Автор Тема: Спортски издувни системи и модификации  (Прочитано 86609 пати)

Отсутен djidji

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10569
Спортски издувни системи и модификации
« на: Февруари 27, 2011, 13:09:09 pm »
Спортски дизајнираните издувни системи и добивките на перформанси
Ставањето на спортски издувни системи е многу популарна модификација. Има примери на ставање на издувни системи дури со големина на олук?! па затоа при овој случај ние ќе ја испитаме загубата на перформанси. Прашањето е каков ефект имаат на моторот и дали сите издувни системи ја зголемуваат моќноста?
Оваа компонента на системите со внатрешно согорување има најголем ефект врз на издувната фаза при согорувањето. Брзото и непречено ослободување на согорените гасови од цилиндерот е битно, во смисла колку помал отпор при издувот, дотолку поголема добивка на коњски сили.
ФАКТ: Полирањето на внатрешноста на цевките од издувниот систем помага во полесното излегување на гасовите и го намалува внатрешниот отпор.
За мотори под 1,6L, препорачуваме да се задржите на максимум 1,5“ до 2“ (цола) дијаметар на цевката (помал мотор – потенка цевка). За мотори од 1,5L до 2,5L, одете од 2“ до 2,5“, a преку 2,5L цевката нека биде со дијаметар од 3“.
За мотори преку 2,5L зафатнина наша препорака е и двоен издувен систем. Користете половина од зафатнината на моторот за одредување на дијаметарот на цевките (како што наведовме претходно), така што 3.0L мотор, идеално би се совпаднал со двоен издувен систем со дијаметар на цевките од 1,5“ до  2“, а на пример 5L мотор со 2 до 2,5“ двоен систем.
Овој дијаметар важи на целокупната должина на цевките на издувниот систем се до задното лонче.
Задното лонче и дијаметарот на задните цевки може да биде малку поголем, но ова нема да придонесе за зголемување на перформансите туку само да се добие подлабок звук.
Гасовите под притисок поминуваат побрзо низ мала цевка отколку низ голема, т.е. забрзуваат при стеснување на цевката (при што се зголемува густината и притисокот). Неправилните и нагли стеснувања може да предизвикаат вртложење што се одразува на протокот на гасовите и негативно влијае врз перформансите.
Должината, големината и обликот на издувната грана (на сликата со црвена боја) е исто така многу битен, но ваквите пресметки ќе им го оставиме на експертите. Многу произведувачи на автомобили веќе фабрички завршиле доста добра работа (со оглед на тоа што треба лесно, брзо и ефтино да се изработуваат), но сепак афтермаркет издувните грани се правени да дадат и даваат подобри перформанси.
Како и да е, може да го подобрите и веќе вградениот фабрички издувен систем со тоа што ќе ја „дотерате“ внатрешноста на цевките. Друга (поскапа) опција е купување или изработка на издувен систем од нерѓосувачки челик.
Најдобрите системи за атмосферски мотори (NASP) се наречени 4-2-1, што би значело од четири цевки во две па во една и тоа во три чекори. Обично стандардните издувни системи се 4-1, т.е. сите четири цевки од издувната грана се спојуваат на во една цевка (неизбежно кај турбо системите со еднa турбина, додека пак на пример 6-2-2 би бил би-турбо систем).
ФАКТ: Со слаб заден притисок ќе го изгубите целиот вртежен момент. Доколку внатре собира тупаница, значи сте претерале.
Цевка со поголем дијаметар значи дека е потребен помал притисок да се истурка гасот надвор, а и целиот процес е побрз.
Со тоа што го ограничува слободниот проток на гасовите, катализаторот ја намалува силата на моторот од 1 до 4 коњски сили. Ако вградите спортски катализатор со голем проток или декат (decat) цевка, т.е. цевка наместо катализатор, во повеќе случаи ќе забележите подобрување. Но добивката на моќност кај моторите со мала зафатнина ќе биде многу мала.
Добар избор е ставањето на 4-2-2 систем, така што ќе има две цевки до крај, т.е. по две цевки од издувната грана продолжуваат во по една цевка со два лонци на крајот. Добро е да се проба и фабрички систем од ист автомобил но со поголем мотор или спортска верзија на истиот.
Повеќето спортски задни лонци даваат ниски ноти, но и многу малку во севкупните перформанси.
Препорачуваме употреба на универзален заден лонец (бидејќи лонецот е универзален ќе треба сами да додадете држачи).
Како што е битна должината на всисните цевки, така е битна и должината на цевките на издувната грана. Најдобри издувни грани се оние кои имаат иста должина на сите цевки од секој излез од цилиндрите до местото каде се спојуваат. Повеќето фабрички издувни системи се со доста недостатоци, т.е. рабови, испакнатини, остатоци од заварувањето и т.н. (особено на спојките). Брусењето и рамнењето на овие недостатоци го подобрува протокот на гасовите. Додека „сте на местото“ може и да ја исполирате внатрешноста на цевките со што комплетно би го намалите отпорот. Издувните системи направени од нерѓосувачки челик веќе имаат мазна внатрешност и плус се многу полесни.
Температурата под хаубата е еден од најголемите убијци на перформансите (пр. поладен воздух >погуст воздух > повеќе кислород > подобро согорување = повеќе сила, едноставно). Завиткувањето (обложувањето) на издувниот систем со термоизолатор речиси секогаш резултира со драматично намалување на температурата. Друга позитивна рабора е и тоа што ќе му помогне на катализаторот <доколку некој го зачувал :-) >побрзо да ја постигне работната температура, а со тоа му го продолжува животниот век.
Со ставање на керамички слој значително се намалува зрачењето на топлина од издувниот систем во просторот околу моторот.
(НЕМОЈТЕ ДА КОРИСТИТЕ ОБИЧНИ ТКАЕНИНИ ЗА ОБЛОЖУВАЊЕ НА ИЗДУВНИОТ СИСТЕМ ЗАТОА ШТО ЌЕ ПРЕДИЗВИКАТЕ ПОЖАР)

