Jump to content
FAS Goran
radomir.g

Varijabilna turbina - šta je to?! Primer Garrett GT1749V

Recommended Posts

Ali kako si objasnio i napisao mozes da otvaras turbo servis :)  svaka cast, odlican post :thumbup:

 

 

Da dodam - cuo sam da servisi uzimaju oko 50e za ciscenje (i skidanje???) turbine...
Ovde si pokazao postupak dolaska do vitalnih delova koji se ujedno i ciste kada se to radi. Kada se vec turbo ima u ruci, tj kada je skinut mislim da svako moze da se osmeli da odradi i sam...u principu nema sta mnogo da se po*ebe...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Odlican post :) 

 

Posto sam tek odnedavno 'turbas', jos dosta stvari mi nije u potpunosti jasno. Recimo wastegate. Sta tacno 'pokrece' taj aktuator (koji otvori dodatni kanal)? Naravno u slucaju mehanickih sistema... za elektronske je jasno... pretpostavljam da je isto neki vakum, ali ne kontam, sta odakle, kako... :D 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ja mislim da taj zahvat bude oko 100eur, a deluje vrlo lako kada se gleda sa klipova. Mislim da je najveci problem tu da se odviju srafovi :D
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Koristan post :thumbup: , dodao bih samo par stvari.

11 hours ago, radomir.g said:

ali je multijet ubrizgavanjem i varijabilnom turbinom malo odskocio sa snagom u odnosu na starije unijet JTD.

UniJet je takodje imao varijabilu u 115 varijanti. Jedino ako ne mislis na 80 varijantu, koja je isla i bez varijabile i bez IC. Cak je i obrtni (koji je direktna posledica turba) istih 255Nm i na Uni i na MultiJet, slicna je i snaga 115 vs 120 KS (ako pricamo npr. o najblizim 1.9 8v). Najveca razlika je u ubrizgavanju, gde se (umesto 2 takta brizganja kod UniJet) koristilo 5 taktova sa 150 mikrosekundi pauze i pritiskom od 1.3 do 1.6 Bar, u zavisnosti od MultiJet verzije (1.3 do 2.4 petaka). Sledeca generacija MultiJet II je donela novije injektore, vece pritiske ubrizgavanja oko 2 Bar, sto je omogucilo jos manje pauze i cak i do 8 brizganja po taktu. Zato ove masine primetno mirnije rade, manji su potrosaci. Kod nas se npr. cesto mogu videti JTDm-2 u 150 varijanti na Giuliettama, posto je noviji model.

Sto se tice turba, samo bih dodao da su na benzincima mnogo vise na udaru zbog visih temperatura izduva. Zato imaju i dodatno vodeno hladjenje koje si pomenuo. I pogotovo je vazno njihovo ispravno koriscenje (neforsiranje hladnog turba, hladjenje posle turaze), redovna zamena ulja... Pogotovo vazi za IHI varijante sa pocetnih T-Jet 120 serija (ako se dobro secam, oznaka im je VL 37), Garrett se mnogo bolje pokazala (isla na 1.4 T-Jet 150, 1.4 MA). Pored pucanja kucista, kod njih moze da dodje i do glavljenja pomenutog ventila za rasterecenje, sto se manifestuje karakteristicnim zvukom na oduzimanju gasa i manjkom snage u visim obrtajima.

I lepo si pomenuo kod nas odomacen termin "paljenje turba" :wacko: (otprilike kao ono cuveno "J" za sirinu felni) - osovina turba se uvek vrti sa izduvnim gasovima, a u opsegu max torque se to oseti kao nalet obrtnog.

 

Edited by Ivan

Share this post


Link to post
Share on other sites

Moram samo jedno da te ispravim, Tjet 150 ks nije isao Garret turbo nego IHI VL 36 (razmisljam da ga stavim umesto svojeg) :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, horvat said:

Odlican post :) 

 

Posto sam tek odnedavno 'turbas', jos dosta stvari mi nije u potpunosti jasno. Recimo wastegate. Sta tacno 'pokrece' taj aktuator (koji otvori dodatni kanal)? Naravno u slucaju mehanickih sistema... za elektronske je jasno... pretpostavljam da je isto neki vakum, ali ne kontam, sta odakle, kako... :D 

Zavisi, imaš nekoliko varijanti, spram toga koja je vrsta turbine, koji je cilj odnosno koja je operativna zona turbine, i koliko je skup auto/motor :D

 

Što se tiče wastegate-a, može biti sa fiksnim i sa promenljivim threshold-om (granicom aktivacije/aktuacije/otvaranja).

