Turbo pe C20LET

Imagini pentru a intelege cum functioneaza un turbocompresor.

^Un turbocompresor asamblat

^ un turbo compresor fara carcasa exterioara Putem observa roata de compresor stanga si roata turbinei in dreapta.

^ carcasa compresorului. ^carcasa evacuarii (roata turbina)

In mod regulat fabricat din aluminiu. Fabricat din otel turnat. Designul KKK integreaza

direct carcasa cu evacuarea, acest lucru impiedica realizarea unei carcase mai mari sau a unei guri de alimentare marite, lucru ce ar permite realizarea unui raport aer/turatii mai bun. (acest lucru e un factor major de limitare a puterii pe acest motor)Admisia compresorului

Buza este enorma conducta cu aer vine prinsa peste ea, astfel aerul care curge spre turbina se loveste de un inel de cativa milimetrii grosime. Acest impediment ar fi fost bun daca doream sa prevenim curgerea in sens opus, dar aici dorim sa minimalizam restrictiile intalnite de aer in acea directie.

Modificarile prezentate mai jos sunt benefice doar daca folosim o conducta aftermarket, de preferabil din silicon. Conducta de fabrica, in afara de faptul ca este flexibila, are o buza ce intra in gura admisiei si o buza ce imbraca conducta pentru ca aerul sa curga mai bine, dar nu este destul de buna.

O metoda buna de a combate aceasta problema este sa prelucram prin aschiere buza de admisie. ATENTIE! Aceasta lucrare se va face doar cand, carcasa e desfacuta de pe turbocompresor, pentru a evita patrunderea in locasul elicei compresorului a piliturii de fier ce ar putea distruge paletele compresorul.Inainte de aschiere >

Dupa aschiere >

Inca un exemplu de buza de admisie prelucrata si mai fin. Daca se doreste obtinerea de performanta orice mica modificare conteaza.

>

Inca un exemplu prelucrat pana se ajunge la un unghi de atac a aerului foarte mic.

Partea interioara a carcasei compresorului.

Si aceasta poate fi prelucrata prin aschiere, dar din nou ATEN TIE! Lucrarea sa se efectueze pe carcasa desfacuta de pe compresor.

Operatia este foarte dificila pentru ca pana si cele mai mici particule pot distruge paletele elicei.

Nici scufundarea carcasei in degresant ulterior aschierii nu garanteaza indepartarea tuturor particulelor de pilitura de fier. Controlul dilatarii

Daca se priveste fata galeriei de evacuare se pot observa ,,taieturi efectuate in continuarea diagonalelor gaurilor superioare de prindere. Efectuati prin taiere astfel de ,,taieturi si gaurilor inferioare.

Aceste ,,taieturi au rolul de dilatare. De fabrica sunt gandite doar pentru cele superioare, dar daca se doreste o crestere a performantei este bine sa se realizeze si la gaurile inferioare. Daca aceste taieturi nu ar fi executate, la turatii mari atunci cand motorul este incins piesa se va dilata datorita caldurii si fa duce la cedarea ei. Unele persoane au gasit aceste ,,taieturi si la gaurile inferioare ca efect a dilatarii metalului si a cedarii acestuia, executati taieturi de 1-2 mm latime.Nu exagerati, deoarece acestea sunt singurele puncte de sustinere a turbinei.

Suruburi/saibeIn timpul dezasamblarii unele dintre suruburi as putea sa fie prinse bine, fiind ,,coapte in prezoanele de prindere.Unele suruburi ar putea iesi cu prezoanele sudate pe ele. Altele ar putea refuza sa se miste.

Este posibil sa fie nevoie de unele instrumente inovatoare deoarece pozitia de lucru nu ofera mult spatiu.

Este posibil sa nu fie nevoie inlocuirea unor suruburi si prezoane, totusi acestea trebuie curatate bine si sa se aiba in vedere integritatea filetelor. Aceste suruburi extrase trebuie sa aiba filetele refacute, deoarece sunt din cupru si tind sa se deformeze cand sunt stranse in locasuri. Daca sunt refolosite, trebuie presiuni de strangere diferite. Daca le strangem prea tare se vor suda mereu in locas. Saibele sunt speciale de asemenea, schimbul sau restaurarea lor este este o idee buna daca sunt deformate.

Folositi mai putin de 25Nm forta pentru prezoane, nu este nevoie sa fie foarte stranse, ele se vor strange singure daca au spatiu, in timp ce insurubati pe fiecare in parte.

