Ämnesverktyg Visningsalternativ
  #1  
Gammal 2011-07-05, 00:57
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Motorskolan

INTRO

På grund av min mediokra fantasi kom jag inte på nåt bättre namn på denna tråden

Ambitionen med tråden är att lyfta diskussionen kring allmänkunskapen på motorer. Jag är absolut ingen expert i ämnet varför jag gladeligen välkommnar andras hjälp att göra tråden till intressant läsning för den som vill lära sig om motorer och hur vi kan utnyttja dem på ett optimalt vis.

Själv tänkte jag fylla på lite allt eftersom jag kommer över nåt intressant men ambitionen är att dela med mig så mycket av det lilla jag kan. Återigen, har mycket lite erfarenhet och på detta forumet vet jag det finns rävar som kan trimma bilar

Det finns oerhört många sätt att optimera motorns gång och karaktär, det är väl här jag tänkte att dialogen kommer hamna.

Den som är lika intresserad som jag kan givetvis läsa böcker och googla, men den som inte är det kan enkelt besöka tråden och säkert snappa upp ett och annat, allt eftersom vi alla fyller på med information vi vill dela med oss.

Jag har ingen direkt motorbyggarbakgrund, är ingenjör med motorintresse och har varit verksam inom fordons-branschen i över 10 år, framförallt inom produktutveckling av elektriska system och funktioner, men har även viss erfarenehet av PWT (Powertrain, dvs. motor/drivlina).

Innan jag börjar så kan man säga att alla som har intresse av bilar ofta har erfarenheter att dela med sig, sådan välkomnas här då jag tycker ibland att det är lite 'hokus pokus' kring hur man ökar effekten på en bil.

På detta forumet tycker jag många delar med sig väldigt öppet vad de gör för att öka effekten, vilket är kul, men det inte alltid man förstår varför resultatet blir som det blir och vad man kan göra för att ytterligare förbättra det.

Så, låt oss börja lite försiktigt:

Sedan ångmotorn kom till har man sökt mer effekt och högre hastighet. Till och börja med var det framförallt på tåg och båt sidan som man tävlade om att få till bästa/värst prestanda. När så oljan gjorde sitt intåg kring slutet av 1800-talet inleddes en ny era.

Oljans fördel var att den hade högt energi innehåll och var enklare att handskas med. Ångmotorn var stor och krävde vatten hela tiden varför den snabbt ersattes i början av 1900 talet.

Dagens moderna motor är en fyrtaktsmotor, vilket helt enkelt innebär att den arbetar i fyra takter:

1. Sug in luft/bränsle
2. Komprimera gasmixen
3. Explosion/antänd
4. Tryck ut förbrända gaser


För att åskådliggöra detta på nån form av pedagogiskt vis har jag lånat en bild från Wiki:

__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-05 klockan 01:06.
Svara med citat


  #2  
Gammal 2011-07-05, 01:50
Mäkis avatar
Mäki Mäki är inte uppkopplad
Seriously Imprezzed Driver!
 
Reg.datum: mar 2010
Ort: Sandviken, Sverige.
Inlägg: 734
Standard

Läsvärt för nybörjare!
http://sv.wikipedia.org/wiki/Lambda_1
__________________
Åker Subaru Impreza WRX STi Type RA -02
X:et Subaru Impreza WRX -05
Älskar öppen dump! Svajande tomgång, avgasknallar och en ny luftmassemätare per år på en originalare, de e najs!
Svara med citat
  #3  
Gammal 2011-07-05, 23:45
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Kompression - Grunderna

Bjuder på en basic-dragning i ämnet kompression.

Utan kompression kommer självklart ingen energi att nyttjas vid explosionen i förbränningsrummet, och ju högre kompression man har, desto bättre omvandlas energin till mekanisk rörelse. Man kan säga att hög kompression innebär bättre nyttjandegrad/verkningsgrad av bränslet.

Om man tillsätter samma mängd luft och bränsle till 2 motorer med identisk konstruktion men med olika kompression så kommer den med högre kompression svara bättre över hela registret. Genom att bränslets energi nyttjas bättre kommer även bränsleförbrukningen sjunka på motorn med den högre kompressionen.

Kompressionen i våra överladdade EJ20 ligger statiskt på 8.0:1

Med statiskt menas att vid ideela förhållanden, dvs. att kolven drar in 100% syre när den åker nedåt (vilket är långt i från fallet när man kör), samt utan laddtryck.

8.0:1 innebär att den volym syre motorn drar in komprimeras 8 gånger, så när kolven står i sitt översta läge (TDC) så har luften komprimerats till 1/8 -dels volym.

Det finns eftermarknadskolvar som åtminstone erbjuder 8.5:1 i kompression till EJ20.

Ok, så varför har EJ20 motorer så låg kompression ? Alla överladdade motorer har en stor portion dynamisk kompression. När en sugmotor arbetar så drar den in så mycket luft den kan, men inte mer än den får. Begränsnignen ligger bland annat i cylindervolymen. En 2 liters motor med 4 cylindrar sväljer 0,5 liter syre per cylinder och förbränningscykel.

På en överladdad motor så kommer motorn agera på samma vis som i sugmotorfallet men med en viktig skillnad, man TVINGAR in luft i förbrännigs-rummet. Genom att tvinga in luft i förbränningsrummet ökar man mängden syre som sedan komprimeras, därmed ökar man den dynamiska kompressionen till kanske 12,5:1 när snurran ger som mest.

Ok, men vad händer vid 13 eller 14 i kompressionsförhållande? Jo, nu börjar man tangera gränsen för knackning, dvs. det sker en okontrollerad antändning av bränslet i förbränningsrummet.