 

Fiksni obično imaju na sebi heavy-duty oprugu čiji je koeficijent elastičnosti takav da se na određenom pritisku unutar kućišta turbine sabije i time otvori ventil wastegate-a. U praksi nije zaista fiksan tajming jer vremenom opruga popušta zbog upotrebe, ali poenta je da nema direktne kontrole nad vremenom i trajanjem otvaranja wastegate. Ovo je slično kao fora sa ispustom veš-mašine u odvod, gde ima opruga sa kuglicom koju pogura pritisak vode, a ona je tu da ne dozvoli vraćanje mirisa iz kanalizacije...

 

Promenljivi se uglavnom aktuiraju pomoću vakuum-pumpe, ali postoje i varijante sa hidrauličnim ili čak hidrodinamičkim aktuatorima koji rade na pozajmicu gasova. Tu uglavnom bude umešana nekakva elektronika koja određuje vreme otvaranja/zatvaranja kao i širinu otvorenosti wastegate-a, kako bi se postigao željeni broj obrtaja turbine. Ovo je po pravilu posao za ECU, mada postoje rešenja gde turbo sistem ima svoj zasebni kompjuter koji vodi računa o ovim parametrima, i to je tipično sistem na trkačkim modelima.

 

Hidraulične varijante rade na x načina, od elektropomične pregrade u aktuatorima, preko piezoelektričnih "zalizaka" i ventila, pa dokle ti mašta seže... Naravno poenta je da se radni fluid premešta tako da se aktuator izdužuje i skraćuje, otvarajući i zatvarajući wastegate ventil.

 

Hidrodinamički imaju još jedno skretanje izduvnih gasova ka zasebnom rukavcu van wastegate-a (slično kao EGR, a nekad se i ta dva sistema ukombinuju u jedan) i tu postoji elektronski kontrolisan ventil, koji propušta gasove sa zadnje strane wastegate aktuatora, time smanjujući efektivnu razliku pritisaka u kućištu turba i na sâmom wastegate. Kada se to zatvori, razlika pritisaka raste, i gasovi koji nailaze na turbinu uspevaju izgurati wastegate ventil u otvoren položaj. Variranje otvorenosti sekundarnog (manjeg) ventila diktira na kom (nad)pritisku wastegate biva otvoren. Druga varijanta je korišćenje venturi efekta, i ovo se koristi kod turboa sa visokim protokom, gde se sekundarnim kanalom pušta da gasovi brzo prelaze preko aktuatora ventila, efektivno snižavajući pritisak i praveći pozitivan diferencijal od iznutra, tako da što se više otvori sekundarni ventil, to će lakše wastegate da bude otvoren.

 

Ima naravno još mogućnosti i metoda, ove iznad su najčešće. Naravno ubedljivo najčešće rešenje je slično ovom hidrodinamičkom, ali se koristi vakuum pumpa da "izvuče" wastegate ventil i time otvori prolaz izduvnim gasovima, umesto korišćenja venturi efekta ili pak izjednačavanja pritisaka sa obe strane wastegate.

 

Kad kažem da zavisi od cilja / operativne zone, mislim na činjenicu da turbinu karakterišu (nad)pritisak (statički pritisak) i protok (dinamički pritisak) vazduha, gde ne možeš imati oba na visokoj vrednosti istovremeno, osim ako imaš ogromnu turbinu koja se brzo vrti, što je skupo, kompleksno za napraviti i masivno. Ovo je analogno odnosu potencijalna/kinetička energija unutar gravitacionog polja - telo na visini ima visoku potencijalnu energiju ali nikakvu kinetičku, a kada krene padati, raste kinetička a opada potencijalna... Tako je i sa protokom kroz turbo, za dati fiksni oblik i veličinu kućišta, kompresora i turbine, imaš određeni raspon pritisaka i protoka koje možeš postići.