www.tuning.mk
« Последно менување: Февруари 27, 2011, 14:23:21 pm djidji »

Отсутен marsher

  • Сениор
  • ****
  • Пораки: 3177
    • smchiptuning
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #1 на: Февруари 27, 2011, 13:12:39 pm »
Браво Џиџи...

Отсутен djidji

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10569
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #2 на: Февруари 27, 2011, 13:14:52 pm »
Браво Џиџи...

Фала Маестро :P

Отсутен Stratro

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 22223
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #3 на: Февруари 27, 2011, 13:37:40 pm »
Malce poveke osvrt na izduvni sistemi kaj turbo motori...

by Jay Kavanaugh, a turbosystems engineer at Garret,


“Howdy,

This thread was brought to my attention by a friend of mine in hopes of shedding some light on the issue of exhaust size selection for turbocharged vehicles. Most of the facts have been covered already. FWIW I'm an turbocharger development engineer for Garrett Engine Boosting Systems.

N/A cars: As most of you know, the design of turbo exhaust systems runs counter to exhaust design for n/a vehicles. N/A cars utilize exhaust velocity (not backpressure) in the collector to aid in scavenging other cylinders during the blowdown process. It just so happens that to get the appropriate velocity, you have to squeeze down the diameter of the discharge of the collector (aka the exhaust), which also induces backpressure. The backpressure is an undesirable byproduct of the desire to have a certain degree of exhaust velocity. Go too big, and you lose velocity and its associated beneficial scavenging effect. Too small and the backpressure skyrockets, more than offsetting any gain made by scavenging. There is a happy medium here.

For turbo cars, you throw all that out the window. You want the exhaust velocity to be high upstream of the turbine (i.e. in the header). You'll notice that primaries of turbo headers are smaller diameter than those of an n/a car of two-thirds the horsepower. The idea is to get the exhaust velocity up quickly, to get the turbo spooling as early as possible. Here, getting the boost up early is a much more effective way to torque than playing with tuned primary lengths and scavenging. The scavenging effects are small compared to what you'd get if you just got boost sooner instead. You have a turbo; you want boost. Just don't go so small on the header's primary diameter that you choke off the high end.

Downstream of the turbine (aka the turboback exhaust), you want the least backpressure possible. No ifs, ands, or buts. Stick a Hoover on the tailpipe if you can. The general rule of "larger is better" (to the point of diminishing returns) of turboback exhausts is valid. Here, the idea is to minimize the pressure downstream of the turbine in order to make the most effective use of the pressure that is being generated upstream of the turbine. Remember, a turbine operates via a pressure ratio. For a given turbine inlet pressure, you will get the highest pressure ratio across the turbine when you have the lowest possible discharge pressure. This means the turbine is able to do the most amount of work possible (i.e. drive the compressor and make boost) with the available inlet pressure.

Again, less pressure downstream of the turbine is goodness. This approach minimizes the time-to-boost (maximizes boost response) and will improve engine VE throughout the rev range.

As for 2.5" vs. 3.0", the "best" turboback exhaust depends on the amount of flow, or horsepower. At 250 hp, 2.5" is fine. Going to 3" at this power level won't get you much, if anything, other than a louder exhaust note. 300 hp and you're definitely suboptimal with 2.5". For 400-450 hp, even 3" is on the small side.”