Stop, stop säger nån, man kan stävja detta. Jepp, genom att använda ett bränsle som har högre oktantal. Ett bränsle med högre oktantal har samma energiinnehåll som ett lägre oktantal, men, det självantänds inte lika lätt.

Eftersom E85 har högre självantändingspunkt än 95 oktanigt kan man med högre kompression (öka laddet).

Hur ökar man enkelt kompressionen då ?

Finns flera sätt men vi kan kika på formeln först:

Kompression erhålls genom att räkna fram:

(pi/4)* cylinderdiameter*cylinderdiamter*slaglängd + volym syre ovan kolven vid TDC
----------------------------------------------------------------------------------------------
volym syre ovan kolven vid TDC


Man kan alltså öka kompressionen genom att:

1. Öka cylindervolymen (Bore -> större kolvdiameter)
2. Öka slaglängd på kolven -> stroka motorn
3. Minska volymen uppe i toppen, t.ex plana toppen



1 och 2 är mer omfattande. Båda innebär att man inte bara ökar kompressionen, man ökar också motorns volym.

En moderna SAAB med E85 i tanken och turbo kör på ~11,0:1 i statisk kompression, dvs. den svarar oerhört mycket rappare än en EJ20 på låga varv. En BMW M3 av nyare sort är som bekant sugis och kör med 'statisk' kompression kring 12-12,5 !!!

Detta med kompression är ett av de områden som man inom motorutvcklingen jobbar oerhört hårt med, då detta inte bara ökar effekt och sänker bränsleförbrukning, man kan även ha mindre motorer men få ut ordentligt med effekt per liter.



Ok, klockan är mycket nu Jag tänkte fortsätta med kompressions grunderna imorgon, men fyll gärna på om ni vill
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-07 klockan 00:10.
Svara med citat
  #4  
Gammal 2011-07-07, 00:43
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Kompression - Grunderna

Okej, här kommer lite mera i ämnet kompression.

Formeln i förra inlägget är väldigt basic skall tilläggas. Det är inte helt enkelt att beräkna volymen ovanför kolven då det beror på packningens storlek och tjocklek, ventilernas form, formen på kolvens ovansida samt själva 'kammarens' form uppe i topplocket.

Om man nu inte vill öka kolvens storlek eller längden på kolven slag så är det uppe i toppen man behöver jobba. Ovanför kolven finns en viss luftvolym, denna kan man enkelt minska genom att t.ex plana toppen eller välja tunnare packning. Genom att minska luftvolymen kommer man öka kompressionen.

Genom att t.ex välja en tunnare packning skulle man kunna öka kompressionen med säg 0,5-1, dvs. till kanske 9.0:1. Dock måste man säkerställa att ventilerna inte knackar i kolven när den är i TDC

Man kan säga att det är i toppen det händer, om man inte vill ändra motorn i botten så att säga.
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414
Svara med citat
  #5  
Gammal 2011-07-07, 00:57
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Knackningar

Jag backar lite i diskussionen till 'hög kompression'. Vid hög kompression kommer förvisso bränslets energi nyttjas bättre, men när gasen komprimeras hårdare så kommer mera värme att avges. Denna värme bidrar till att temperaturen i förbränningsrummet höjs under kompressionsfasen.

När värmen blir tillräckligt hög kommer gasen att okontrollerat självantända varpå knackning uppstår.

För att stävja knackning kan man till exempel använda bränslen som har högre oktantal, dvs. är svårare att antända. Man kan även använda kallare stift, dessa leder bort värmen ur förbränningsrummet bättre och minskar risken för självantändning.

En av de vanligaste sätten att undvika självantändning är att pytsa in mera bränsle än det som förbrukas.

Om man kör med bensin kommer allt bränsle förbrännas om man tillför 14,7 gånger mera luft än bränsle, vad vi till vardags kallar Lambda=1

Lambda=1 innebär helt enkelt att vi har den optimala förbränningen, då allt bränsle 'förbrukas' tack vare reaktionen med syre.

När man gasar på rejält stressar man motorn ytterligare genom att kolven rör sig fortare (högre varvtal), vilket bidrar till ökad värme pga friktion. Man ställer även om tändningen på grund av att kolven rör sig fortare per tidsenhet vid högt var jämfört med lågt varv. Så för att undvika hög värmeutveckling i förbrännigsrummet kommer man tillåta att allt bränsle inte förbränns, istället används det som kylmedel. Man fetar helt enkelt på så Lambda åker ner till kanske 0,8.

Det fina med t.ex E85 är att det även har en kylande effekt då det innehåller alkohol, ett faktum som bland annat Koenigsegg utnyttjat för att öka effekten och kompressionen i sina motorer.
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-07 klockan 01:02.
Svara med citat
  #6  
Gammal 2011-07-07, 09:56
Kvarniss avatar
Kvarnis Kvarnis är inte uppkopplad
Revisor
 
Reg.datum: mar 2009
Ort: Ö-vik
Inlägg: 5 190
Standard

En viktig grej nu när du börjar blanda AFR och lambda är att det är ajabaja

Om man håller sig till lambda så kommer det alltid vara lambda 1 som är optimal för bränning, och runt lambda 0.86 för max effekt på ett bra bränsle
E85,Metanol eller race soppa spelar ingen roll.

Dock för Vpower och soppa med lägre oktan så kommer man måste sänka lambda ner till 0.82-0.78 för att undvika spikningar.
Svara med citat
  #7  
Gammal 2011-07-07, 10:01
Eiiiiiks avatar
Eiiiiik Eiiiiik är inte uppkopplad
Seriously Imprezzed Driver!
 
Reg.datum: jul 2010
Ort: varberg
Inlägg: 541
Standard

Kanske lite OT, men kollade min bil med OBD II uttaget för någon dag sen. Den visade att den hade AFR 11,3 på full last.
Vad säger detta egentligen?