 

Veći pritisak znači i efektivno viši kompresioni odnos, tu možeš dobiti efikasnost sagorevanja ukoliko je gorivo otporno na preranu detonaciju ("knock"), odnosno možeš da dobiješ visok obrtni momenat na niskim obrtajima. Ovo je "high boost" pristup. Tipično se za ovo koriste turbine manjih dimenzija, jer one lakše podnose visoke rotacione brzine, a male lopatice kompresora znače manju rotacionu inerciju ali time i manji protok vazduha.

 

Veći protok znači da više vazduha isporučuješ u cilindre, što dalje znači veću volumetrijsku efikasnost na visokim obrtajima. Dodatni (nad)pritisak ovde nije presudan jer ionako ubrizgavaš bogatu smešu za što veću proizvodnju snage. Ovo je "high flow" pristup, i daje najbolje efekte na višim obrtajima. Ovo su tipično turbine velikog prečnika, koje sporo i teško dostižu visoke obrtaje, ali imaju krupne lopatice kompresora koje pomeraju velike količine vazduha, doduše zbog sporije rotacije deo tog protoka može da se vraća nazad pa je pritisak manji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Au, kakav referat a samo mali obicni wastegate :D 


Salim se naravno, hvala na opsirnom odgovoru :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mislim da se o principima rada, praktičnim tehničkim rešenjima i primeni turbine u auto/moto industriji može bukvalno napisati knjiga od 300+ strana...

 

Možda da napravimo Turbo Q&A thread? Da ljudi malo-pomalo pitaju šta ih zanima, tako da svi imaju šansu i da pitaju i da pišu, - ja ću rado doprineti sa par zidova teksta, kako vreme i raspoloženje dozvole :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Piše u originalnom postu... Zavisi u kom položaju zaglavi. Može da bude overboost, odnosno previše (nad)pritiska, pa da se MAP žali ili čak da dođe do prerane detonacije zbog siromašne smeše (previše vazduha u cilindru u odnosu na količinu goriva koje diktira mapa); a može da bude nedovoljno punjenje u nižim i/ili srednjim obrtajima, zavisno od motora i veličine turba. Neki motori/turbine imaju senzor aktuatora varijabilne geometrije ako nije sensorless hidrodinamička izvedba (krilca koja reaguju na tok gasova kad se postigne određeni intenzitet toka ili pritisak u kućištu turbine).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Q&A - Da li imamo info o tome koja je zaista brzina okretanja impelera...koju god brojku da sam nasao deluje impresivno...cuo sam o 80.000 okretaja u minutu, a cuo sam i 180.000?
           Naravno, pricamo o standardnim, serijskim turbinama...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zapravo, u praktičnoj primeni rotacione brzine idu i do 250k rpm za neke modele. Recimo Ford-ov trocilindrični EcoBoost motor od 1L i 125 HP koristi ovakvu turbinu. Ovo je jedino moguće za male turboe sa minimalnom inercijom i sa impelerom od max 40-50mm. Zavisno od scenarija upotrebe to može biti impeler izliven iz komada i dorađen i balansiran na CNC-u, od lakih materijala (tipa duraluminijum), ali može biti i od posebnih duktilnih high-temp shape memory legura, da izdrži užasne centrifugalne sile i ne razleti se.

 

Neke napredne varijante od posebnih keramičkih kompozita ojačanih ugljeničnim vlaknima su u upotrebi u trkačkim motorima i modifikacijama... Tamo idu i preko 250k, ali to zavisi od ležajeva i izbalansiranosti kompletnog sklopa turbina - osovina - kompresor. Uglavnom se koriste ne da direktno pune usis, već da izlaz sa njih ide na turbo od većeg, "glavnog" turboa, kako bi se brže prešao boost threshold (kritični RPM kompresora pri kome počinje stvarati nadpritisak) i skratio spool up time (vreme potrebno da se turbina/kompresor "zaleti" do boost threshold-a).

