metanol, turbo, grenrör och canal arior mm?

[Jens Gustavsson]

Ja, 10-15% mer area per bar laddtryck är en siffra som jag har 4:e hands-uppgifter* på från folk som var involverade bla i F1 motorkonstruktion under turbo-eran.
*<hade inte sett snyggt ut i källförteckningen på en teknisk rapport...? faktafel, internetmyt, sanning?>
Verkar trots allt rimligt. Kanske en hyfsad tum-regel att börja med...? Tror att Jens är inne lite på samma linje?
Man kan ha invändningar på detta genom att medelhastigheten i kanal inte bör förändras så mycket då man ofta har ett densitetsförhållande som närmar sig tryckförhållandet på optimerade motorer, men,
hastighetsprofilen genom böjen kommer att ändra sig, även om centripetalaccelerationen är samma i en given kanal så brakar man igenom mer massa/massflöde, detta leder till högre centrifugalkraft genom böjen och detta kommer att ändra hastighetsprofilens gradient och därigenom öka friktionen...->krav på mera area i böjen för att kompensera...

/Järnet

jo det har jag varit inne på senaste 3-4 åren att ju mer soppa och ju mer laddtryck= tyngre luft/soppablandning ju lägre hastighet i canalen ska man eftersträva och i tester på flera motorer så har vi även i praktiken märkt att registret har blivit mycke bättre( läs mer fylnads grad högre upp )

på boströms 46x42ventils 531 topp så är kanalen grymt stor för att va en 531 (motsvarar 43-44mm runt hål) och även om den inte flödar mer än en 46mm ventils "rally topp" med 40mm canal så ger den mycke mer turbo effekt.
man räknar först fram arian man vill ha sen försöker man få flödet så bra som möjligt som erland cox också sakt.

ett nyare exempel är simons M5 motor där vi har försökt sänka hastigheten så mycke det går då både höga laddtryck och metanol ska användas
tyvär har inte bmw lämnat lika mycke matreal kvar som på gamla volvo toppar men det är nog den största M5 toppen iallafall

ett gamalt exempel är bmw M10 motorerna som är mycket trötta och tråkiga orginal och små trimmade men med laddtryck och de stora kanaler blir motorn riktigt rolig än fast de har väldigt dåliga låglyftande kammar.


ungefär så här ser boströms topp ut (detta är prototyp toppen jag höll på med som sen vart föregångaren till boströms)

[Jens Gustavsson]

Ja, 10-15% mer area per bar laddtryck är en siffra som jag har 4:e hands-uppgifter* på från folk som var involverade bla i F1 motorkonstruktion under turbo-eran.


/Järnet

blir rätt stor canal om man tex räknar på en högvarvig volvo B230 med kanse 41mm (1320mm) canal dim sugmotor som ska få 2.5bars tryck och 15% ökning per bar.


2095mm=51.6mm canal fan räkna jag rätt

[Jens Gustavsson]

oj vad jag har funderat på linkans grenrör (och även ett B230 2.4L E85 RC rör) och jag blir inte klokare heller

har testat att lägga in alla data i EA3.3 men den säger att VE ökar med alkohol och ger ca 100hk mer effekt på mellan registret och ca 70hk mer toppefekt.

hans nuvarande grenrör består iallafall av 2.5" ytter rör som är 29.5" långa och det som jag känner mig hyffsat säker på är att de är lite för långa och kanse lite för grova men jag vet inte hur man ska räkna fram 3 steppade bra grenrör.

känns som att osteppade ca 27" långa 2.4-2.5" grova skulle fungera bra för den cubiken och de varven men det är mer på känsla än uträknade siffror.

[Järnet]

Ja, 10-15% mer area per bar laddtryck är en siffra som jag har 4:e hands-uppgifter* på från folk som var involverade bla i F1 motorkonstruktion under turbo-eran.


/Järnet

blir rätt stor canal om man tex räknar på en högvarvig volvo B230 med kanse 41mm (1320mm) canal dim sugmotor som ska få 2.5bars tryck och 15% ökning per bar.


