מאמר: איך לקרוא מפות גדישה. תאוריה וחישובי זרימת אויר

 

נסמן את הנקודות על מפות קומפרסור של 4 מגדשים שונים. מן הסתם, הנקודה השמאלית היא המפגש ב 2000 סל"ד, הנקודה האמצעית היא המפגש ב 5000 סל"ד והימינית ב 7000 סל"ד:

 

הטורבו הראשון - GT2052:

 



 

אפשר לראות מיד שזה טורבו קטן מאוד. כבר ב 2000 סל"ד הטורבו כמעט בטווח הכי יעיל שלו וכנראה גם באמת גודש 0.5 באר כבר ב 2000 סל"ד. מ 2000 עד 5000 סל"ד הטורבו נמצא בטווח יעיל יחסית. אבל שימו לב מה קורה בהמשך עקומת הסל"ד. אפשר להגיד שכבר ב 6000 סל"ד הטורבו מסתובב מהר מדי ופולט בעיקר חום ולא אויר בלחץ. כלומר בסל"ד גבוה יורגש בהחלט איבוד כוח והתחממות של כל המערכת.

לדעתי טורבו כזה קטן מדי לרכב הנ"ל. אין אפילו טעם לשקול הרכבה שלו.

 

הטורבו הבא, GT2554:

 

 



 

הטורבו הזה כבר נראה יותר מתאים; ב 5000 סל"ד הוא במעגל היעילות הכי גבוה (74%) וממשיל יפה מאוד עד המנתק כאשר הוא לא יורד מ 70% יעילות. טורבו כזה בהחלט מתאים למנוע הזה בגדישה הנתונה.

 

טורבו נוסף - GT2560, דומה לקודם עם שינוי גודל המניפות:

 



 

 

בטורבו הזה אפשר לראות שהוא מגיע למקסימום יעילות אפילו במנתק. המומנט שיתקבל מהטורבו יתחיל טיפה חלש אבל כהטורבו יכנס למעגלי היעילות החזקים שלו (בערך ב 4000 סל"ד) המומנט יורגש בצורה יפה מאוד כל הדרך עד למנתק. חמוד ביותר.

 

שימו לב לטורבו האחרון, GT3076:

 



 



הטורבו הזה ממש גדול על המנוע. הקומפרסור נמצא מעבר ל surge line בסלד נמוך וספק אם בכלל יגיע ל חצי באר גדישה עד סל"ד גבוה מאוד. אפשר לראות גם שאפילו במנתק הטורבו לא מגיע למקסימום יעילות.

לא מתאים בהחלט!

 

 

אז הגענו למסקנה שה GT2560 וה GT2554 מתאימים למנוע הנ"ל. אבל מי הכי מתאים מביניהם?

זה כבר תלוי בהעדפה האישית של כל אחד מבחינת איך הוא אוהב שהטורבו יכנס. מומנט חזק בסל"ד בינוני או בסל"ד בינוני גבוה.

עוד דרך לבחור מי יותר מתאים; נגיד שאנחנו רוצים להעלות גדישה ל 1 באר, כי בסוף תמיד נרצה יותר. איזה טורבו יתאים יותר?

קודם כל, צריך לחשב את יחס הלחץ מחדש. בשימוש בנוסחה המתאימה נקבל 2.21

GT2554:

 



 

פה אפשר לראות את ההשוואה בין 0.5 באר ל 1 באר גדישה. ניתן לראות שב 1 באר גדישה הטורבו כבר לא מתאים; בסל"ד גבוה הוא יסתובב מהר מדי ולא יהיה יעיל.

 

GT2560:

 



 

בטורבו הזה אפשר לראות שגם בסל"ד הגבוה הוא נמצא בטווח יעיל יחסית. הטורבו הזה יותר מתאים למנוע הזה אם נרצה לגדוש 1 באר.

אגב, סביר להניח שב 2000 סל"ד לא תקבלו גדישה של 1 באר, כי הטורבו לא מסתובב מספיק מהר בשביל לתת לחץ כזה. חישובים אלו כרגע מחוץ לסקופ של המאמר.

 

סיכום:

 

מכיון שלעשות את החישובים האלה יכול לעצבן חלק מכם (אני, אישית, מאוד נהנתי לקרוא ולבצע אותם) אני מצרף לכם קובץ אקסל שיעשה לכם את החישובים!