 

Kod aksijalnog toka, veći broj manjih lopatica će dati veći protok, a manji broj većih lopatica daje veći statički pritisak. Poenta je da je veća površina normalna na protok vazduha (fluida generalno) te ima manje prostora da fluid "curi" nazad zbog kontrapritiska (backpressure). Kod radijalnog toka, kakav je kod skoro svih turbo-kompresora, statički pritisak se može postići upravo visokim brojem obrtaja, jer u jedinici vremena više puta lopatica kompresora pogura vazduh, odnosno skraćuje se vreme u kome fluid može da se vrati u suprotnom smeru.

 

Kod trkačke implementacije, statički pritisak bi bio skoro pa beskoristan, i za forsiranu indukciju motora a i za spool-up veće turbine, ali to se rešava time što izvod sa kompresora manjeg turba ide pod velikim napadnim uglom na turbinu većeg turba, tako da se koristi pritisak x površina, radije nego "sirova" kinetička energija (brzina toka) fluida.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 10/21/2019 at 10:50 AM, Ivan said:

...

Sto se tice turba, samo bih dodao da su na benzincima mnogo vise na udaru zbog visih temperatura izduva. ... Pogotovo vazi za IHI varijante sa pocetnih ... Pored pucanja kucista...

 

Znao sam ovo u teoriji a onda sam naučio i u praksi...   :X  :lol:  

 

IMG_20190503_123051.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nije valjda tvoja :unsure: ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Daj malo detalja, sta je bilo, koji IHI je bio u pitanju (VL 36 il 37), na koliko km, jel bio stock il tunovan? :D 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, Quadrifoglio Verde said:

Ako nekog interesuje kako izgleda srce turbine za 1750 TBI evo prilike da ga vidi. Neka neko ko je tehnički potkovaniji napiše tačnu oznaku turbine...

 

received_745829585765458.jpeg

received_339664196839074.jpeg

 

15 minutes ago, PremieRacing said:

Ja bi samo preveo na srpski... Ni'ta ne lazume  :blink:

:P

Center Housing Rotating Assembly - CHRA - Centralni rotacioni sklop.

 

U pitanju je combo turbina + ležajevi + kompresor + osovina + cirkulacija (ulje, voda ili oba, zavisi kako je hlađena turbina).

 

Generalno je svaki od delova moguće poručiti zasebno, ali je popularno kad neko hoće da uradi "generalni remont" turbine i nema problem kao što si ti opisao par postova iznad u ovoj temi - sa puknutim kućištem turbine. U principu se isplati ako treba da se koriguju pera impelera (bilo struganje naslaga ili ispravljanje deformacija) i kad su ležajevi u nepoznatom ili poznato lošem stanju; ili ne daj bože, ako je osovina popustila pa turbina trese jer je van tolerancije balansa i centriranosti...

 

Ovako zgodno, dođe sve ganc-novo, sa novim gumicama i dihtunzima - razdvojiš polovine kućišta turbine i eventualno očistiš po potrebi, zvekneš ovo u sredinu, spojiš, gotovo. Imaš praktično novi turbo. CHRA se može naći za tipa 100-150€ ako se potrudiš, a remont na CNC-u, gumice i dihtunzi i čišćenje izađe bar 80... Ovako barem znaš tačno šta dobijaš.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Imam novo pitanje :) 

 

Da li moze nekakvo pojasnjenje na relaciji N75 ventil - wastegate - opruga WG-a :) 

 

Usled novonastale situacije koju sam imao, pojavila se velika potreba za dubljim razumevanjem ovog dela :) 

 

Svakako podrzavam da tema ostane uopstena, ali ako bi se na nekom primeru objasnilo, slobodno moze da bude primer ovog motora: 

 

https://www.fiat-lancia.org.rs/Manuals/Fiat/Nuova_Bravo/Fiat_NuovaBravo_1.4TjetEngine.pdf

 

:D 

Share this post


Link to post
Share on other sites

image.thumb.png.a0f8d84c2823e6e31edf9da3c522a71d.pngimage.thumb.png.f23ef970289b78b47fe404f9b518a14d.png

 

Slika je sa interneta, ali je orginalni turbo VL 37. Trebalo bi da nema oprugu uopste, da je povezan cvrstom vezom sa izduvnom stranom. 

