Hur ska man tänka ang trim på turbo?

[Pacman]

Jag har en fråga som blir det omvända mot vad man normalt brukar göra.

Normalt när man pratar om "trim" på turbo dvs ratio in/ut eller ut/in beroende på om man pratar kompressor eller turbin så brukar man sträva efter att gå upp i trim dvs ha större inducer på kompressorhjulet med samma storlek på exducer.

Men om man nu hamnar i ett val där man har en fixerad max storlek på inducer styrd av ett reglemente, men det finns ett urval av kompressorhjul med olika stora exducer till samma inducer. Hur bör man tänka i tumregler då?
Ger större exducer möjlighet till högre PR på bekostnad av spool?
Påverkar man surgeline positivt/negativt med olika exducer?

Jag har letat på nätet och det enda matnyttiga jag hittat är 15%-regeln, att man ej bör överstiga 15% skillnad i storlek mellan kompressorexducer och turbininducer för att få en vettig flödesbalans i turbon.
Redan original ligger turbon jag har i åtanke på dessa 15% så jag blir ju tvungen på att skaffa eftermarknads turbinhjul och svarva ur både avgashus och kompressorhus.

Jag är inte ute efter specifika beräkningar för så noga underlag har jag inte, utan jag vill mest ha fingervisningar och tumregler hur man ska tänka så jag inte trillar av spåret.

/Patrik

[whilliam]

Trim är C/W "interna" dimension, alltså förhållandet mellan inducer/exducer på själva hjulet (samma på turbinhjulet).

Förhållande mellan de bägge "stora" diametrarna på turbon har ingen egentlig benämning men vad gäller turbons funktion så blir det alltid ett bredare register om turbinjulet är så stort som möjligt (naturligtvis måste A/R "följa med"/anpassas)
Det som begränsar att ha ett turbinhjul STÖRRE än C/W är hållbarheten, turbinhjulet sprängs om det får överdrivet hög periferihastighet, den turbo jag drar mig till minnes som ligger "högst" gällande detta är Toyota CT26, den har 65mm C/W exducer och 68mm turbininducer.

Vad turbinhjulet bör ha för trim avgörs av turbons användningsområde skall man ha låga laddtryck så kan man gå ända ner till trim 100, alltså att exducer och inducer är lika stora. På en turbo där man söker brett register och laddtryck kring 2 bar (typ gatbilar) så är trim kring 77 bäst på turbinen.

C/W trim behöver anpassas till laddtrycket också men där har man lite mer "fria händer" eftersom utformningen av bladen kan göras så att de favoriserar åt ena eller andra hållet. Bygger man turbon med jättehjul på turbinsidan ( i kombo med litet A/R) så måste man ha stor exducer på C/W och då blir det ett mycket lägre numeriskt trim på C/W än vad som egentligen behövs för applikationen.

Stor exducer på C/W gör inte så att man får senare laddtrycksuppbyggnad eller respons, förutsatt att turbininducern också "följer med" i storlek.

[Big Al]

-

[whilliam]

Jag kan lova att du är något på "spåret" Den enda påvisbara nackdelen med stor inducer på turbinen är att dess hållbarhet/pålitlighet minskar. Prestandan blir alltid bättre med ett stort turbinhjul. Tillverkarna av aggen försöker däremot spara in varenda liten krona som går, det finns exempel på att Garrett uteslutet även värmeskölden på en del varianter bara för att se hur mycket det går att spara i extremfall (det funkade inget bra). självklart går det att spara in lite materialkostnad om man gör turbinhjulet litet och försöker pressa ur de sista hästarna genom att ha stort A/R på huset (men det betyder inte att det är rätt väg att gå)

Besparingen kommer inte enbart från själva hjulet utan även axel och lagerdel går att förminska när hjulet och kraftutvecklingen från hjulet minskas.

Tyvärr står det en massa felaktigheter i de skolböcker som de multinationella företagens utvecklingsingenjörer har läst och därför hänger deras uppfattning om hur man dimensionerar turbos kvar..... När företagen dessutom sparar pengar på dessa tilltag så blir det svårt att bryta mönstret - kunderna köper ju allt som de har sett en "mördande" reklam för och de "knasiga" uppfattningarna rullar vidare från år till år.

Kan vi inte på detta forum hjälpas åt att "bryta mönstret"? Vi kan väl börja med Borg Warners utlovade "turbovärldsförändrare" som de presenterade på SEMA show 2014/2015 om den var så bra så borde väl vi hört om den (eller sett nåt resultat)? Kommer att posta länkar om detta men först vore det kul att höra vad ni andra sett/hört om detta?

