On the other end of the scale it will flow even worse if it is standing completely still

Also the turbo will leak a lot of oil (better block oil inlet) That is a common problem on compound turbos when they have by-pass valves and the high pressure turbo to small at turbine side (for example BMW M57)

[Leiffi]

At a certain level, you are right about turbine flow will decrease from high shaft speed. But! On the other end of the scale it will flow even worse if it is standing completely still

Also the turbo will leak a lot of oil (better block oil inlet) That is a common problem on compound turbos when they have by-pass valves and the high pressure turbo to small at turbine side (for example BMW M57)

No, it is tested , as soon as it starts spinning it starts to flow less. Volume flow , not mass flow of course, mass flow depends on pressure.

Yes I thought about leak but maybe it doesnt matter when doing one quick dyno pull.

[whilliam]

Tell me what turbo in that test! There is big difference in the angle of the nozzle attacking the inducer, also there is big difference in distance between nozzle and inducer. A VNT turbo could be adjusted to flow really good.

This differences will affect flow att standstill a lot.

No, the oil contamination of the charge, will probably not show up at just one pull.

But what about compressor side, that one has extremely low flow (and area at exducer) which does not affect (much) the system when working as it should. Here is where i thought of Bernoulli rule....

[Leiffi]

Tell me what turbo in that test! There is big difference in the angle of the nozzle attacking the inducer, also there is big difference in distance between nozzle and inducer. A VNT turbo could be adjusted to flow really good.

This differences will affect flow att standstill a lot.

No, the oil contamination of the charge, will probably not show up at just one pull.

But what about compressor side, that one has extremely low flow (and area at exducer) which does not affect (much) the system when working as it should. Here is where i thought of Bernoulli rule....

Every turbo , it is from books. It is centrifugal force acting against flow , quite simple if you think about it.

Compressor side , well inducer is always what chokes , no matter if it is spinning or not.

Bernoullis works when turbo is working , now we dont want it to work because we want to know NA power. Yes, both sides are a restriction compared to without them.

[whilliam]

Every turbo , it is from books. It is centrifugal force acting against flow , quite simple if you think about it.

Here is what i meant from the beginning! You can not read about this in a book, still the turbine will flow bad if it is completely standing still.
And as i wrote there is difference in them so, maybe, some of them could flow acceptable (0 rpm) i am sure of that VNT does (nozzles at right angle)

Of course i know about centrifugal forces and why a radial turbine could work with only one nozzle, but there is no centrifugal forces if rotating slowly.

What has to occure is to fill every space between blades (not only one, as it will do if standing still)

Also you must concider centrifugal forces from the gas-stream alone, that is the same even if you have no turbine wheel

Everything is depending on the nozzle!

[Leiffi]

Every turbo , it is from books. It is centrifugal force acting against flow , quite simple if you think about it.

Here is what i meant from the beginning! You can not read about this in a book, still the turbine will flow bad if it is completely standing still.
And as i wrote there is difference in them so, maybe, some of them could flow acceptable (0 rpm) i am sure of that VNT does (nozzles at right angle)

Of course i know about centrifugal forces and why a radial turbine could work with only one nozzle, but there is no centrifugal forces if rotating slowly.

What has to occure is to fill every space between blades (not only one, as it will do if standing still)

Also you must concider centrifugal forces from the gas-stream alone, that is the same even if you have no turbine wheel

Everything is depending on the nozzle!

It flows between every blade when standing still. Why wouldnt it ?
Book is from Concepts NRCE , they design and test turbos for every turbomanufacturer , so I think they know something.

It has also been tested by amateurs , on flowbench , when turbo was freewheeling it flowed less than when it was locked.
You can also find it mentioned from some of the links Erland has posted , study by Scania and Chalmers or some other university.

[whilliam]

It would not flow good at all, but most important is that there will be a big difference in flow with different design of the turbine housing/wheel.

VNT will flow best, this is because of multiple nozzle (and a better angle possible for flow) and the turbo of Garrett "race design" will flow the worst.

(reason is bad angle at nozzle and big distance between turbine inducer and tip of nozzle)

You have to think about it again : First, we accellerate the stream of exhaust (we are giving it big forward momentum in tangential direction) then it has to stop and turn 90 degree around each blade (giving so much vorticies that flow will be very low)

If the wheel is turning at a low speed there will not be as much vorticies at all and the exhaust stream can easily pass between each blade, BUT! That is not the big thing here, when exhaust is turning around in the housing alone, nothing but pressure is trying to make it escape, as it reaches the nozzle it is directed to be emptied down the wheel (how much volume that can escape there is depending of the two things i mentioned earlier)

I told you that there is centrifugal forces in the housing alone, is this something you could agree on? Only thing that could "break" this force is the nozzle (or exessive pressure) when the nozzle is trying to direct the stream down the wheel it will be effectivily filled in every space if it is turning but at standstill it will only flow good through one of the openings.