Fråga nr:2 - Hur väl stämmer uppgifterna man får från OBD II? Tydligen om jag räknade om det lätt säger bilen att jag laddar 1.3.
Vad laddar en STi Original?
__________________
Subaru Impreza Wrx Sti 2003

Senast redigerad av Eiiiiik den 2011-07-07 klockan 10:05.
Svara med citat
  #8  
Gammal 2011-07-07, 10:26
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Kvarnis Visa inlägg
En viktig grej nu när du börjar blanda AFR och lambda är att det är ajabaja

Om man håller sig till lambda så kommer det alltid vara lambda 1 som är optimal för bränning, och runt lambda 0.86 för max effekt på ett bra bränsle
E85,Metanol eller race soppa spelar ingen roll.

Dock för Vpower och soppa med lägre oktan så kommer man måste sänka lambda ner till 0.82-0.78 för att undvika spikningar.

Jamen underbart, lite real-life input, tack Kvarnis

Lambdasensorn jämför syremängden som finns i avgaserna mot det som finns i luften utanför så att säga, och vid en viss nivå, ja då signalerar sensorn värdet 1. Detta sker då normalt när inga syreatomer finns i avgaserna (optimal förbränning).

Jag vet att jag blir lite djup nu men jag vill gärna förstå (typisk ingenjör ) hur det kan anses vara ok att ha överskott av oförbränt bränsle, det kommer ju inte att förbrännas utan bara kyla, det syre som normalt reagerar saknas (underskott av syre genererar Lambda under 1)

Lågt lambda -> mycket överskott av soppa -> bättre kylning ->mer effekt utan knackning kanske. Och, eftersom E85 och andra ballare bränslen som du nämner har en kylande effekt i sig så behöver man inte ha lika stort överskott av dessa bränslen som med t.eV Power, som kyler sämr i sig och därmed behöver man fetta på ytterligare.

Tänkte även dra lite kring Intercoolerns effekt inom kort, och det faktum att den kyler luften -> mer effekt.

Hursom, jättekul att inte bara jag babbalar på i denna tråden
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-07 klockan 10:28.
Svara med citat
  #9  
Gammal 2011-07-08, 09:30
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Eiiiiik Visa inlägg
Kanske lite OT, men kollade min bil med OBD II uttaget för någon dag sen. Den visade att den hade AFR 11,3 på full last.
Vad säger detta egentligen?

Fråga nr:2 - Hur väl stämmer uppgifterna man får från OBD II? Tydligen om jag räknade om det lätt säger bilen att jag laddar 1.3.
Vad laddar en STi Original?

Min lilla erfarenhet säger att du har fet blandning, vilket är högst normalt vid last. Som sagt, den feta blandningen är till för att kyla av förbränningsrummet. AFR på bensin är normalt lite lägre än på E85, har för mig jag sett AFR på ~10 i bensinare men 11,3 kan inte vara helt fel.



OBD 2 är oerhört hårt styrt och stämmer inte informationen måste en felkod sättas för felet ifråga, annars riskerar biltillverkaren skadestånd.
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414
Svara med citat
  #10  
Gammal 2011-07-08, 10:39
Koffes avatar
Koffe Koffe är inte uppkopplad
Suppleant
 
Reg.datum: maj 2007
Ort: Södertälje
Inlägg: 835
Standard

Är absolut ingen expert på sånt här så jag tycker tråden är rätt kul!
Men vän av ordning måste ändå fråga sig hur detta går till...

Citat:
Ursprungligen postat av Gilarski
då signalerar sensorn värdet 1. Detta sker då normalt när inga syreatomer finns i avgaserna (optimal förbränning).
Samt

Citat:
Ursprungligen postat av Gilarski
underskott av syre genererar Lambda under 1
Hur kan man nånsin ha ett större underskott än 0 syre i avgaserna? :-)

Mvh
Koffe
Svara med citat
  #11  
Gammal 2011-07-08, 12:40
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Koffe Visa inlägg
Är absolut ingen expert på sånt här så jag tycker tråden är rätt kul!
Men vän av ordning måste ändå fråga sig hur detta går till...


Samt

Hur kan man nånsin ha ett större underskott än 0 syre i avgaserna? :-)

Mvh
Koffe
Fullt förstålig fråga, vill minnas jag kollade upp detta en gång i tiden men har ej svaret i huvudet, så jag måste återkomma såvida ingen annan kan förklara detta.
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414
Svara med citat
  #12  
Gammal 2011-07-08, 15:53
Eiiiiiks avatar
Eiiiiik Eiiiiik är inte uppkopplad
Seriously Imprezzed Driver!
 
Reg.datum: jul 2010
Ort: varberg
Inlägg: 541
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Gilarski Visa inlägg
Min lilla erfarenhet säger att du har fet blandning, vilket är högst normalt vid last. Som sagt, den feta blandningen är till för att kyla av förbränningsrummet. AFR på bensin är normalt lite lägre än på E85, har för mig jag sett AFR på ~10 i bensinare men 11,3 kan inte vara helt fel.



