Меню

Величина давления наддува турбины при измерении манометром

artbooket › Блог › Основы турбонаддува. Часть 3.

Эта и следующая часть будут несколько сложнее первых двух, в них мы рассмотрим составляющие компрессорной карты, как оценить «соотношение давлений» и массовый расход воздуха вашего двигателя, а так же как рисовать точки на компрессорной карте для правильно подбора турбокомпрессора.
И…положите рядом с собой калькулятор — он вам понадобится при изучении этой и следующей статьи 🙂

Для начала обозначим и разъясним некоторые термины, с которыми нам придется столкнуться в этой статье:

Понятие абсолютного и относительного давления.

Под абсолютным давлением мы будем понимать давление относительно полного вакуума. Соответственно оно может быть только больше или равным нулю. На Земле на уровне моря оно принято равным одной атмосфере или 1атм.

Под относительным давлением мы будем понимать давление относительно атмосферного. Соответственно оно может быть как положительным так и отрицательным, в зависимости от того больше или меньше оно чем атмосферное.

Давайте рассмотрим их на примере давления во впускном коллекторе двигателя. Все наверняка видели в своей жизни приборы показывающие наддув. Такие приборы показывают именно относительно давление. На двигателе, работающем на холостом ходу, они показывают разряжение -0.65.-0.75атм. На наддуве мы можем видеть значения 1.0…2.0 и выше атмосфер. Всё это значения относительного давления. Абсолютные значения будут всегда на 1.0 больше, поскольку мы должны добавить одну атмосферу атмосферного давления, относительно которой прибор и показывает свои значения.
Т.е. на ХХ абсолютное давление будет равно +0.25.+0.35, а на наддуве, соответственно 2.0.3.0.

Составляющие компрессорной карты

Компрессорная карта это график, описывающий конкретные характеристики компрессора в различных режимах его работы. Среди этих характеристик мы разберем: эффективность компрессора, диапазон массового расхода воздуха, возможности работы на разных давлениях наддува, а так же скорость вращения вала турбины.

Ниже приведена типичная компрессорная карта с названиями ее составляющих.

Рассмотрим их по порядку:

По вертикальной оси у нас расположен Pressure Ratio, или «соотношение давлений», величина, описываемая как отношение абсолютного давления на выходе из компрессора к абсолютному давлению на его входе:

Где:
PR — соотношение давлений
Pcr — абсолютное давление на выходе компрессора
Pin — абсолютное давление на входе компрессора

*Очень грубо говоря эта величина просто показывает во сколько раз компрессор сжал воздух.

Как рассчитать Pressure Ratio: К примеру мы хотим рассмотреть ситуацию работы компрессора при 0.7 атм наддува в коллекторе. Для начала вспомним что «наддув» это относительное давление, а мы везде оперируем только абсолютным. Поэтому сразу добавляем к нему 1.0 атмосферного давления и дальше имеем в виду что у нас 1.7атм абсолютного давления в коллекторе

. В нашем случае, при нормальном атмосферном давлении на входе в турбину, соотношение давлений будет таким:

PR = Pcr/Pin = 1.7/1.0 = 1.7

Но на самом деле все несколько сложнее. В виду наличия в системе воздушного фильтра давление на входе в компрессор, как правило, несколько меньше атмосферного. В зависимости от размера и качества фильтра оно может быть меньше на 0.02-0.10атм. Допустим у нас оно меньше атмосферного на 0.05атм.

Тогда наша формула приобретет следующий вид:

PR = 1.7/(1.0-0.05) = 1.7 / 0.95 = 1.79

Повторим еще раз — для вычисления Pressure Ratio нам надо знать наддув для которого мы его считаем и разряжение на впуске перед компрессором. После этого

Читайте также:  Котел выдает ошибку датчик давления воды

PR = (1.0 + давление на выходе компрессора) / (1.0 — разряжение на впуске)

В случае спортивной машины без воздушного фильтра, мы можем принять наш делитель всегда равным единице и просто считать PR = 1 + ДавлениеНаВыходе.

Air Flow или расход воздуха

По горизонтальной оси у нас расположен «массовый расход воздуха».

Это величина, показывающая, массу воздуха, проходящую за единицу времени через компрессор и, соответственно, дальше через двигатель. Исторически это величина на компрессорных картах выражается в lb/min или по-русски в фунтах воздуха за минуту времени. Фунт это 0.45кг, а минута это 60 секунд 🙂

Поскольку, как мы уже проходили, мощность двигателя напрямую зависит от количества топливо-воздушной смеси которая проходит через него, массовый расход, это, одна из главных характеристик которую мы можем получить, изучая компрессорную карту. При прохождении через мотор 1 фунта воздуха в минуту, современные моторы вырабатывает в среднем 9-11 лошадиных сил мощности. Соответственно даже беглый взгляд на компрессорную карту может нам сказать, на какую потенциальную мощность мы можем рассчитывать с этой турбиной. На приведенном выше примере, область работы компрессора заканчивается примерно на 52 фунтах, соответственно эту турбину грубо можно сразу оценить на 500лс.