הקובץ כתוב באנגלית (אני רגיל לכתוב באנגלית), אבל זו אנגלית ממש פשוטה, אני בטוח שתסתדרו.

הסבר על הקובץ:

אתה צריכים להכניס (או לשנות את המספרים שכבר כתובים שם) את הנתונים שצבועים בירוק ומיד תקבלו את כל החישובים. את המספרים באדום אתם צריכים להכניס למפת הקומפרסור של הטורבו שאתם בודקים (אתם צריכים להוריד את המפה מהאינטרנט) כמו שהראיתי לכם במאמר. הנתונים הם נפח המנוע בסמ"ק וגדישה רצויה בבאר. אפשר גם לשחק עם הסל"ד כדי להתאים את המספרים לטווחי הסל"ד של המנוע שלכם.

המספרים שצבועים בצהוב גם ניתנים לשינוי, עדיף על ידי אנשים שמכירים את הנתונים. הנתונים הם:

יעילות נפחית - איבוד גדישה עקב ואקום ביניקה (0.5 psi בעיקרון, אלא אם אתה יודעים אחרת לגבי המנוע שלכם).

טמפרטורה חיצונית - (אם אתם חיים בקנדה, שם הממוצע הרבה יותר נמוך...)

גובה מעל פני הים במטר - לחץ אטמוספרי יורד ככל שהגובה עולה. לקחתי כברירת מחדל 150 מטר. אפשר לשנות את הגובה ולהתבונן איך המספרים משתנים...

איבוד גדישה בצנרת - לקחתי כברירת מחדל איבוד לחץ של 2 PSI, אם יש לכם הרבה זויות ו/או אינטרקולר גרוע המספר יכול לעלות אפילו ל - 4 או יותר. עם צנרת מעולה אפשר אולי להגיע ל 1.5 או 1. את המספרים אפשר לקבל על ידי חיבור מד לחץ מיד לאחר יציאת הקומפרסור והשוואה עם ה-מאפ סנסור.

את הנתונים בלבן לא צריך לשנות כי הם נוסחאות חישוב. שינוי שלהם יגרום לטעויות בחישובי הזרימה.

 

ביבלוגרפיה וחומר קריאה:

 

למתחילים -

איך טורבו עובד?

 

חומר נלקח מ-

טורבו טק (גארט)

http://www.enginelogics.com/cmaps.html

מפות גדישה נלקחו מהאתר של גארט

Maximum Boost - Corky Bell

 

כמו שרזמל אמר - גדוש בנדיבות, נהג באדיבות.



בהצלחה!

 

compressor_map_buddy2.zip

האל ייקום דמך .

מיותר לציין שברשותך או לא ( אני יותר חזק ממך ) זה הופך להיות דביק...

כתוב יפה ופשוט.

כל הכבוד.

תיקון קטן לגבי קובץ האקסל, כבר עברה חצי שעה.

כל הכבוד ,אהבתי

אדיר!!!

יפה, פשוט ואלגנטי.

מחכה להמשך.

(ואחרי כל זה, אתה עדיין אטמוספרי?)

מעולה ומעשיר מאוד.

כיף לקרוא

רון.

תודה על הפידבק, חברים.

אשמח לדעת אם מישהו הוריד את הקובץ ושיחק איתו. מעניין אותי לדעת אם הוא מובן מספיק.

מאמר מדהים! היה כלכך כיף ומענין ,לקרוא ולהבין את המאמר ולהכניס עוד ידע!

תודה רבה לך .

בן.

חברים,

אני מקפיץ את השרשור הנ"ל על מנת לצרף קובץ אקסל חדש, יותר מדוייק, שגם כולל חישובי טמפרטורה.

אני לא אפרט שוב את כל הנוסחאות,אלא אסביר בקצרה על כל נתון שמופיע בקובץ.

הסבר קצר לאלו שלא מכירים את השרשור:

מדובר במאמר שמסביר איך לחשב את כמות ומסת האויר שנכנסת למנוע כאשר מוסיפים טורבו (אפשר גם בלי טורבו) על מנת לדעת לבחור את הטורבו בגודל הכי מתאים למנוע ולגדישה הרצויה. צריך מפת גדישה של המגדשים בסימן השאלה כאשר ציר ה X זה מסת האויר וציר ה Y זה יחס הלחץ.