OBD 2 är oerhört hårt styrt och stämmer inte informationen måste en felkod sättas för felet ifråga, annars riskerar biltillverkaren skadestånd.
Men det låter ju bra!
Hellre att det är åt det hållet tycker jag!
Vill ju inte spika sönder Kvarnis fina motor

Rätt smarta dom där prylarna faktiskt. Kopplar in en liten dosa till OBD 2, som sen skickar all information till din telefon i realtid. Där kan du dra in alla mätare du vill kolla värdet på, insugstemp, oljetemp, AFR, laddtryck mm.mm

Funkar en sån bra är det ju hur skönt som helst att kunna slippa alla fula mätare..
__________________
Subaru Impreza Wrx Sti 2003
Svara med citat
  #13  
Gammal 2011-07-09, 01:25
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Lambda sensorn - Grunderna

Nu har jag läste på lite om Lambda sensorn, det var inte helt enkelt att få svar på allt, men här kommer ett försöka att sprida lite ljus


Lambda sensorn monterades för första gången i en bil under tidigt 70 tal, på en Volvo 240/260 (olika uppgifter) California modell. Varför Californien, jo det är där som de hårdaste avgaskraven i världen kommer från. De tillsatte redan 1967 en organisation kallad CARB (California Air Resources Board) vars uppgift var att säkerställa stadens luftkvalitet, framförallt då genom att kräva hårda avgaskrav för att bilarna över huvud taget skulle få säljas i Californien.

Lambda sensorn mäter mängden syreatomer i avgaserna. I luften/atmosfären finns 21% syreatomer, detta värde används som referens.





Sensorn i sig fungerar som ett litet batteri som på kemisk väg genererar en spänning som återkopplas till motorstyr.

Nåväl, mängden syreatomer (O2) som finns i atmosfären jämförs som sagt med den mängd som finns i avgaserna. Efter mycket detektivarbete fann jag att Bosch uppger att en O2 halt kring 3-4% anses vara lean (för lite soppa) medan om man mäter 0% så är det rich (mycket soppa). Med ovan resonemang bör Stoichiometriskt ligga kring 2% syre (O2) uppmätt i avgaserna.

Bosch har stor erfarenhet av att tillverka motorstyr så siffrorna ovan torde vara en bra hint.

Med Stoichiometriskt avses att allt bränsle förbrukats vid förbränningen, inte som jag tidigare skrev, alla syreatomer förbrukats . När detta sker kommer således sensorn kommunicera en viss spänning, vilket motsvarar Lambda=1.

Lambda är alltid 1 vid en Stoichiometrisk förbränning, oavsett vilket bränsle som används, medan AFR är nåt annat (varierar mellan olika bränslen).

Ok, så nu vet vi att Lambda sensorn mäter återstående mängd syre atomerna i avgaserna. Det finns en balans (som Kvarnis nämnde) mellan Lambda 1, optimal effekt respektive optimal bränsleförbrukning, se nedan.

__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-09 klockan 01:30.
Svara med citat
  #14  
Gammal 2011-07-12, 02:05
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Intercooler

Vi har nu skrapat på ytan över vissa delar i vad som påverkar motorns prestanda. Personligen har jag för avsikt att fördjupa mig i ovan ämnen allt eftersom jag lär mig lite mera, återigen, alltid kul om nån annan vill dela med sig av sina erfarenheter/kompetens

Nåväl, som jag tidigare skrev så är en av motorns begränsningar för att nå hög effekt just knackningar. Dessa kan stävjas genom högre oktantal, kallare stift, mer bränsle (överskott av bränsle) som kyler, samt låg kompression (som dock är negativt för motorns verkningsgrad).

Ok, så varför är det så viktigt med kall luft? Kall luft tar upp mindre volym än varmluft, och om man har en fast volym att fylla så innebär detta att man får in mera luft och därmed syre, om luften är kall. Ju mer luft man lyckas trycka in i i förbränningsrummet, desto mera bränsle behöver man pytsa in för att få en balanserad (Stochumetrisk) förbränning -> mer energi frigörs vid explossionen -> mer effekt

Ok, så för att optimera förutsättningarna för ökad effekt kommer nästa fantastiska uppfinning, nämligen intercoolern

Det hela handlar om att när man trycker ihop luften så bildas det friktion mellan atomerna i luften/bränslet -> högre värme i förbränningsrummet -> svårare att trycka in mera luft. Det är av denna anledningen som en bil kan gå bättre med större Intercooler men samma laddtryck, man får helt enkelt in mera syre vid samma laddtryck på grund av att luften är kallare och utgör inte lika stort motstånd så att säga.









Ordet Intercooler härstammar från flygmotorbranschen, där man använde ett kylelement emellan (inter) varje kompressor för att höja lufttrycket in till motorn. Faktum är att när man höjde trycket så lyckades man förvisso tvinga in mera syre men eftersom luften även blev varmare av själva kompressionsprocessen fick man problem med knackningar, så effektökningen blev relativt marginell innan man kom på trickat att kyla ner densamma mellan (inter) varje kompressions-steg.

Jag skall vara tydlig här, det är alltså främst kompressorn/turbons arbete med att komprimera luften som ökar dess temperatur.

Självklart beror detta på hur mycket man komprimerar luften, men syftet med Intercoolern är i vart fall att 'kompensera' för den temperatur ökning som kompressorn/turbon resulterar i när densamma komprimerar luften. Även värmen, framförallt, från turboaggregaten medför att lufttemperaturen höjs. Avgasena och därmed turbon kan bli ~800-1000 grader på avgassidan, vilket givetvis påverkar insugssidans temperatur.

En annan viktig aspekt på Intercoolerns betydelse är att sänkt temperatur i förbränningsrummet är bra för de ingående komponenterna såsom kolva och kolvringar, som annars stressas/åldras snabbare, vilket resulterar i material-utmattning -> motorras

En Intercooler har främst 2 egenskaper, dess förmåga att avleda värme samt dess 'luftmotstånd'. När det gäller förmågan att leda bort värme så är denna intimt kopplad till den effektiva ytan som exponeras mot den omkringliggande luften, denna 'yta' kallar vi celler.