"As for the geometry of the exhaust at the turbine discharge, the most optimal configuration would be a gradual increase in diameter from the turbine's exducer to the desired exhaust diameter-- via a straight conical diffuser of 7-12° included angle (to minimize flow separation and skin friction losses) mounted right at the turbine discharge. Many turbochargers found in diesels have this diffuser section cast right into the turbine housing. A hyperbolic increase in diameter (like a trumpet snorkus) is theoretically ideal but I've never seen one in use (and doubt it would be measurably superior to a straight diffuser). The wastegate flow would be via a completely divorced (separated from the main turbine discharge flow) dumptube. Due the realities of packaging, cost, and emissions compliance this config is rarely possible on street cars. You will, however, see this type of layout on dedicated race vehicles.

A large "bellmouth" config which combines the turbine discharge and wastegate flow (without a divider between the two) is certainly better than the compromised stock routing, but not as effective as the above.

If an integrated exhaust (non-divorced wastegate flow) is required, keep the wastegate flow separate from the main turbine discharge flow for ~12-18" before reintroducing it. This will minimize the impact on turbine efficiency-- the introduction of the wastegate flow disrupts the flow field of the main turbine discharge flow.

Necking the exhaust down to a suboptimal diameter is never a good idea, but if it is necessary, doing it further downstream is better than doing it close to the turbine discharge since it will minimize the exhaust's contribution to backpressure. Better yet: don't neck down the exhaust at all.

Also, the temperature of the exhaust coming out of a cat is higher than the inlet temperature, due to the exothermic oxidation of unburned hydrocarbons in the cat. So the total heat loss (and density increase) of the gases as it travels down the exhaust is not as prominent as it seems.

Another thing to keep in mind is that cylinder scavenging takes place where the flows from separate cylinders merge (i.e. in the collector). There is no such thing as cylinder scavenging downstream of the turbine, and hence, no reason to desire high exhaust velocity here. You will only introduce unwanted backpressure.

Other things you can do (in addition to choosing an appropriate diameter) to minimize exhaust backpressure in a turboback exhaust are: avoid crush-bent tubes (use mandrel bends); avoid tight-radius turns (keep it as straight as possible); avoid step changes in diameter; avoid "cheated" radii (cuts that are non-perpendicular); use a high flow cat; use a straight-thru perforated core muffler... etc.”

"Comparing the two bellmouth designs, I've never seen either one so I can only speculate. But based on your description, and assuming neither of them have a divider wall/tongue between the turbine discharge and wg dump, I'd venture that you'd be hard pressed to measure a difference between the two. The more gradual taper intuitively appears more desirable, but it's likely that it's beyond the point of diminishing returns. Either one sounds like it will improve the wastegate's discharge coefficient over the stock config, which will constitute the single biggest difference. This will allow more control over boost creep. Neither is as optimal as the divorced wastegate flow arrangement, however.

There's more to it, though-- if a larger bellmouth is excessively large right at the turbine discharge (a large step diameter increase), there will be an unrecoverable dump loss that will contribute to backpressure. This is why a gradual increase in diameter, like the conical diffuser mentioned earlier, is desirable at the turbine discharge.

As for primary lengths on turbo headers, it is advantageous to use equal-length primaries to time the arrival of the pulses at the turbine equally and to keep cylinder reversion balanced across all cylinders. This will improve boost response and the engine's VE. Equal-length is often difficult to achieve due to tight packaging, fabrication difficulty, and the desire to have runners of the shortest possible length.”

"Here's a worked example (simplified) of how larger exhausts help turbo cars:

Say you have a turbo operating at a turbine pressure ratio (aka expansion ratio) of 1.8:1. You have a small turboback exhaust that contributes, say, 10 psig backpressure at the turbine discharge at redline. The total backpressure seen by the engine (upstream of the turbine) in this case is:

(14.5 +10)*1.8 = 44.1 psia = 29.6 psig total backpressure

So here, the turbine contributed 19.6 psig of backpressure to the total.

Now you slap on a proper low-backpressure, big turboback exhaust. Same turbo, same boost, etc. You measure 3 psig backpressure at the turbine discharge. In this case the engine sees just 17 psig total backpressure! And the turbine's contribution to the total backpressure is reduced to 14 psig (note: this is 5.6 psig lower than its contribution in the "small turboback" case).

So in the end, the engine saw a reduction in backpressure of 12.6 psig when you swapped turbobacks in this example. This reduction in backpressure is where all the engine's VE gains come from.