Граница Surge это крайняя левая линия компрессорной карты. Работа компрессора левее этой границы, т.е. за пределами обозначенной компрессорной картой, связанна с нестабильностью воздушного потока, всплесками и провалами наддува. Длительная работа компрессора в таком режиме приводит к преждевременному выходу его из строя в виду большой переменной нагрузки на подшипники и крыльчатку компрессора.

Турбина может попасть в режим Surge в одном из двух случаев.

Первый самый распространенный — при резком закрытии дросселя, когда массовый расход воздуха через мотор резко падает, но турбина все еще вращается достаточно быстро. Это мгновенно перебрасывает нас влево по компрессорной карте в зону Surge. Но быстрое срабатывание Blow Off клапана восстанавливает расход воздуха через турбины, выпуская избыток наддутого воздуха в атмосферу.

Второй случай — возникновение Surge на режиме полной нагрузки, обычно на низких оборотах, когда турбина только начинает выходить на наддув. Он значительно более опасен, поскольку может продолжаться относительно долго, особенно на высоких передачах. Как правило, это связанно со слишком большой скоростью вращения турбины и большом создаваемом давлении в компрессоре, при относительно малом общем расходе воздуха через мотор. Обычно наблюдается на гибридах с маленькой горячей частью, маленьким A/R горячей части и большой компрессорной частью.

Еще одним способом, помогающим снизить вероятность попадания компрессора в зону Surge является использование компрессорного хаузинга с так называемым «Ported Shroud». Фактически это обводные воздушные каналы, встроенные в компрессорный хаузинг:

Благодаря этим каналам удается сместить границу Surge левее по компрессорной карте, за счет того что часть воздуха может выйти из компрессора назад во впуск. Это позволяет при прочих равных использовать больший компрессор на меньшей турбинной части без возникновения эффекта Surge. Ниже приведено сравнение двух компрессорных карт: с обычным компрессорным хаузингом и со встроенными обводными каналами:

Видно, что есть довольно значительная область карты красного цвета, которая является рабочей для турбины с портированным компрессорным хаузингом, но при этом находится левее границы Surge карты синего цвета, соответствующей обычному хаузингу.

Как это выглядит в реальной жизни? Ниже приведено фото двух турбин 30й серии, первая 3071 без «Ported Shroud», вторая 3076 с заводским «Ported Shroud»

Читайте также:  Скачки давления головокружение при шейном остеохондрозе

Так же бывает возможность доработки заводского компрессорного хаузинга под «Ported Shroud», если с завода он не был изготовлен. Например в случае GT3582R это выглядит так:

Посмотрим еще раз на нашу компрессорную карту и рассмотрим последние три составляющих:
«Предельная граница эффективности», «Зоны эффективности компрессора» и «Скорость вращения турбины»

Предельная граница эффективности компрессора

Как линия Surge ограничивает карту слева, так граница эффективности ограничивает ее справа. Garrett на своих картах указывает область работы компрессора до 60-58% эффективности. Все, что находится правее этой границы, будет иметь эффективность ниже 58% и использование компрессора в этой области теряет смысл. За этим пределом начинается неоправданно большой нагрев сжимаемого компрессором воздуха, а скорость вращения турбины выходит за допускаемые производителем значения.

Зоны эффективности компрессора

Мы видим концентрические замкнутые линии, расходящиеся из центральной области карты. Возле каждой такой линии подписано значение эффективности компрессора внутри области очерченной этой линией. Самая маленькая область в центральной части соответствует максимально возможной эффективности компрессора. По мере удаления от центра мы будем попадать в области все меньшей и меньшей эффективности пока не упремся либо в предел по Surge слева, либо в предел по производительности справа.

Скорость вращения турбины

Линии, обозначенные на карте как «скорость вращения турбины», показывают с какой скоростью будет вращаться вал турбины в этой области. Значения выражаются в оборотах вала за минуту времени. С ростом скорости вращения турбины у нас увеличивается давление и/или расход воздуха через компрессор. Как видно, эти линии начинают сходиться в области границы зоны эффективности и, как уже было сказано выше, за пределами этой области скорость вращения турбины быстро увеличивается за пределы допустимого.

На этом мы заканчиваем рассмотрение компрессорной карты и теперь, понимая что на ней изображено, в следующей главе мы перейдем к изучению процесса подбора турбины под конкретный мотор.

Источник

Volkswagen LT 46 ANJ › Бортжурнал › Вы знаете на что способна ваша турбина? А я знаю!