I bilden ovan syns cellerna samt mellan dem luftkanaler som den trycksatta luften färdas i. Värmen från luften vill man alltså leda bort så det är viktigt att cellerna är i gott skick. En modern intercooler har en verkningsgrad kring 70%, best case uppåt 80%. En vattenkyld Intercooler har 10-20% lägre verkningsgrad. Med 80% verkningsgrad menas att luftens temperatur skulle kunna kylas från 100 grader till 20 grader vid rätt förutsättningar (utetemp, luftström etc).

Jag har sett siffror kring 40 grader i temperatursänkning på en frontmonterad intercooler. 'Normalt' ligger den komprimerade insugstempen runt 150 grader(när man laddar på), innan den kyls ned via Intercoolern.


Här är en bild från ett test FORGE gjort på en av sina Intercoolers. I detta testet ser man att utluftens temperatur är ungefär 15 grader lägre med deras Intercooler jämfört med orginal (i detta fallet en Mitsubishi Colt CZT)








Den andra egenskapen en Intercooler har är dess förmåga att låta luften passera obehindrat. Siffrorna varierar endel, de beror även på vilket tryck man åker runt med men säg ett tryckfall om 1 PSI (0,06 bar). Det skiljer inte speciellt mycket mellan en stor Intercooler och en mindre. Tryckfallet beror främst på storleken på luftkanalerna mellan cellerna samt hur gavlarna är utformade med tillhörande rör.



Dags att sova lite, skriver lite mera i veckan
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-23 klockan 21:45.
Svara med citat
  #15  
Gammal 2011-07-13, 23:26
LegacyLarsas avatar
LegacyLarsa LegacyLarsa är inte uppkopplad
Regionsansvarig Värmland&Dalarna
 
Reg.datum: jun 2003
Ort: Världsmetropolen Djurås, Dalarna, Sverige.
Inlägg: 2 524
Standard

Intressant!
Nu kanske man börjar förstå vad kvarnis i bland pratar om..

/Larsa
__________________
Legacy turbo -92 - It´s a live!
Legacy LXs -99 - trehundrakronorsbilen
Legacy B4 RSK -02 Felstyrt direkt från Japan
Legacy 2.5 GT Limited -06 Rättstyrt direkt från Amerika -vevlagerras
Svara med citat
  #16  
Gammal 2011-07-14, 00:25
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av LegacyLarsa Visa inlägg
Intressant!
Nu kanske man börjar förstå vad kvarnis i bland pratar om..

/Larsa
Hehe, ja han & några till här på Forumet kan ju mycket mer än det lilla jag delar med mig men förhoppningsvis kan vi reda ut lite
av mystiken kring hur en motor funkar & hur man når högre effekt
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414
Svara med citat
  #17  
Gammal 2011-07-14, 01:35
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Intercooler - FMIC vs. TMIC

Har redigerat/lagt till lite istället för att fylla på med en ny Post.

Många funderar säkert, jaha, men hur vet jag att en Intercooler är bra eller dålig. Det är som sagt dess avsaknad av tryckfall samt förmåga att avleda insugsluftens värme som är avgörande för hur mycket pulver man lyckas kräma ur.

Så, hur mycket kan man tjäna på att montera en eftermarknads Intercooler ? Jag räknade lite på detta för ett bra tag sedan och kom fram till att en temperatursänkning om 50 grader skulle ge 10% mer i moment över större delen av registret. Beräkningen var sådan att ju kallare luft, desto mera syre får man in i förbränningsrummet, därmed måste man balansera med mera bränsle -> mer energi frigörs vid förbränningen -> mer effekt. Ovan resonemang gäller vid samma laddtryck.





Men vad innebär det då att en Intercooler "är god för 400 hk"? Detta är en lite svårt ämne måste jag erkänna då jag inte funnit exakt hur man testar/mäter

En ingenjörs mässig bedömminig från mig är att; man antar en viss kylning för en given luftvolym som motorn sväljer i sig och därmed passerar Intercoolern. När verkningsgraden, dvs förmågan att kyla inluften jämfört med vad dess temperatur är ut ur Intercoolern, går ned under en viss nivå (säg 60%), ja då anser man att luftflöden över denna nivån inte kommer kylas effektivt nog, man kan helt enkelt då inte stödja högre luftflöden med gott resultat.

Luftflödet är ju direkt ett mått på den effekt man får ut ur motorn eftersom luft+bränsle ger en förbränning som genererar mekanisk rörelse, och ju mer luft/bränsle, desto mer effekt


Det jag fann på Perrins hemsida var att de helt sonika mätte tempen före och efter Intercoolern och som sagt, utifrån detta skall man teoretikst kunna beräkna effektvinsten man får med kallare luft. I deras fall var vinsten obefintlig jämfört med en TMIC vid lägre ladd (1,2 bar), däremot vid 1,4 så blev det bättre på de riktigt höga varven, men inte nåt nämnvärt på de lägre, se nedan:


##########Stock TMIC 17psi###############PERRIN FMIC 17psi
3000RPM####Inlet 171F/ Outlet 97F##########Inlet 197F/ Outlet 92F
4500RPM####Inlet 204F/ Outlet 102F#########Inlet 248F/ Outlet 91F
6900RPM####Inlet 261F/ Outlet 138F#########Inlet 300F/ Outlet 99F

IC Efficiency for stock was 71%-63% at redline while 80%-86% at redline for Perrin.

AT these lower boost levels the turbo works perfect and has no issues keeping up with extra plumbing.

###########Stock TMIC 20psi############PERRIN FMIC 20psi
3000RPM#####Inlet 218F/ Outlet 110F######Inlet 213F/ Outlet 103F
4500RPM#####Inlet 245F/ Outlet 113F######Inlet 274F/ Outlet 103F
6900RPM#####Inlet 289F/ Outlet 149F######Inlet 314F/ Outlet 107F

IC Efficiency for stock was 72%-63% at redline while 75%-84% at redline for Perrin.