2095mm=51.6mm canal fan räkna jag rätt

Astmatisk: 41mm kanal; Arean A0 ~(proportionell med) d0^2
Turbo: 1;2;2,5 bar
1bar A1 ~d0^2*1,15; d1=rotenur(1,15)*d0
2bar A2 ~d0^2*1,15*1,15; d2=rotenur(1,15*1,15)*d0=1,15*d0
2,5bar A2,5 ~d0^2*1,15*1,15*1,075; d2,5=rotenur(1,15*1,15*1,075)*d0=1,192345378*d0=1,192345378*41=48,9mm kanal

/Järnet

[Järnet]

oj vad jag har funderat på linkans grenrör (och även ett B230 2.4L E85 RC rör) och jag blir inte klokare heller

har testat att lägga in alla data i EA3.3 men den säger att VE ökar med alkohol och ger ca 100hk mer effekt på mellan registret och ca 70hk mer toppefekt.

hans nuvarande grenrör består iallafall av 2.5" ytter rör som är 29.5" långa och det som jag känner mig hyffsat säker på är att de är lite för långa och kanse lite för grova men jag vet inte hur man ska räkna fram 3 steppade bra grenrör.

känns som att osteppade ca 27" långa 2.4-2.5" grova skulle fungera bra för den cubiken och de varven men det är mer på känsla än uträknade siffror.

Hela diskussionen här har ju baserats på att Larry har rätt om VE tappet. Han har haft fel förr,,,liksom alla andra...
Tror inte det nödvändigtvis behöver bli lägre VE om motorn är anpassad för mettis.
EA är ju trots allt bara en simulator och något säger mig att när man rör sig i yttermarkerna av vad deras kod är anpassad för så får man ta resultaten som grova trender.
Angående steppade headers finns det flera sätt att räkna.
*Man kan sätta stegen så att man får olika ordnings reflektioner timade mot varann (du kan kolla i mitt excelark på det Jens) på vissa motorer, tex v8 med konstig pulstågsföljd i collektor kan det ibland vara fördel att inte sätta rekflektioner av olika ordning timade med varandra, man vill väl egentligen inte ha positiva returpulser alls på en 4-takt generellt...?
*Man kan placera stegen så att röret blir en så god anpassning som möjligt mot 3 alternativa former för areaökning
-Konisk diffuser , ca 3 grader spetsvinkel ger lågt flödesmotstånd men också en relativt låg konverteringsratio av tryckpuls till sugpuls; ca 7grader spetsvinkel (hopplöst? att anpassa till bilbruk) ger optimal (för en kon) konverteringsratio av tryckpuls till sugpuls
-Exponentialhorn; en given längd delad i lika delar (tex 3st headerbitar), delarna har samma ratio mellan area in och area ut, formen liknar mer ett trumpethorn
-Hyperboliskt horn, något extremare trattform än exponentialhorn, ger överlägset bästa pulskonverteringen

Tror 27" är lite för långt det med, angående diametrarna så tror jag att det finns litegrann på topp men en hel del att vinna på bredare register genom att använda tämligen små rör i början av headern (men man måste begränsa utgångshastigheten under blowdown till ett visst värde så man inte skjuter en "spike" av machstjärnor genom de tidiga delar av tryckvågen, den kan kollapsa om det blir alltför våldsam fart. Gissningsvis är allt över mach2 riktigt illa)

Jag kan försöka räkna på ett rör till denna om du vill?

/Järnet

[Jens Gustavsson]

det får du gärna göra

jag ringde linkan förut i dag och förklarade läget om hur svårt det var och jag föruslog att han skulle köra med de gamla 2.5"/29.5"/5"hedersena tills allt är in tunat ricktigt (har köpt en massa logg grejor) sen så prova att korta och se om den går fortare.

linkan är en hårding på att meka och lovade att korta rören mellan reporna i dragster chassit som är lättmekat.

[Erland Cox]

Angående arean in på rödmotorer och andra också så har jag märkt att det finns mycket att vinna på att göra inloppsarean större än arean under ventilen. Ca 10% mer area vid flänsen än under ventilen fungerar bra. Jag har inte märkt av minskad effekt på låga varv men bättre effekt från mellanregistret och upp samt att motorn drar längre. Så för banåkning blir den mer flexibel eftersom man får ett bredare register. Jag tror inte att man behöver någon större areaökning på insug för att man överladdar men jag är inte heller en intellektuell turbo expert. Däremot vet jag att man inte behöver så mycket area och flöde ut som de flesta här tycks tro. Erland.

[Järnet]

Angående arean in på rödmotorer och andra också så har jag märkt att det finns mycket att vinna på att göra inloppsarean större än arean under ventilen. Ca 10% mer area vid flänsen än under ventilen fungerar bra. Jag har inte märkt av minskad effekt på låga varv men bättre effekt från mellanregistret och upp samt att motorn drar längre. Så för banåkning blir den mer flexibel eftersom man får ett bredare register.

Håller med dig, jag tror att kona insugskanalen/insuget ger mindre friktion och ändrar volymen i insuget så helmholtzresonansen hamnar på en högre frekvens, sammantaget varvar motorn ut bättre och det blir bredare(bättre) effektregister generellt.