[Cedric]

I verkligheten så är det svårt att gå hur stort som helst på turbinhjulet pga varvtalsbegränsingarna, det blir rätt dåligt om man inte kan använda kompressorns register ordentligt, då måste man ha en större kompressor (flödesmässigt) än vad man egentligen vill, och då kommer verkningsgraden på kompressorn och motorn bli dålig på lägre vartal. Sen är ju verkningsgraden också varvtalsberoende på turbinen, så den vill man köra i rätt varvtal, PR och flöde för att få ut maximal verkningsgrad. Varvtalsbegränsningen gör att turbinen ofta hamnar någon mm under komrpessorhjulet för att ha dom någorlunda i balans, är väldigt utmanande att få tillräckligt livsläng annars. Överdrivet små turbiner i OEM världen (framförallt persionbilar) är oftast som sagt av kostnadsskäl, man kan ofta inte gå upp i turbinhjul utan att gå upp i lagerhus/axel mm, och då brukar det bli rätt mycket dyrare, det kan ha en vinst i respons (inte alltid pga verkningsgraden) men på bekostnad av mycket annat.

[Pacman]

Reglementet säger "Turbo specad till max 450hk" vilket jag tolkar som storleken på inducer. Det finns kanske andra sätt att bedöma en turbos effektkapacitet när den sitter på plats på motorn?

Ang din lista så kan du kanske lägga in ett filter med "15%-regeln" och se ifall det ringar in populära turbo. 27% låter ju som långt utanför den.

När jag började lägga alla diametrar på turbos i ett Excel dokument så började en trend att visa sig.
Ju lägre diff mellan de stora diametrarna desto bättre tyckte folk om turbon (Även om bromspappren var nästan identiska)
Ett extrem exempel. Garrett GT3076 och Borg Warner S251. Ena har 27% diff och andra "0%".
Jag kan inte minnas jag hört någon som vart jättenöjd över sin GT3076:a.

Är det bara inducerstorlek på reglementet?

[whilliam]

I verkligheten så är det svårt att gå hur stort som helst på turbinhjulet pga varvtalsbegränsingarna, -//- Sen är ju verkningsgraden också varvtalsberoende på turbinen, så den vill man köra i rätt varvtal, PR och flöde för att få ut maximal verkningsgrad.

Liknande detta har du skrivit förr. Det är påståenden och det finns en viss substans i dem men det vore fint med ett försök till en seriös förklaring från din sida

1. Har du verkligen TESTAT i verkligheten med överdrivet stort turbinhjul?
2. Verkningsgraden på de system vi här pratar om är väl beroende av wastegate och jag vill att du förklarar vad som händer med SYSTEMETS verkningsgrad när turbinhjulets verkningsgrad sjunker.
Observera att när du ger dig på att förklara detta så bör du visa hur turbinens axialdel och radialdel arbetar olika och i olika register.

[whilliam]

det blir rätt dåligt om man inte kan använda kompressorns register ordentligt, då måste man ha en större kompressor (flödesmässigt) än vad man egentligen vill,

Här måste det ligga en missuppfattningssituation! C/W behöver aldrig flöda bättre än vad vi har som effektkrav hos set-upen (oavsett hur stor turbinen är) Har du några andra tankar så tycker jag att du skall förklara.

[whilliam]

Reglementet säger "Turbo specad till max 450hk" vilket jag tolkar som storleken på inducer. Det finns kanske andra sätt att bedöma en turbos effektkapacitet när den sitter på plats på motorn?

För många år sedan började "RimboMartin" använda ett sätt att beräkna (estimera/uppskatta) C/W effektkapacitet. Han jämförde en hel massa bänkningsresultat och tyckte att hur noga man än var när man kollade turbons flödeskapacitet så kom man aldrig "vetenskapligt nära" vid jämförelse flöde, turbo/effekt i motor.

Eftersom det ändå var en hel massa andra variabler än turbon så gjorde han en enkel formel (för att kunna räkna på ett snabbt/enkelt sätt) Denna enkla formel har visat sig stämma mycket bra (man hamnar, i genomsnitt, lika nära sanningen som om man använder mer avancerade uträkningar)

Inducerdiameter x sig själv och sedan delas produkten av detta med faktor 6. Exempel: 52mm x 52 = 2704/6 = 450.67. Flera gånger har denna "formel" använts vid, exempelvis SFRO besiktningsunderlag och det har blivit allmänt accepterat att räkna så.

När turbon sitter på motorn så är väl möjligheten att en "oberoende" mappare kontrollerar att turbon verkligen utnyttjas till max (mest att det inte rör sig om återhållet laddtryck eller sent tändläge). Fast i praktiken skulle det nog ses som alldeles för komplicerad rutin.

En "färdig" turbovariant för att ha maximal effekt med liten inducer är Schwitzer S-200 de finns med ända ner till 46mm inducer och ändå i kombination med turbinutlopp på 64mm, varianten som är så extrem sitter på nån gammal traktormotor. (viktigt att välflödande turbin för att få max Hp med liten kompressor)

Resultatet av en kompressors flödeskapacitet när det omvandlas till avgiven effekt på vevaxel är ju starkt beroende av motorns verkningsgrad. Som exempel kan nämnas Rallybilar, där begränsar restriktorn till, motsvarande, en inducerdiameter på 44.5mm (ger 330Hp) men det finns bevisade resultat på närmare 370Hp i motorn. En rallybil är nog det bästa exemplet på var man "tvingar" verkningsgraden till sitt maximum. Helt otroligt att deras motorer "håller ihop"

[Allx]

Inducerdiameter x sig själv och sedan delas produkten av detta med faktor 6. Exempel: 52mm x 52 = 2704/6 = 450.67

Köper man en ultramodern superfin ny turbo (wink wink) som en Garrett GTX eller motsvarande Precision kan du dela med 4 istället. I många fall kan man få ut mer effekt än så också.