הקובץ עושה לכם את כל החישובים, כולל חישובי טמפרטורה ביציאה מהקומפרסור ואחרי האינטרקולר.

אתם צריכים להכניס כמה נתונים בסיסיים ויש לכם את כל החישובים הנחוצים.

שימו לב, נתונים שמסומנים בירוק אתם צריכים להכניס ידנית. נתונים בצהוב הם נתונים שמשתמשים מתקדמים יותר יכולים לדעת בצורה יותר מדוייקת וניתן לשנות אותם. כל החישובים האחרים (רקע לבן) הם נוסחאות. שינוי בהם יגרור אי דיוקים של כל שאר הנתונים.

הנתונים שאתם צריכים בשביל מפת הגדישה מודגשים באדום.

לגבי איך לקרוא את מפת הגדישה, בדקו את המאמר בתחילת השירשור.

הסבר:

(Engine Displacment in (cc: נפח המנוע שלכם בסמ"ק. נתון זה חובה לשנות בהתאם למנוע.

Maximum Volumetric Efficiency - היעילות הנפחית המקסימלית של המנוע שלכם. היעילות הנפחית המקסימלית היא במקסימום המומנט. במנוע עם 16 שסתומים ומעלה היעילות היא 95% בערך. מנוע עם 8 שסתומים בעל יעילות של 90% בערך.

(Outside Temp (°C - הטמפרטורה בחוץ בצלסיוס. בארץ אפשר להניח שהיא 30 מעלות. אפשר לשחק עם הנתון ולראות איך הנתונים משתנים.

(Engine Displacment (cu - נפח המנוע באינץ' מעוקב. נוסחה אוטומטית.

(Boost (Bar - מה היא הגדישה הרצויה בבאר. זה נתון שאתם חייבים לספק.

(Boost (psig - נוסחה שמחשבת את כמות הגדישה ללא לחץ אטמוספרי ב PSI.

(Atmospheric Pressure (psi - נוסחה שמחשבת את הלחץ האטמוספרי בהתאם לגובה מעל פני הים

(Intake Pressure Loss (psi - איבוד גדישה כתוצאה מיניקת פילטר האויר וסעפות. בדרך כלל 0.5 PSI מינימום. אפשר לשחק עם הנתון הזה, אבל לא רצוי במיוחד.

(Absolute Pressure (psia - נוסחה שמחשבת את הלחץ האבסולוטי ביציאה מהקומפרסור.

(Compressor Efficiency (avg - יעילות הקומפרסור. שמתי ממוצע של 75%, אבל זה יכול להשתנות (בעיקר כלפי מטה).

Intercooler Efficiency - גם פה שמתי ממוצע. זה יכול להשתנות עד 80% (קירור מים), 100% ומעלה (קירור מים + קרח יבש) או לרדת (אינטרקולר לא איכותי).

(Outside Temprature, T(in - טמפרטורת האויר לפני הכניסה למגדש, לאחר התחשבות בגובה מעל פני הים.

Compressor Outlet Temp , T(out), Ideal - טמפטורת האויר המוגדש האידיאלית לפני האינטרקולר.

T(out), actual - טמפרטורת האויר המוגדש האמיתית לפני האינטרקולר.

T(out), Intercooler - טמפרטורת האויר המוגדש לאחר האינטרקולר.

(Height Above Sea Level (m - גובה במטרים מעל פני הים. אפשר לשחק עם הנתון הזה, למי שנמצא גבוה יותר בד"כ.

(Pressure Drop (psi - שינוי לחץ כתוצאה מהגובה.

Temprature Drop - שינוי הלחץ כתוצאה מהגובה.

(Pipe and I/C Pressure Loss (psi - איבודי גדישה כתוצאה מצנרת ואינטרקולר ב PSI. שמתי 1 PSI. זה יכול להיות רק יותר גרוע (אינטרקולר לא איכותי או קטן מדי, צנרת ארוכה ומפותלת).

(Pressure Ratio - PR(system - יחס הלחץ במערכת אחרי כל האיבודים.

(Pressure Ratio - PR(compressor - יחס הלחץ אחרי הקומפרסור.