Reconcider your thoughts and tell us what is wrong with the things i try to teach you.

One more thing!
Beware when you read books! Read it over and over again, just to assure your self that you got the message - the writer is the sender and your brain is the receiver- if not tuned it will end with misunderstanding!

Since flowing a turbo at "standstill" is only of academic interest (nobody tries to tune an engine that way) trying to read from a book of knowledge and draw conclusions from that, is not easy when the conclusions is not in the "area" of what the author is trying to describe.

Also, you did not meet my statement that a slow turning wheel will NOT give centrifugal forces (i did not say "free-wheeling" as you claim)

My statement is: The perfect rotational speed will flow best! If you stop it it will flow worse (how much worse is depending on design).
If you let it spin fast it will flow less again.

Then again, it is more to it. Every time you think of centrifugal forces you must calculate trimsize, there is turbine designs with trim 100 and there is designs with mixed flow for a trim like "bigger than 100". In that case we must look at exducer flow.
Since exducer is "bent" that will also flow better at "right" speed - reasn for this is that it will build up pressure after the wheel if you force the gasses to leave att exess rotaition - so now we must calculate the shape of the turbine exducer to downpipe design (which can be reaally bad on some turbos)

[Erland Cox]

Det har jag förklarat många gånger men du ska få ett enkelt exempel.
Om du skvalpar vatten i ditt badkar från ände till ände och sätter ner en skiljevägg i mitten när vågtoppen är i ena änden.
Då får du olika nivå på vattenytorna och har fångat mer vatten i ena halvan av karet än vilonivån.

Var kommer denna energin ifrån? Mest från tryckvågor men även från kinetisk energi i gasmassorna.
I en sugmotor börjar det med att en undertrycksvåg från avgas drar igång insug på vissa varvtal.
Det kan vara svårt på en turbomotor men det handlar om tryckskillnad så insugningstrycket ska vara
högre än avgastrycket vid ventilen och det kan man få till.
När avgasventilen stänger så ska det fortfarande vara mindre tryck i cylindern än i insugningskanalen så att inflödet fortsätter.
När kolven börjar flytta sig så startar den ett pumpningsarbete som tar över efter tryckskillnaden under överlapp.
Kolven kommer att dra undertryck tills den når max hastighet och efter det så kommer cylindertrycket att börja komma ifatt.
Den här långa undertrycskvågen kommer att reflekteras där insuget tar slut och återvända som en lång tryckvåg till ventilen
och hjälpa till med efterfyllningen.
Här gäller det att stänga insugningsventilen rätt så man bibehåller tryckskillnaden mot cylindern.
När ventilen väl stängt så kommer tryckvågorna att gå fram och tillbaka i insugningsröret mellan den stängda ventilen och kanaländen
tills ventilen öppnar nästa gång.
Varannan återvändande puls är en övertrycks och varannan en undertrycks.
När avgas inte är i fas och skapar tryckskillnad är det läge att ha insug i fas så att man ändå får positiv tryckskillnad.



Ovan finns tryckhistorik från en bra avstämd motor som Hayabusan.
Man kan se att när insug öppnar så är trycket runt 1,25 bar och när insug stänger så har trycket precis varit och vänt på 1,6 bar.
Om man behåller dessa egenskaperna men trycksätter motorn med en atmosfär på 2 bar så dubblar man alla positiva tryck i grafen.
Förutsatt att man inte skapar mottryck så behåller man de negativa trycken i grafen.

Erland

[whilliam]

Det är fortfarande ingen förklaring till att du räknar med en fördubbling bara för att trycket är fördubblat. Enda skillnaden nu var att du skrev att topparna på alla tryckvågor blir fördubblade. Hur kan de bli det per automatik. Du måste visa att du har mer energi och då rörelse energi.

Fördubbling av statiskt tryck betyder inte att rörelsenenergin blir dubbelt så stor, större blir den - men blir den dubbelt?

[Kadett4wd]

Tycker det är mer än vågor som svänger fram och tillbaka.
Det är åsikter också, en sak man tjafsat om är nu visst normen men var heelt omöjligt förut, men man hör aldrig erkännandet *S*

[Erland Cox]

Jag vet inte vad du menar Patrik men gissar att det är den kinetiska energin.
Allting har massa och massa har tröghet.
Trögheten gör att det uppstår tryckvågor eftersom massan har ett motstånd mot förflyttning.
Likadant när massan har satts i rörelse så avger den energi när hastigheten bromsas.
Är det något speciellt som du tänker på?