Fr.o.m 2017 har WRC en inducerbegränsning på 36mm från tidigare 33mm. Så nu får de ut över 380 hk.

[whilliam]

Tycker du kan sluta göra reklam för Garrett BB. Är du seriöst intresserad av att lära dig nåt om turbos så finns det mycket jag kan visa dig. När det exempelvis ändrades från GT till GTX så gjorde Garrett ett "kliv bakåt" i kompressorhjuls teknologi/design. De är gjorda utan splitblad och flödar (per inducerdiameter) sämre än de flesta andra moderna hjul.

[Allx]

Nope det behövs inte. Man gör inte mer än köper en turbo som är tillräcklig för den effekt man vill ha. Svårare än så är de inte. Jag ville ha runt 1000 hk ur min RB. Köpte mig en GTX4088r och den räckte precis. 65mm inducer.

Tack å hej

[whilliam]

De som inte vill lägga de pengarna på en turbo då? Har stött på massor av folk genom åren som vill komma "billigt undan" de väljer en "Kina kopia" eller nån begagnad.
Ska de inte få nån hjälp,exempelvis, från ett forum som detta för att kunna köpa en med rätt dimensionering?

Sedan kan du också fundera på varför en HX55, enkelt, hade kunnat leverera de 1000Hp på en Skyline och då till ett nypris mellan 7-9000sek (trots att det är en lastbilsturbo)

När det gäller beräkning av inducerstorleks resulterande i hästkrafter så är inte den uträkningen till för att visa hur mycket hästar det går att få på en effektiv motor, det är "fingervisning" om vad resultatet kan bli. Det fanns faktiskt en anledning till att jag tog upp "rallybilsexemplet" (så faktor /6 är ingen "absolut exakthet")

[Kadett4wd]

Jag ser bara allt detta trams om Garrett som ren avundsjuka.
Jag har sett Garrettaggregat som lovat lååångt mer än utlovat, och flera ggr dessutom.
Jag har dessutom sett hempreppade aggregat från nån gammal kuf, rasa och prestera långt sämre än utlovat, flera ggr dessutom.
Så illa att ägarna tappat intresset och bara sålt iväg allt......... flera ggr dessutom.

[whilliam]

Denna tråd handlar extremt mycket om att beräkna rätt turbo på rätt plats. Att jag då inte tycker att man ska favorisera ett visst märke beror på att INGET märke täcker upp allt och är "bäst" i alla upptänkliga placeringar. Allx gjorde det enkelt för sig och skrev att man kan "bara köpa en turbo som räcker till hästkraftskravet".

Jag tror att de flesta som pysslat med turbos några år vet att det kan vara enorm skillnad på 2 olika "500Hp turbos" och en del av dem har även förstått att skillnaden kan bero på att de sitter på "fel applikation" och behöver inte alls bero på att nån av dem inte klarar att leverera. (när den hamnar i rätt "miljö")

Garretts turbo BORDE funka hyffsat, de är faktiskt största märket, men att tro att de har så många modeller och varianter så att de alltid är bäst, ja, då har man gått för långt. Det nämns ett annat turbofabrikat och deras turbos har rasat i parti o minut (men de presterar bra effektmässigt)
Nån avundsjuka finns inte från min sida i vart fall men väl en önskan om att vi kunde försöka vara sakliga, både rent tekniskt och när vi kommenterar hur ena eller andra saken fungerar.

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.

Ingen på detta forum har testat tillräckligt med aggregat för att kunna gå på sin egen "erfarenhet"- enligt min bedömning så har det lagts mer pengar på Garrett aggregat än vad de fått ut prestandamässigt om man jämför med andra fabrikat, det beror mest på att de ligger högre i pris. Samma sak med Borg Warner EFR, men det är som sagt en bedömning jag gör och har inte undersökt saken närmare.

BÅDE EFR och Garrett BB (samt andra kullagrade agg.) har stora problem som de måste "brottas med" (använd er slutledningsförmåga och fundera på varför de marknadsför varvtalsmätare för aggen)
Hela tiden när de designar mått på hjulen måste de ha i åtanke att hålla ner varvtalet på axeln (kullager pajar omgående vid övervarv) och detta rimmar illa med att de som köpt turbona "skryter" med att de "fick mycket mer hästar än utlovat"- att ta ut mer effekt kräver högre varvtal på axeln.

En turbo med traditionella lager är inte lika "snabbdödad" vid övervarv (den är känslig på andra sätt exempelvis skit i oljan) och blir därmed mera "fri" i sin dimensionering av hjulen.