Jag tror inte att man behöver någon större areaökning på insug för att man överladdar men jag är inte heller en intellektuell turbo expert. Däremot vet jag att man inte behöver så mycket area och flöde ut som de flesta här tycks tro. Erland.

De flesta som hållt på mycket med tubomotorer har märkt att det tycks vara så att större insugskanalareor funkar bättre på turbomotorer, frågan är vad som är tillräckligt, att försöka hitta någon sorts verifierad tumregel för hur mycket extra man skall sikta på, det är något som alla vi som mixtar med turbomotorer skulle tjäna på, lättare att komma vidare till högre nivåer så att säga.
Vad gäller avgas så tror jag (för tillfället) att det viktigaste är att ha lämpligt små areor så man får hög gashastighet/pulshastighet som i sin tur bestämmer hur mycket sugpuls man kan skapa med headern. Det finns någon gräns nedåt i area då man får sådan våldsam hastighet att pulsen kollapsar och då tappar man i stort sett möjligheten att skapa sugpuls. I Engine analyser verkar det som att man hittar en "sweet spot" vid ca 1700ft/s i peak hastighet i avgaskanalen.
SWR skrev lite om det på speedtalk:

SWR wrote:
exhausted wrote:
On the exhaust side of things, I believe we could learn a lot more about how much velocity during blowdown we can get to. The Blowdown event is from EVO to to lowest point of pressure in the cyllinder. It happens all by itself and is sufficient to overpower any other waves coming up the pipe, at least for a while.
If I model an engine in EA Pro,and I make the exhaust port smaller than stock while everything else is the same,the blowdown event is fast enough (peaks at 1750 or so fps and it flows well),then it's strong enough to subdue most anything coming back up before overlap...and it usually makes more power (as a trend). Wonder if that's "theoretical proof"..?

Jag kollade på detta i EA och det verkar stämma. I simulatorn i alla fall.
Stämmer simulatorn med verkligheten så borde det vara rimligt att försöka optimera avgasarean för det laddtryck man använder, så man får den max hastighet i avgaskanalen man efterstävar, om det är ~1700-1800ft/s som är optimalt även överladdat låter jag vara osagt, men det borde stämma ganska hyfsat är min känsla.
Avgasfödet tror jag är ganska irrelevant, man skulle isåfall behöva flödesbänkstesta vid typ 5Bar vattenpelare för att få någorlunda rättvisande data, och det blir inte lätt... Flödet är bara ett mått på flödesmotstånd och jag tror mer och mer att detta är mer eller mindre irrelevant på avgassidan, men självklart bör man ha hyfsat/(så bra som möjligt) flöde för den CSA (area) man har på avgas...

/Järnet

[Erland Cox]

Järnet. Denna fråga gäller alkoholbränslen. Som jag förstod det så menade du att syret i bränslet inte deltog i förbränningen i och med att de redan var bundna. Kemi var ett av mina sämre ämnen i skolan men jag har gått och funderat på detta. En alkohol kännetecknas av att den alltid har en OH grupp bunden till sig. Metanol: CH3OH och etanol: C2H5OH. Men vid förbränning så ombildas väl OH gruppen till H20 och en syre atom frigörs från 2 etanolmolekyler? C2H5OH + 3(O2) = 3(H2O) + 2 (CO2). Jag är nyfiken eftersom jag inte alls vet hur det fungerar. Erland.

[Järnet]

Nja, inte riktigt. De deltar i förbränningen men de ger inget nettotillskott av värme. Det ger inte extra effekt med andra ord.
Utan att gå in på kemin bakom kan man säga följande:
Syre används som oxiderare i förbränning, syre bildar Helst H-O föreningar typ vatten (H2O) och C-O föreningar typ CO2 (koldioxid), pressar man syret till situationer där det relativt sett finns för mycket av dem i förhållande till tillgängligt kolväte (H+C) <jämför stockholmare som blir gay, även råttor uppvisar samma beteende i pressade överskotts-situationer > så kan det även vänstra med kväverester (N) från luften eller vissa bränslen. man får då så kallade NOx :er i avgaserna typ N2O (dikväveoxid=lustgas) NO (kväveoxid) NO2 (kvävedioxid) varför man kallar det för NOx är eftersom talet x kan anta nästan vilket tal som helst, anses som "stygga" föreningar ur ett miljöperspektiv.
Om syret får arbeta i situationer där det finns syreunderskott i förhållande till (H+C) så uppstår bildningar även av CO även om syret helst "vill" bilda CO2 eller H2O föreningar där molekylen blir bipolär.
Sen om du tittar po formeln jag presenterade tidigare så ser man hur det flytande bränslenas innehåll påverkar kalorimetriska värmeinnehållet vid förbränning, värmen uppstår mest ur vilket typ av bindningar som bryts och skapas vid förbränningen men jag tror jag måste stoppa här om det inte skall bli en snabbrepetition av kursen in förbränningslära.

