Ще один переклад від мене.
Теорія турбо вихлопу
уривок з поста Джея Каванау (Jay Kavanaugh) інженара по Турбосістеми від Garret з топіка Impreza.net.
Атмосферні ДВС: як багато хто з вас знають дизайн вихлопних систем атмосферников і турбований двигунів переслідують різні цілі. У атмо двигунах пріоритет віддається швидкості витікання вихлопних газів, що дозволяє домогтися продувки циліндрів. Так сталося, що для збільшення швидкості газів треба зменшувати діаметр вихлопного колектора, але занадто маленький діаметр призведе до зростання протитиску (backpressure - тиск яке протидіє закінченню вихлопних газів з циліндрів). Протіводаленіе - небажаний побічний продукт так необхідної швидкості газів. Занадто великий діаметр призведе до зменшення швидкості газів і пропаде ефект продувки циліндрів. Занадто маленький діаметр призведе до зростання протитиску і вб'є весь позитивний ефект від продувки. Так що треба дотримуватися золотої середини.
Для турбомоторов, забудьте про все що написано вище. Вам потрібна висока швидкість потоку перед крильчаткою турбіни (тобто в колекторі). Ви помітите, що вікна турбо колектора меншого діаметру, ніж у атмосферних автомобілів в дві третини кінських сил від турбо машин. Ідея в тому що б різко підняти швидкість газів і змусити турбіну крутитися як можна раніше. Отримання більш раннього турбоподхвата більш ефективно ніж гратися з довгою випускного колектора для отримання хорошої продувки. Продування циліндрів не йде ні в яке порівняння з більш раннім турбоподхватом. У тебе турбо: ти хочеш буст!). Але не робіть діаметр занадто маленьким інакше на верхах буде провал по потужності. За турбіною (після крильчатки турбіни) вам потрібно якомога менший тиск. Ніяких якщо, і, але. Прикріпіть пилосос на вихлопну трубу якщо можете. (Жарт звичайно, але сенс в тому щоб знизити тиск після турбіни наскільки це можливо, аж до розрядження). Правило «Чим більше, тим краще» повністю описує вимога до діаметру вихлопної труби після турбіни. Ідея в тому що чим нижче тиск після турбіни, тим ефективніше використовуються тиск вище турбіни. Запам'ятайте, турбіна працює через різницю тисків. І чим вище різниця тиску тим більший тиск може створити турбіна у впускному колекторі. Так само зниження тиску за турбіною покращує відгук турбіни дозволяючи її працювати в більш широкому діапазоні оборотів.
Якщо порівнювати труби 2.5 і 3 дюйми, тут все залежить від потоку вихлопних газів або л.с.
Для 250 сил достатньо 2.5. Перехід на 3 дюма не дасть нічого, крім більш гучного вихлопу. 2,5 дюйма оптимально для 300 к.с. Для 400-450 3 дюйма вже йдуть до турбіни.
Що стосується геометрії вихлопу, після турбіни буде конус з початковим діаметром рівним діаметру виходу з турбіни і кінцевий дорівнює діаметру вихлопної труби, кут розбіжності стінок конуса 7-12 градусів. На багатьох дизельних турбінах подібний конус інтегрований в корпус турбіни. Гіперболічне збільшення діаметра (як вихід на духовий трубі) теоретично ідеально, але я ніколи такого не бачив (і швидше за все не побачу, так як різницю між ним і конусним переходником навряд чи буде помітна). Потік від wastegate варто повністю відокремити від інших вихлопних газів за допомогою dumptube (труба яка прикручується до вестгейта і виводить надлишок тиску в атмосферу не через основну вихлопну трубу.) Через вартості і неекологічності (ха-ха) це система рідко зустрічається на вуличних авто . Таку систему ви можете побачити на гоночних машинах.