Будем навёрстывать упущенное, а то за этим ТО ни чего народу рассказать успеваешь! 🙂

Заказал я себе с Китая стационарный манометр для измерения давления наддува турбины.
Это на мой взгляд один из важнейших параметров турбомотора.
Как я уже рассказывал тут: www.drive2.ru/l/7249497/ давление я уже измерял своим дедовским манометром и прекрасно знал, что турбина нормально дует. А теперь этот параметр можно будет контролировать постоянно. Тем более как вы знаете отсюда: www.drive2.ru/l/7709309/ я собираюсь поставить в авто ЭБУ EDC15VM+ и немного «чипануть», по этому динамику прироста давления наддува будет очень просто отследить. +по нему можно легко определить например передув и выход после оного ЭБУ в аварийный режим. Короче для меня лично вещь полезная. Да и приборов много не бывает! 🙂
После 20 дней ожидания пришла коробка с вот таким содержимым:

В комплект входит сам манометр, крепёжная скоба (это если его врезать, но мы конечно так извращаться не будем), шланжик для подключения его ко впуску, и тройник.
Для того что бы ни чего не резать в панели и красиво установить прибор я так же заказал крепёжный стакан:

Он может крепиться куда угодна либо саморезиками входящими в комплект, либо двусторонним скотчем.
Собрал всё в кучу и приклеил конструкцию на двусторонний скотч к передней панели. Получилось как то так:

Читайте также:  Кольца датчика абсолютного давления логан

Для других двигателей подключение немного другое, кого интересует спрашивайте — расскажу.
Ни и пару фото как он работает!
Вот частичная нагрузка, давление примерно 0.35 бар.:

А вот при полной нагрузке, газ в пол, давление прыгает до 0.9 бар., а потом встаёт на 0.8 бар.:

Источник

Mitsubishi Pajero Sport › Бортжурнал › Манометр для турбины

Здравствуйте подписчики и гости моего БЖ
Подсмотрев у Svyat51 тему про установку манометра, подумал что лишним этот приборчик не будет ну сказано сделано. Был куплен электронный манометр

Нам нужна вот эта трубочка

и заводим трубочку в салон

подключаем ее к датчику давления который идет в комплекте и подключаем питание к датчику и манометру по приложенной схеме.

Извините за качество, видео снималось уже поздно вечером.

Всем спасибо за внимание.

Mitsubishi Pajero Sport 2008, двигатель дизельный 3.2 л., 163 л. с., полный привод, механическая коробка передач — наблюдение

Машины в продаже

Mitsubishi Pajero Sport, 2011

Mitsubishi Pajero Sport, 2013

Mitsubishi Pajero Sport, 2013

Mitsubishi Pajero Sport, 2013

Комментарии 56

Отличная штука. давно себе хочу поставить. Надо снять видео под нагрузкой в пути. На холостых давление не создать пиковое.

Под нагрузкой давит единицу

Все правильно. Но бустконтроллером мы можем увеличить наддув в заводских пределах до 1.27bar. Чуть выше заводских с резистором на 82 ом до 1.5 bar. Это безопасно.
Подробности в моем БЖ )

Под нагрузкой давит единицу

Читал уже не один раз 🙂

У тебя супперская тачка 3.2 TD из которой можно легко и задешево сделать BMW-X5 ))

Я к этому потихоньку приду

Есть к чему стремится ))

этот датчик чисто китайский закос под апекси.Поэтому я бы проверил точность показометра на всяк случай.Вроде они точно показывают параметры. но имхо наддув вещь серьезная-особенно при чипе.И при необходимости в экономии топлива оч удобно отслеживать движение в зоне разряжения турбины.Расход колоссально падает

Я бы задумался о поднятии наддува и установке FGC-BOX для поднятия мощности мотора. очень у многих уже более 2-х лет установлено и народу нравится. Будет летать как BMW-X5 ))

Да я долго думал об этом и пришел что лучше сделать прошивку… но пока не хочется и вроде все устраивает ))

Свят катает и с прошивкой, и с блоком, и с наддувом одновременно. Машину просто не узнать. Самолёт!

Не знаю как то боязно мне все это делать

Не бойся. Все проверено годами и владельцами давно

Не знаю как то боязно мне все это делать

Спасибо интересная статья но там пример идет для турбин VGT с изменяемой геометрией а у меня простая турбина и впайка тех же резисторов мене не подойдет.

Всё подходит. Там простая турбина (не VGT).
— на VGT просто ставим переходник с резисторами (или впаиваем);
-на простой турбине ставим переходник с резисторами (для увеличения лимита по передуву) и ставим свисток (бустконтроллер), который накручиваем до 227 кПа в пике по прямой. Про свисток можно почитать в моем БЖ.
Все давно проверено годами и большими пробегами. Все оК )

Источник

Adblock
detector