Om tryckvågorna höjer trycket med 25% vid 1 bar så gör dom också det vid högre tryck.
En vetenskaplig förklaring till det får jag söka hos Blair och återkomma med.

Erland

[whilliam]

Jag vet inte vad du menar Patrik men gissar att det är den kinetiska energin.
Allting har massa och massa har tröghet.
Trögheten gör att det uppstår tryckvågor eftersom massan har ett motstånd mot förflyttning.
Likadant när massan har satts i rörelse så avger den energi när hastigheten bromsas.
Är det något speciellt som du tänker på?

Om tryckvågorna höjer trycket med 25% vid 1 bar så gör dom också det vid högre tryck.
En vetenskaplig förklaring till det får jag söka hos Blair och återkomma med.

Erland

Jag är inte överförtjust i att du måste "söka" kunskapen, jag hade varit gladare av att du erkände att du aldrig tänkt på saken, eller att du inte tänkt längre än att bara dra slutsatsen att det blir en dubblering.

Så här skrev du:
"När ventilen väl stängt så kommer tryckvågorna att gå fram och tillbaka i insugningsröret mellan den stängda ventilen och kanaländen
tills ventilen öppnar nästa gång."

I stället kan du försöka tänka själv och komma med en logisk förklaring (en "ickeförklaring" går precis lika bra, nämligen att du bekänner att du inte lagt nån tanke vid det - OBS - det är inget att skämmas för INGEN tänker på ALLT)

varför skulle vågen som går fram och åter i insuget vara dubbelt upp bara för att trycknivån är dubbel????
Jag kan inte mästra dig här (för jag har själv aldrig fått ett svar eller förklaring på detta) MEN logiskt är att vågen är lika stark som den har fått energi för att bli skapad och därför måste man koncentrera sig på den energin, för att underlätta dina tankegångar så kan du ju fråga dig själv varför kraften hos pulserna är olika stark i olika motorer - även om trycket i plenum är exakt det samma?

Själv räknar jag att vågen är lika stark, alltså att 125%VE är lika med ett pulsutnyttjande av +0.25 bar på en sugmotor men också ett pulsutnyttjande av +0.25 Bar på en överladdad motor, jag är övertygad om att detta inte är riktigt rätt, sanningen ligger nånstans däremellan - men hur hög är den?

[whilliam]

Tycker det är mer än vågor som svänger fram och tillbaka.
Det är åsikter också, en sak man tjafsat om är nu visst normen men var heelt omöjligt förut, men man hör aldrig erkännandet *S*

Jag tror du är inne på undertrycket i grenrör här och jag har en fråga jag tror jag aldrig konfronterat er med (kanske mest Erland) :
OM nu inte ejektorverkan har nån betydelse i en kollektor (det enda som är intressant är under/övertryckspuls) varför bygger man som man gör? Varför inte bara ha separata rör för varje cylinder?

[Erland Cox]

Jag tänkte efter en liten stund och undertrycket kommer också att ändra sig.
Det har med amplituden på tryckvågen att göra.
Om vi istället för en överladdad motor tänker oss en motor i en tryckkammare.
Vid 1 bar som är vårt atmosfärstryck har en sugmotor en amplitud på 0,5 upp och ner.
Lägsta tryck är 0,5 bar och högsta är 1,5 bar i insugningskanalen i denna påhittade motor.
Om tryckkammaren ökar trycket till 2 bar så är 2 bar det nya atmosfärstrycket, nollan som amplituden svänger kring.
Den är fortfarande 0,5 upp och 0,5 ner (50% av trycket) men vid 2 bar blir det 1 bar ner och 1 bar upp.
Lägstatrycket i kanalen är nu det dubbla eftersom atmosfärstrycket är det dubbla och även högstatrycket är det dubbla.
Lägsta trycket blir 1 bar och högsta trycket blir 3 bar.
Amplituden är fortfarande den samma men skillnaden mellan lägsta och högsta trycket i bar har dubblerats.
Om vi sänker trycket i kammaren till 0,5 bar med samma amplitud så blir lägsta och högsta tryck 0,25 respektive 0,75 bar.
Tryckskillnaden är nu bara 0,5 bar, det har halverats precis som trycket som motorn arbetar i.
En överladdad motor, en turbomotor är trycksatt på båda sidorna av motorn och kommer att fungera som en motor i en trycksatt atmosfär.
Ju mer man kan sänka trycket på avgassidan desto effektivare kommer motorn att bli men det är en annan historia.

Erland