Fråga hellre något specifikt så får vi se om jag kan svara...

/Järnet

[Jens Gustavsson]

oj det här var avancerat och intressant

kul att se sånna här diskussioner på sävarturbo
många ducktiga killar här skulle va kul att höra vad swr tror också.


erland kan du precisera varför du inte tycker att en överladdad motor ska ha grövre kanaler in och även kanske ut?


vi var inne på det på sid 18- 19-20-21 på denna tråd också, mycke intresant
http://forum.savarturbo.se/viewtopic.ph ... &start=270

[Erland Cox]

Om du har 2 C2H5OH molekyler så strävar OH efter att bli H2O vid förbränning. Kostar detta energi eller ger det energi? I vilket fall som helst så blir det 1 H20 och 1 O av 2 OH grupper. Den överblivna syre atomen kan binda sig till kol eller väte. Ger detta ingen netto energi? Erland

[Erland Cox]

Hej Jens! Storleken på insugskanalen tror jag inte behöver göras större eftersom densiteten och inte gashastigheten ökar. Att det är lite mer bränsle i suspension i luften tror jag inte har någon betydelse eftersom det är lika illa om bränslet inte klarar svängarna i kanalerna oavsett hur mycket eller lite bränsle där är. Bränslet är i vätskeform och är inkompressibelt och blir alltså inte tyngre med ökat laddtryck och har inte svårare att svänga. Kan bränslet svänga så kan ju luften svänga oavsett laddtryck. Dehär motorerna som gav ökad effekt hade troligtvis fått en effektökning som N/A också. Vad är det för gashastigheter vid olika punkter i kanalerna? Att avgas inte behöver bli så mycket större beror på det ökade cylindertrycket när avgasventilen öppnar. En överladdad motor jag har mått på är en Top Fuel Dragster. Jämfört med en Pro Stock på 1400 hp med 1.8" avgasventil så har en 7000+ hp Top Fuel bara en 1.94" avgasventil. Det är 7,8% större diameter eller 16,2% större area för en effektökning på 500%. Hur effektökningen görs, med turbo, kompressor eller lustgas kan kvitta. Lite förenklat så ger ett visst effektuttag en viss mängd avgaser. Så 100% extra effekt kräver 3,24% större avgasventilsarea om man antar att kurvan är linjär. De turbo F1 motorer som jag har papper på har betydligt mindre avgasventiler i förhållande till insug än någon Volvo 4-ventilare jag har sett. Erland

[Järnet]

Om du har 2 C2H5OH molekyler så strävar OH efter att bli H2O vid förbränning. Kostar detta energi eller ger det energi?

Det kostar alltid i fallet med OH-grupper.

I vilket fall som helst så blir det 1 H20 och 1 O av 2 OH grupper. Den överblivna syre atomen kan binda sig till kol eller väte. Ger detta ingen netto energi? Erland

Väte och kol är de viktigaste beståndsdelarna i bränsle. Om syre finns i bränslet kommer en del av vätet att förena sig med syre till vatten. Den delen av vätet blir därför -före- förbränningen bundet av syret och förbränns ej. Man kan däremot skilja på fritt och bundet väte i bränslen.
Ju högre syrehalt man har i bränslet, ju mera väte binds.
Syret "förstör" en del av det kraftfulla vätet. De bästa bränslena är därför de som inte innehåller kemiskt bundet syre.
För att klargöra: om bränslet innehåller OH grupper så kommer dessa, under "pre-combustion", när molekylerna är nog exiterade för att släppa de atomära bindningarna, att suga åt sig väte för att bilda vatten, så denna process föregår själva förbränningen och ger ingen värmeutveckling (=power) att tala om.
Man skulle alltså hellre välja C2H5 (etyl) än C2H5OH (etanol) ur denna aspekt om det går. Sedan är det alltid en fördel med enkla bränslemolekyler, H2 (vätgas)lär vara det optimala. CH4 (Metangas) är också nice. Stora, långa molekyler brinner sämre och har större benägenhet att skapa konstiga biprodukter vid förbränning vid överskott/underskott av luft.

[Kristoffer]

Nu har det skenat iväg till kemi som man inte förstår

Hittade en tråd på speedtalk där det också skrivs om den här reglen med 10-15% areaökning per bar övertryck.

http://speedtalk.com/forum/viewtopic.php?t=3931&