 

Da odgovorim malo sam sebi. Ako sam dobro razumeo, pritisak iz izduvne strane turba ide prvo u boost kontroler (po VW terminologiji N75), koji zatim na osnovu mape odlucuje da li ga propusta dalje u kompresorsku stranu, ili u wastegate. On ima samo mogucnost da bude ON ili OFF a vrednosti koje su izmedju max i min postizem PWM-om, odnosno ultra-brzim kliktanjem on-off... 

 

Kada pritisak ode u WG, on se otvara i ta cvrsta veza koju sam obelezio strelicom, omogucuje da se na izduvnoj strani otvori neki ventil koji propusta gasove direkt u izduv, da ne prevrti propeler... 

 

edit: neka me neko ispravi ako gresim :) 

 

 

Edited by horvat

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bogami, fino se ti ispriča sâm sa sobom :D

Dobro je to, ko ne ume sa sobom, ne ume ni sa drugima.

 

Elem, što se tiče "anatomije", taj deo si fino izložio pa da ne ponavljam.

 

Na nekom logičko-algoritamskom nivou, nema posebne potrebe da tu bude bilo kakva opruga. Ali pošto se ovde radi o dinamici fluida kroz konstriktivno-restriktivne vodove, ipak se mora obratiti pažnja i na neke "propratne efekte" koje možda ne razmatraš dok planiraš/analiziraš sistem.

 

Podrazumevano stanje je "zatvoreno". Ono je na snazi kada nema vakuuma na kontrolisanoj strani aktuatora. To znači da vršimo silu na aktuator kada hoćemo da otvorimo WG ventil. Tri razloga za prisustvo opruge u tom sklopu:

 

1) Nismo mi jedini koji deluju da otvore ventil - isto rade i izduvni gasovi, jer bi prolaz kroz WG bio kraći put napolje odnosno opcija koja potencijalno "košta" gasove manje energije. Opruga je tu da vrši pritisak na aktuator pa time i sâm ventil, da bi osigurala da će ostati zatvoren.

2) Treba nam lak način da sistem vratimo u default stanje nakon što ugasimo vakuum-pumpu. Opruga je najjednostavniji mehanizam za to. Pri tome opruga se bira tako da je sila koju vrši na WG ventil odgovarajuća otprilike gornjem nivou tolerancije dozvoljenog pritiska u kompresorskom delu, tako da će je izduvni gasovi uspeti savladati i otvoriti WG - u slučaju da vakuum-pumpa zakaže ili negde postoji curenje u sistemu pa se ne postiže dovoljan vakuum.

3) Ako je ispravna, kod vakuum-pumpe je on/off varijanta, kao što si i sâm zaključio. Pa da ne bi bio baš "square wave" i PWM, opruga omogućava "mekšu" tranziciju između otvoreno/zatvoreno stanja, što je dobro i po sâm mehanizam a i po ostale komponente jer nagli nastanak razlike u pritisku stresira kompletan sklop kao i impelere i ležajeve turbine. Sem toga kod postepene promene i ECU ima više vremena da podesi ostale parametre (tajming paljenja, količina goriva itd).

 

Naravno da se može i bez opruge, ali u pitanju je jeftin i jednostavan deo koji značajno doprinosi i trajnosti i kvalitetu rada turba, pa deluje blesavo na njoj uštedeti... Imaš i turboe koji samo oprugu i koriste, pomenuh to u nekom od prethodnih postova :)
Generalno, turbo itekako može da bude free-floating potpuno, odnosno bez ikakvog wastegate ili blow-off valve ili ičega takvog što bi oslobodilo višak pritiska, ali onda mora da bude i izdržljiviji ležaj i masivniji impeler, a to košta i dodaje na masi motora kao i na inerciji turbine, pa se zato izbegava u modernim rešenjima.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


 

 



Info

FLCS Forum koristi tzv. kolačiće (cookies), kako bi korisnicima osigurao funkcionalnost i jednostavnost korišćenja. Daljim pregledom ovog Foruma dajete svoj pristanak za korišćenje "kolačića".

×
×
  • Create New...