This is why larger exhausts make such big gains on nearly all stock turbo cars-- the turbine compounds the downstream backpressure via its expansion ratio. This is also why bigger turbos make more power at a given boost level-- they improve engine VE by operating at lower turbine expansion ratios for a given boost level.

As you can see, the backpressure penalty of running a too-small exhaust (like 2.5" for 350 hp) will vary depending on the match. At a given power level, a smaller turbo will generally be operating at a higher turbine pressure ratio and so will actually make the engine more sensitive to the backpressure downstream of the turbine than a larger turbine/turbo would. As for output temperatures, I'm not sure I understand the question. Are you referring to compressor outlet temperatures?

 


Отсутен marsher

  • Сениор
  • ****
  • Пораки: 3177
    • smchiptuning
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #4 на: Февруари 27, 2011, 13:47:34 pm »
Браво и за stratro..

Отсутен djidji

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10569
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #5 на: Февруари 27, 2011, 15:26:52 pm »
Се е во ред, само уште да успееме да ја излажеме втората ламбда сонда ... Ах, блазе си им на турбо дизелашите без DPF ... 8)

Отсутен IvO

  • Редовен
  • ***
  • Пораки: 1678
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #6 на: Март 01, 2011, 16:54:28 pm »
kaj moze vo sk da se najde termoizolaciski materijal koj ke trpi golema temperatura od ispusnata grana ????

Отсутен gOJDO

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 7693
  • Хорска Секција
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #7 на: Март 01, 2011, 17:38:57 pm »
Ај да прашам па некој стручњак ваљда ќе одговори. Дали ќе добијам нешто ако го зголемам пресекот на цевката меѓу среден и заден лонец од 48mm на 60mm?

Пред среден лонец е 60mm, ауспучето после заден лонец е исто така 60mm.

Бев да прашувам за промена на заден лонец и ми рекоа дека нема да добијам ништо во перформанси, а ќе добија звук (кој не сакам да го добијам).
Ум шо идит отпосле не јет ум!

Отсутен RikiRulz

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10650
  • *** UNDERCOVER ***
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #8 на: Март 01, 2011, 18:31:47 pm »
Kako sto ti trgnalo brat :) ke izmilis ti nesto neizmisleno :) abe fukni F10 od posle grani, bez sreden lonec i katalizator i pozadi sporcki izduv i ke vidis idenje

Отсутен gOJDO

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 7693
  • Хорска Секција
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #9 на: Март 01, 2011, 22:28:31 pm »
Не сакам да ми брмчи возилото. Инаку знам дека без ауспух најбоље ќе иде.
Ум шо идит отпосле не јет ум!

Отсутен RikiRulz

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10650
  • *** UNDERCOVER ***
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #10 на: Март 02, 2011, 00:03:10 am »
Epa nema drugo care... da brci a da ne ide... komsijava do mene ima staveno na clio viliams 91 god, od grana ima komplet so se grani super sprint doneseni mu se od germanija tamo plateni 700-800 evra, znaci ima grani, so toa shto mu preporacale katalizatorot da mu ostanje, cevka so sreden lonec, i zaden lonec ... znaci ne se slusa, a ide.... ako sakas, nekoj den pomini kaj mene, da go vidis klioto da ti go zapali... i ke ti objasni, sto kako i dali ima varijanta i za tebe takva naracka da se napravi...

Отсутен Stratro

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 22223
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #11 на: Март 02, 2011, 01:26:14 am »
 

Не сакам да ми брмчи возилото. Инаку знам дека без ауспух најбоље ќе иде.

Ne sekogas i ne kaj sekoj motor...

OK now, how on earth can a free-flow exhaust fail to help the turbo spin faster? Surely there's no downside to this one. Take a stock turbo car, fit a bleed valve, fit a 4" downpipe with no backbox, and you're King of the Hill.

...Boost spikes anyone? The main way to control boost is through the 'integrated' wastegate.

Yes, they are proudly advertised as a bonus, when in reality they're a miserable compromise of low-cost and low-flow. The wastegate typically sits next to the turbine and as it opens up exhaust gases are diverted from the turbine's way. For the same opening of the wastegate valve, flow is controlled by the backpressure after the turbine. The 'freer' the turbine spins, the less of an incentive for the gases to go around the wastegate. A 4" straight-through pipe will seriously diminish the wastegate's effectiveness. If the car is running high boost as well, then the stock crappy wastegate is under even more pressure.

The result is boost spikes, that can allow the turbine shaft to spin momentarily far faster than designed. Doesn't help reliability.