Ovan siffror kommer från test på en 2002-2007 WRX/STI (som jag trodde hade olika IC förvisso men OK).

Tre observationer:
1. Den längre insugsvägen ger upphov till mycket högre temperatur in till Intercoolern som är frontmonterad.
2. Det är först vid högre ladd (>1,4 bar) samt högt varvtal (stort gasflöde) som en frontmonterad IC har verkligen effekt.
3. Verkningsgraden på en Perrin är ~10% högre, vilket torde medföra kallare luft och därmed mer effekt vid samma ladd.

Det viktiga här är att man de facto kommer kyla luften lite bättre även på det låga registret i en FMIC jämfört med en TMIC, men eftersom FMIC rören exponeras för varm luft under längre tid så kommer inloppstempen till FMIC vara högre, så då spelar det ingen roll att den faktiskt kyler bättre än en TMIC, eftersom tempen ut från FMIC ändå blir ungefär densamma vid låga rpm (under 4500).

Så, om man inte avser ligga på 5000-8500 rpm och ladda minst 1,4-1,5 'hela tiden' så har jag oerhört svårt att se nyttan med en FMIC.

Jag har själv en FMIC Hyperflow Technologies och tycker det ser lite ball ut, jag laddar 1,6 bar så visst, emellanåt kanske jag har lite nytta av den men jag får lite mera turbolag så i slutändan är en FMIC i princip overkill sålänge du ligger under ca. 350hk på hjulen.

Summerat så kan en FMIC vara bra vid högre effekter men det är få av oss som har motorer som levererar pulver för dessa siffror faktiskt. Vid höga effekter/gasflöden så är det dock inget snacka om att en FMIC är kung över TMIC

En annan sak att fundera på: är en Perrin att föredra framför en HKS eller Forge ? Alla tre är etablerade och duktiga, det skiljer säkert lite saker mellan dem men så länge kärran levererar under ~350 hjulhästar så spelar det ingen större roll vad man väljer skulle jag våga påstå, visst, det kan handla om 20Nm hit elelr dit, men mer än så har jag oerhört svårt att se det skiljer dessa IC-leverantörer emellan (vid dessa 'moderata effektuttag'). På högre effekter så skiljer det nog mera (min spontana gissning).

Alla etablerade IC-aktörer vet ungefär hur man slussar luften effektivast genom en IC, man vet hur man uppnår kylning och hur man dimmensionerar kanalerna, materialen är i princip uteslutande aluminium. Det handlar även om hur stor/tjock IC man lyckas bygga, dvs. dess volym.






Rördragning och dimmensioner, silikon vs. hardpipes etc. här kan man nog optimera endel också men detta tänkte jag inte skriva om denna gången.

Jag gick in på http://www.hyperflow.com.au för att kola lite på min egna FMIC och jämför med deras bättre TMIC. Det jag gillade med deras sida var att de anger vad deras IC är lämpade för, vilket för en typisk TMIC var 250-300 kw på hjulen, dvs. dessa funkar fint om du har bortåt 350kw på veven, det vill säga säg 450 hk på veven! Jag har på ett antal reportage läst motsvarande siffror för TMIC så detta är inte några glädjesiffror för en seriöst byggd TMIC.

Återigen, en TMIC's verkningsgrad är lägre samt är dess volym mindre så den har svårare att kyla stora mängder varm luft men som sagt, de flesta av oss har ytterst sällan (om ens alls) nytta av dessa FMIC.

En aspeket att beakta, knackning inträder nästintill uteslutande på höga varvtal när luften är som varmast och luftflödet är som högst, det är vid dessa tillfällen en FMIC ger dig lite större säkerhetsmarginal.

En annan aspekt som talar mot FMIC är det faktum att en viss luftvolym, ryms i rören, denna luft skall motorn svälja i sig till det lägre trycket innan det högre trycket kommer fram, det är denna 'process' som gör att en FMIC svarar något långsammare vid gasrespons.

Jag har inte mätt upp denna 'lufttrycksfördröjning' men om vi antar att rören är 5cm i diameter och 2,5 meter långa så motsvarar detta 5 liter luft. en EJ20 sväljer under sugmotor förhållanden 2 liter luft vartannat varv (4 takter avverkas på 2 varv på veven) så det tar ungefär 6 varv på veven innan det börjar svara. Vid 2500 rpm (2500 vev-varv per minut) så motsvarar 6 vev varv 0,15 sekunder. Denna fördröjning finns hela tiden sålänge trycket ökar mellan mätningarna så att säga.

Vid högre varvtal kommer tiden sedermera bli kortare, då ju motorn sväljer mera luft under 1 minut vid 6000 rpm jämfört med 2500 rpm. Till detta bör man lägga lite tid då en FMIC innehåller större luftvolym än en TMIC, så säg kanske 0,2-0,3 sekunder i tryckfördröjning över det lägre registret. På det högre registret färdas luften fortare, varpå fördröjningen blir kortare.


Ovan ger kanske inte svar på allt men summerat så anser jag att en FMIC är mest effektiv om man har riktigt balla effekter, annars vid lägre effekter så är det lite tveksamt om den gör nån större nytta, mer än +25nm/25hk på övre delen av registret.
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-14 klockan 11:52.
Svara med citat
  #18  
Gammal 2011-07-23, 00:43
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard Turbo och laddtryck- Intro

Innan vi börjar:

Viktigt: Övertrycket är, lite förenklat, en konsekvens av att motorn inte orkar svälja all luft turbon levererar. En oändligt stor motor skulle kunna svälja all luft en turbo levererar, vilket därmed skulle få till konsekvens att man aldrig lyckades bygga något övertryck i insuget.