Density Ratio - DR - יחס הצפיפות (בין האטמוספירה לבין האויר המוגדש במערכת).

RPM - הסל"ד בו אתם רוצים לבדוק מה מסת האויר שנכנסת למנוע. אפשר לשחק עם המספרים, אבל שימו לב שצריך לשנות את היעילות המבנית בהתאם.

VE - יעילות מבנית ביחס לסל"ד. מספרי ברירת המחדל ששמתי הם בהנחה שמקסימום המומנט מגיע ב 5500 סל"ד. אפשר לשנות את זה, אבל דעו שהיעילות המבנית בכל שאר תחומי הסל"ד הם ניחוש מושכל בלבד.

(cu ft / min (cfm - נפח האויר שנכנס למנוע בהתאם לסל"ד. ברגלים מעוקבות.

m³ /s - נפח האויר שנכנס למנוע בהתאם לסל"ד. במטר מעוקב.

Lbs/min - הנתון החשוב מכולם; מסת האויר שנכנס למנוע בהתאם לסל"ד וליחס הדחיסה.

הערות תתקבלנה בברכה

גדישה נעימה

compressor_map_buddy3.zip

ראשית - ישר כוח על ההשקעה, ועל המידע המעניין והמועיל!

אבל, בכל זאת יש לי כמה הערות:

1. למען הדיוק, יחס הדחיסה של המגדש - כשמו כן הוא: יחס. זה היחס שבין לחץ האוויר בכניסה למגדש, לבין הלחץ ביציאה ממנו. אם מדובר במגדש יחיד, הלחץ בכניסה יהיה קרוב ללחץ האטמוספרי אלא אם כן כונס האוויר והמסנן קטנים מדי. אבל אם יש שני מגדשים בטור, אז הלחץ בכניסה לשני הוא הלחץ של היציאה מהראשון.

2. אם תחשב ביחידות מטריות יהיו לך חיים הרבה יותר קלים. אתה לא צריך להעניש את עצמך רק בגלל שהאמריקאים נתקעו עם יחידות מיושנות מתקופת המנדט.

3. אני ממליץ להתייחס לכל מה שכתוב בספר של "Corky Bell" בערבון מוגבל. מאד. הוא מכיר מנועים אמריקניים מיושנים, ומכליל מהם הכללות שאין להן שחר כאשר מדובר במנועים חדישים יותר. יש גם בעיות אחרות. באמריקה יש נטיה להעלות אנשים לדרגה של "גורו", לא תמיד בצדק. אני ממליץ על הספר הזה: http://www.amazon.com/reader/0895861356?%5Fencoding=UTF8&ref%5F=sib%5Fdp%5Fpt#reader-link

מדובר בספר מיושן אמנם, וגם הוא משתמש ביחידות מידה אימפריאליות, אבל לפחות מה שכתוב בו - נכון...

דני

היי דני,

תודה על ההערות.

1. אתה צודק לגבי לחץ הדחיסה של המגדש. הנוסחאות בקובץ לא מותאמות לעבוד עם 2 מגדשים בטור. אפשר כמובן לשנות את זה, אם באמת הייתי חושב שאנשים עם מגדשים בטור יעשו בו שימוש.

2. נכון שקל יותר לחשב ביחידות מטריות, אבל במפות הגדישה בד"כ היחידות הן אימפריאליות. בכל מקרה, הנוסחאות כבר מחושבות אוטומטית באקסל, לאחר שבניתי אותן, אז כבר לא צריך לחשב כל פעם מחדש.

3. הקובץ החדש (וגם הקודם) נבנה בעזרת נוסחאות שנמצאות בספרים אחרים. קצת קשה להבין מה בדיוק bell רוצה מבחינת נוסחאות. השתמשתי גם בספר הזה, שהיה מאוד מעניין.

אני חושב שיש לך טעות בקישור לספר. אשמח לדעת במה מדובר.

דני

נ.ב. ההערה על שני מגדשים היתה קצת ברצינות וקצת בצחוק... (למרות שבמנועי דיזל זה כבר רציני לגמרי!)

זה הקישור:

http://www.amazon.com/Street-TurbochargingHP1488-Installation-High-Performance-Turbocharger/dp/1557884889/ref=pd_bxgy_b_img_c