But I've got a boost gauge, I hear you cry. I don't see no spikes.

I've got news for you: Your boost gauge is heavily dampened. If it were not, it would be unreadable, the needle jumping up and down continuously. The spikes are evened out in the gauge's damping fluid, what you see is an average value. Oops.


Ponatamu...

Can a free-flow exhaust reduce efficiency?

Actually, it can. The efficiency of a turbocharged engine relies heavily on the cylinder head operating at the right temperatures - more precisely the gases between the exhaust valves and the silencer (or cat). The speed and temperature of these gases dictate the force that will drive the turbine. If the gases are too slow or too cold then the turbine isn't driven as hard as it could be, resulting in increased backpressure and a slower compressor (less boost).

An exhaust that is *too* free-flowing can result in the engine feeling 'gutless' at the bottom of the rev range. This is not always placebo, the gases leaving too early result in lower exhaust gas temps, therefore lower torque produced at those engine revs. This is only the case at low revs, because the very same exhaust design also results in higher flow at high revs, and lower EGTs there too. The only difference is that the lower EGTs are now welcome, because they are pushed below the maximum (safe point), while at low revs they were below the minimum (efficiency point).

Such an engine will produce improved max bhp figures, but looking closely it will be apparent that it's at the expense of low-down power. Once it's recognised however, it can be fixed - exhaust wrapping could help bring EGTs back up again, while the free-flowing exhaust can retain the max flow potential. Best of both worlds.


Znaci, ne vazi sekogas   -  vadi katalizator, sreden lonec,zaden lonec... montiraj  Fi 100 ka cefka dokraj i teraj..;D
Vo tvojov slucaj, ako na sakas zvuk,bolje ne pipaj bidejki drugo nema ni da dobies.
« Последно менување: Март 02, 2011, 01:45:42 am Stratro »

Отсутен gOJDO

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 7693
  • Хорска Секција
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #12 на: Март 02, 2011, 07:50:27 am »
@Riki
Не давам 700-800 евра за промена на издув. Ако има фајде од ситни зафати би дал максимум 100-150 евра. Ако нема, никому ништо. Како и да е, не сакам воопшто да ми бучи и тандрцка колата. Во моментов ни е единствена, возам 9 месечно бебе и ми треба тивка и удобна вожња. Само сакам малку да ја зголемам снагата на ниски и средни вртежи.

Другар Strato, благодарам што си се потрудил да ми ги копи-пејстуваш текстовите, но тие немаат никаква врска за мојот случај. Мојот мотор е атмосферски, не е турбо. Ако сакаш дај ми линк од таму од каде ги копи-пејстуваш тие текстови, па да побарам за атмосферци.
Ум шо идит отпосле не јет ум!

Отсутен RikiRulz

  • Легенда
  • *****
  • Пораки: 10650
  • *** UNDERCOVER ***
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #13 на: Март 02, 2011, 08:17:16 am »
Gojdo iskreno mnogu pari se 700-800 evra, i jas ne bi gi dal... ama ima meraklii pa davaat.... a ne znam da vidis sto ke dobies... ako sredniot lonec go zgolemis, i go izvadis katalizatorot.... a tvojot zaden izduv da e istiot so toa sto da mu se stavi pozadi pogolema posledna cevka, mislam na taa cevka kaj sto sakas da go zakacis muflerot

Отсутен SaleSk

  • Сениор
  • ****
  • Пораки: 6015
  • 69
Одг: Спортски издувни системи и модификации
« Одговори #14 на: Март 02, 2011, 08:20:47 am »
@gOJDO

Друже, а да си купиш една калибра за некој 500 до 800 евра па после заебавај си се со модификации...
И онака ке биде некој чвор, па ке треба по секоја цена да си ја поправаш, преправаш, надоградуваш итн...
Со еден збор ке си имаш кола за да фрлаш пари на неа, и ке си имаш фамилијарно возило.
Вака возилото да си го преправаш од тоа што е, во селска канта, незнам колку ти е паметно и исплатливо.
Знаеш како викаат...Кога ѓаволот немал работа, :) што правел?

Доколку не ти се допаѓа идејата со две возила, купи си некој модел на фабричко спремно возило, односно бидејќи бараш поголемо возило, тивко, да оди, да ти прима во ниски, средни и високи вртежи, најдобро би ти се вклопил некој спортски модел на LANCER EVO, BMW M3, AUDI S8, SUBARU Impreza WRX итн...
Ако имаш желба и може да ти предложиме некој конкретен модел од овие возила
Dusevno bolniot covek nikogas ne napagja bez pricina.Po toa se razlikuva od normalnite ludje.