Redan i slutet på 1800 talet började man testa turboliknande lösnigar för att öka effekten på dåtidens motorer. Tidigt 1900-tal började man på alvar nyttja avgasdrivna kompressorer, vad vi idag kallar Turbo. Dessa aggregat började främst användas inom flyg men kom snabbt att även förekomma på fartyg och tåg, främst dieselmotorer.

När det gäller flyget så hade Turbon en lite 'speciell funktion':

Faktum är att när kolven i en sugmotor åker ned så drar den in luft, men, mängden luft som defacto kommer fylla förbränningsrummet beror på flera saker (jag kommer beröra flera i senare inlägg) men en av dessa är atmosfärstrycket.

På en sugmotor så är detta relativt viktigt, då ett lågt atmosfärstryck gör att mindre luft 'pressas' in i förbränningsrummet under insugsfasen jämfört med om atmosfärstrycket är högt. 5000 meter upp i luften är atmosfärstrycket ungefär hälften mot på marken vilket får till följd att en motor går sämre på hög höjd.

Just detta fenomen ville man på flytmotorsidan stävja med en turbo, som då skulle säkerställa att man behöll ungefär samma tryck i insuget oavsett höjd man flög på.





Nåväl, i våra motorer däremot så har Turbon ett annat syfte, som bekant så är det för att höja effekten Den volymetriska effektiviteten på en motor varierar med atmosfärstrycket men även med hur insuget ser ut, hur kammarna ser ut och hur stora ventilerna är (bl.a). En EJ20 motor är på 2 liter, dvs. varje cylinder kan dra in 0,5 liter luft under sugförhållanden. MEN, den volymetriska effektiviteten är sällan så hög, så att motorn drar kanske bara in 0,40 liter vilket innebär att man får ut mindre effekt

Så, detta kan man som sagt bland annat få bukt med genom att överladda, det vill säga man tvingar in mera luft med hjälp av en Turbo. Med Turbon kommer man inte bara höja den volymetriska verkningsgraden, man tillför även den en dynamiska kompression. Summerar man den statiska och den dynamiska kompressionen så komemr alltså motorns momentana kompression vara riktigt hög, vilket innebär att man nyttjar bränslets energi bättre. Man uppnår ungefär samma effekt som en sugmotor med hög kompression. (kommer skriva mer om detta i senare inlägg).

Okej, så är 1,5 bars laddtryck alltid lika mycket luft oavsett motor ? Nej är svaret, exempel.:

En EJ20 sväljer 2 liter luft vartannat vev-varv medan en EJ25 sväljer 2,5 liter luft. Förutsatt att dessa fungerar ungefär likadant så krävs det sedermera 25% mer luft till en EJ25 än en EJ20 för att uppnå samma övertryck. Alltså, teoretiskt skall en EJ25 leverera 25% mer effekt vid samma laddtryck som en EJ20, eftersom mängden luft som man tillför är större i en EJ25 och därmed tillåts mera bränsle att antändas -> mer energi frigörs -> mer effekt!

Ok, men hur mycket mer effekt får jag ut om jag laddar 1,5 bar jämfört med 1 bar ? Återigen, lite förenklat: Att komprimera luft skapar friktion mellan syreatomerna, det vill säga luften blir varmare, ju högre ladd, desto varmare luft, och varm luft vill vi undvika då denna upptar större volym än kall luft.

Det finns en 'Allmän gaslag' PV=kNT

P = Tryck (Pa)
V = Volym (m3)
k = Boltzmann constant (1.381×10−23 J·K−1)
N = Antal molekyler för gasen i fråga (syre)
T = Temperaturen

...och utifrån denna kan man få en bra indikation på hur ökad temperatur i kombination med ökat tryck påverkar antalet syremolekyler som får plats i en konstant volym (cylindern), vilket ger en vink om den effektökning man kan få genom att ladda på hårdare.

Jag skall kika lite på detta till nästa inlägg
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-23 klockan 00:49.
Svara med citat
  #19  
Gammal 2011-07-23, 01:47
Eiiiiiks avatar
Eiiiiik Eiiiiik är inte uppkopplad
Seriously Imprezzed Driver!
 
Reg.datum: jul 2010
Ort: varberg
Inlägg: 541
Standard

Är kul läsning detta vissa saker är basic och vissa saker är jättekul!
Snyggt jobbat!
__________________
Subaru Impreza Wrx Sti 2003
Svara med citat
  #20  
Gammal 2011-07-23, 12:54
Mäkis avatar
Mäki Mäki är inte uppkopplad
Seriously Imprezzed Driver!
 
Reg.datum: mar 2010
Ort: Sandviken, Sverige.
Inlägg: 734
Standard

En tanke angående TMIC & FMIC.

Det finns ju avgasbandage som till stor del isolerar värmen så den stannar inom grenrör, downpipe eller vilken del man nu än lindar in det i.

Det måste ju säkerligen finnas någonting som isolerar (håller kvar kylan) i röret. Lindar/isolerar man biten mellan intercooler och insug borde det ge en positiv effekt.

BAra en liten tanke, men det lär ju inte kunna vara helt omöjligt?
__________________
Åker Subaru Impreza WRX STi Type RA -02
X:et Subaru Impreza WRX -05
Älskar öppen dump! Svajande tomgång, avgasknallar och en ny luftmassemätare per år på en originalare, de e najs!
Svara med citat
  #21  
Gammal 2011-07-23, 13:15
goffemannens avatar
goffemannen goffemannen är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: feb 2010
Ort: .
Inlägg: 1 787
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Mäki Visa inlägg
En tanke angående TMIC & FMIC.

Det finns ju avgasbandage som till stor del isolerar värmen så den stannar inom grenrör, downpipe eller vilken del man nu än lindar in det i.