Якщо все-таки потрібно об'єднати вихід з вестгейта з вихлопною трубою то з'єднання слід робити на відстані 12-18 дюймів після турбіни. Це мінімізує втрати потужності турбіни- введення потоку від вестгейта порушує потік йде від турбіни.
Звуження діаметра вихлопної труби менше оптимального значення дуже погана ідея, але якщо треба то робіть його якнайдалі від турбіни. Краще за все не робити звужень взагалі.
Так само, температура вихлопних газів після каталізатора вище ніж до, через изотермического окислювання не згорілих вуглеводнів в каталізаторі. Таким чином, загальні втрати тепла (і зростання тиску) газу в міру його просування у вихлопній трубі не так помітні як здається.
Інша про що варто пам'ятати - це те, що продування циліндрів маєте місце бути там де потоки вихлопних газів з різних циліндрів зливаються разом (тобто в вихлопному колекторі). Не існує такої речі як продування циліндрів за турбіною і отже нема чого намагатися збільшити швидкість потоку, це лише призведе до зростання протитиску.
Ще ви можете (крім вибору правильного діаметру труби) зменшити протитиск уникаючи: сплющені-зігнутих труб, маленьких радіусів вигинів (робіть трубу настільки прямий на скільки це можливо), ступеневої зміни діаметра, сварок по які перпендикулярним розрізах, використовуйте каталізатори з низьким опором потоку ( або пламягаситель, ми адже в Росії, нам пох на екологію. Прим. перекладача) і прямоточні глушники.
Абзац пропущений через не актуальності.
Випускний колектор найкраще робити равнодлінним і якомога коротше, це поліпшить відгук на педаль газу, але виготовити такий колектор досить складно.
Ось спрощений приклад того як вихлоп більшого діаметру впливає на турбомотор:
Скажімо, у вас турбо працює при співвідношенні тиску (так званий коефіцієнт розширення) 1,8: 1. І у вас є вихлоп малого діаметра за турбіною, який створює 10 psig противодавления. (1 psig = 6894,757 Па). Протитиск яке відчує двигун перед турбіною буде:
(14.5 +10) * 1.8 = 44.1 psia = 29.6 psig
Тут турбіна додала 19,6 psig тиску до загального значення.
Тепер ви встановили правильний за розміром вихлоп створює низький протитиск. Та ж турбіна, то ж тиск і все інше, але засунений 3psig. В цьому випадку двигун відчуває лише 17 psig противодавления. І турбіна додає тільки 14psig. Це на 5,6 psig менше ніж в попередньому випадку.
У цьому прикладі ви побачили як знизилося засунений на 12,6 psig, коли була поставлена правильна вихлопна труба. Це зниження протитиску і є те звідки двигун бере свою міць.
Ось чому вихлоп більшого діаметру робить різницю такий великий між однаковими турбо машинами - турбіна пов'язана з засунений через коефіцієнт розширення.
З цієї ж причини великі турбіни видають більше потужності при тому ж рівні протіводавлніе - вони використовують менший коефіцієнт розширення.
Як ви могли помітити, негативний ефект від використання занадто вузького вихлопу (2,5 дюйма для 350 коней) буде дуже залежати від підгонки. При однаковому рівні потужності маленька турбіна буде більш чутлива до протіводавленію ніж велика.
Як і раніше інфа не перевірена особисто мною. Використання матеріалу даної статті на свій страх і ризик, перекладач відповідальності не несе.
FakeHeader
Only registered users can participate in discussions.
Спасибі, дуже пізнавальна і правильна інформація для початківця турбо-чайника)
Не має значення турбо-бензин або турбо дизель?
Ні, звичайно, принцип роботи бензинових турбін узятий від дизеля ж.
Класна статейка, пізнавальна для чайників, які скрізь намагаються вихлоп голосніше зробити, а потім дивуються, че це тачка перестала їхати)
А ще спати через них неможливо, скоро з СВД почну полювання)))
Відмінна інформація! Ти сам перекладав?
Зрозумів, а то хотів до себе скопіювати)