Det måste ju säkerligen finnas någonting som isolerar (håller kvar kylan) i röret. Lindar/isolerar man biten mellan intercooler och insug borde det ge en positiv effekt.

BAra en liten tanke, men det lär ju inte kunna vara helt omöjligt?


Jag har funderat på att göra nått sånt på min. Det finns ju värmeavledande coating. Tvärtom mot värmespärrande coating som man använder på avgasdelar.


http://www.weirdperformance.se/weird...2577E40033C867
__________________
Vill du ha en snygg film eller bilder på din bil? Kontakta mig då via mail eller pm.

Impreza STI Type R - Superior Media - Superior Imports
Svara med citat
  #22  
Gammal 2011-07-23, 22:05
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Eiiiik: Tack för lite feedback

Mäki/Goffemannen:


Ja detta är intressant, lite tankar :

Den komprimerade luften, som ju är varm i IC-rören på grund av att den komprimerats av turbon (när den laddar) exponeras för motorvärmen. Så, ju längre tid luften färdas inne i IC-rören ju mer kommer den värmas upp av den omkring liggande värmen i motorrummet. För att IC rören inte skall leda in värmen från motorrummet måste IC-rören då reflektera bort den påstrålade värmen som kommer från motorrummet, å andra sidan, det kan väl inte vara fel att avleda den värme som den komprimerade luften har likt länken Goffemannen lade upp.

Jag är bara en ingenjör med teoretisk kännedom och mycket liten praktisk erfarenhet så jag vågar inte säga för mycket här

Säg att vi börjar med att utsätta motorrummet för mindre värme, genom ett avgasbandage, typ: http://www.exhaustwrapshop.com/default.aspx detta skall enligt dem själva sänka tempen rätt ordentligt i motorrummet, även om 50% låter sjukt bra så vågar inte jag ifrågasätta det






Effekten av avgasbandage torde bli mer uppenbar på en FMIC eftersom ju dessa rören utsätts under längre tid, det vill säga FMIC skulle tjäna mera på avgasbandage jämfört med en TMIC.

Fasiken, blev helt plötsligt själv sugen på att testa det där med avgasbandage

En sak som kan vara värd att nämna gällande FMIC och TMIC testet som Perrin gjort, föutom att jag skarp gillade att de så konkret mätt de viktiga storheterna temp, varvtal och ladd (säger förvisso kanske inte allt om själva luftflödet/volymen) men det är det faktum att de testade mot en standard TMIC. Så vad vill jag säga då; jag menar att en lite ballare TMIC skulle nog hålla rätt jämna steg med deras FMIC upp till vissa effekter (gissningsvis 400-450 på veven).
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414

Senast redigerad av Gilarski den 2011-07-23 klockan 22:21.
Svara med citat
  #23  
Gammal 2011-07-24, 12:07
Kvarniss avatar
Kvarnis Kvarnis är inte uppkopplad
Revisor
 
Reg.datum: mar 2009
Ort: Ö-vik
Inlägg: 5 190
Standard

En viktig msak när det gäller turbon är hur den kommer bete sig i en viss applikation, det är det som är den stora grejen.

Att välja rätt agg för applikationen är en stor del av kakan.
Det går inte alltid att räkna fram hur det kommer att funka men det kan ge en indikation på om man valt/funderar på rätt snurra.
En flödeskarta över turbon man fundrar på är en bra början.

Mindre agg och standard agg brukar ju vara testade så där kan man oftast gå på erfarenhet. Att betla lite mer för en turbo som provad och man vet fungerar är oftast den bästa inversteringen man gör efetr ecu'n till sin bil

Det slutliga valet gör man efter den applikatioen man är ute efter, dvs hur tidigt den kommer till liv vs den topp effekten den kommer lämmna.
Svara med citat
  #24  
Gammal 2011-07-25, 12:20
Gilarskis avatar
Gilarski Gilarski är inte uppkopplad
Godlike!
 
Reg.datum: aug 2009
Ort: Göteborg
Inlägg: 1 938
Standard

Citat:
Ursprungligen postat av Kvarnis Visa inlägg
En viktig sak när det gäller turbon är hur den kommer bete sig i en viss applikation, det är det som är den stora grejen.
Mycket bra input att beakta när man bygger/modifierar sin kärra

Jag skall lite senare ge mig i kast med att försöka titta närmare på olika typer av agg, skillnader på huset & impellerna, luftflöden, verkningsgrad etc.

Även här tror jag du med flera har massor med värdefull praktisk erfarenhet som vore intressant att få ta del av
__________________
STI Type-R - V5 - Twinscroll
6-speed
SSI#1414
Svara med citat
  #25  
Gammal 2011-07-25, 19:08
LegacyLarsas avatar
LegacyLarsa LegacyLarsa är inte uppkopplad
Regionsansvarig Värmland&Dalarna
 
Reg.datum: jun 2003
Ort: Världsmetropolen Djurås, Dalarna, Sverige.
Inlägg: 2 524
Standard

Intressant!

och dessutom från basic, det är toppen, då jag varken är ingenjör eller tangentbordsknackare..

/Larsa
__________________
Legacy turbo -92 - It´s a live!
Legacy LXs -99 - trehundrakronorsbilen
Legacy B4 RSK -02 Felstyrt direkt från Japan
Legacy 2.5 GT Limited -06 Rättstyrt direkt från Amerika -vevlagerras
Svara med citat

Ämnesverktyg
Visningsalternativ

Regler för att posta
Du får inte posta nya ämnen
Du får inte posta svar
Du får inte posta bifogade filer
Du får inte redigera dina inlägg

BB-kod är
Smilies är
[IMG]-kod är
HTML-kod är av

Forumhopp


Alla tider är GMT +2. Klockan är nu 07:28.