Trebuie avuta multa grija cu aceste suprafete, datorita temperaturilor expreme ce au loc in acest loc. Daca se desprind dupa un anumit numar de cicluri de dilatare/contractie vor aparea curgeri sau pierderi ce ar putea distruge turbina (deregland presiunea) sau capul cilindrului. Daca este un spatiu, caldura nu va fi evacuata corect si va exista un punct de caldura ca rezultat. Acest lucru inseamna dilatare care nu este uniforma ceva va crapa sau se va deforma permanent.

Daca surubul se desface cu prezonul ca o bucata intreaga, apoi verificati toata lungimea prezonului si filetele. Daca ambele sunt in regula, atunci nu e nevoie sa se schimbe nimic, doar curatati bine filetele.Turbina

Aceste imagini reprezinta elicea turbinei K16 de fabrica. Pare mica dar aceasta mica elice umple dublul spatiului discolat de un motor de 2 litri.

Designul de fabrica a turbinei K16 este un compromis bun intre un impuls scazut, accelerari rapide si contrapresiune acceptabila la turatii mari. In acea ordine. Acest grafic greu de gasit arata presiunea turbinei de fabrica la fel si presiunea turbinei de curse. Este destul de clar, ca turbina de fabrica este aproape de eficienta maxima (75%) cu presiune pana la 1,5 bar (2,5 bar pe grafic este absoluta, deci vom avea 1,5 bar sau 22psi pe un ceas de presiune turbo), atat timp cat ,,curgerea aerului este marita in jur de 50% (de la 0.12 la 0.19m3/sec). Important: daca nu crestem ,,curgerea aerului (anume folosim piese de fabrica ca admisia aerului, intercooler, conducte, evacuarea, chiuloasa) atunci eficienta turbocompresorului scade mai jos de 16 psi si devine chiar mai scazuta de atat(eficienta sub 70%) de la 20psi inainte.De asemenea este interesant ca intalatia de fabrica nu va ajunge la acest aport de putere decat atunci cand ajunge la o presiune de 30psi, deci avem loc de imbunatatire.

Pentru a scade presiunea aspirata trebuie redus diametrul turbinei ( ceea ce va duce la o rotire mai lenta a axului) , putem modifica forma paletelor ( dar nu se va invarti la fel de usor) sau putem monta o alta carcasa mai mare in jurul elicei ( totusi nu se va roti la fel de repede deoarece multe gaze vor gasi iesirea cea usoara ocolind paletele). Daca dorim mai multa putere, avem nevoie de o elice mai mare si de o carcasa de dimensiuni disproportionale ( mai mult aer per turatii). Deoarece LET-ul are carcasa turbinei prinsa direct pe galeria de evacuare, acest lucru nu va fi usor, astfel avem nevoie de un design hibrid, cum ar fi elice modificata, de obicei cu palete indreptate, si prelucrare la strung a carcasei de evacuare pentru a o potrivi. Palete indreptate duc la o reducere a vidarii la turatii mari, dar turbina intra in actiune mai greu. Eficienta acestei modificari este serios compromisa pe partea de evacuare, anume ca multe gaze trec prin turbina fara a invarti neaparat turbina. Aceasta modificare este gresita, un design bun nu are in calcul niciodata pale indreptate. Totusi in final avem rezultate diferite in ceea ce privesc palele indreptate, acest lucru ar putea fi datorat faptului ca fiecare prelucreaza diferit indreptarea, niciodata nu avem consistenta, la unii aceasta modificare duce la o intrare in functiune a turbinei in acelasi timp ca si o turbina de fabrica nemodificata, dar de asemenea ajunge la capacitatea ei maxima la fel de repede ca cea de fabrica, pe cand altele au nevoie de inca 500 de rotatii pe minut pentru a intra in functiune, si ofera un surplus de putere pana la ultimele turatii, cand motorul ajunge in plafonare, aceste turbine modificate inca ofera putere de accelerare. Aproape nu exista nici o justificare pentru a inlocui un turbocompresor kkk16 original (reconditionat pentru 180 lire) cu un ,,hibrid (care valoreaza aproximativ 800 lire). Trebuie efectuate teste ,,fata in fata inainte de a da definitiv un raspuns.

Cele mai multe persoane fac o greseala mare deoarece compara un turbocopresor KKK vechi si infundat cu un hibrid ,,proaspat si curat, si normal ca acestia simt o imbunatatire considerabila a performantelor. Daca piesea cea veche era uzata logic ca o piesa noua si ,,modificata pentru o performanta mai buna se simte mult mai bine.

ATENTIE! Un turbocompresor vechi si uzat, pe langa faptul ca nu va functiona corespunzator, va permite uleiului sa treaca in galeria de admisie, aici ridica mari probleme si compromite performantele masinii, deoarece amestecul reduce amestecul octanic. De asemenea duce la depozitarea carbonului in jurul valvelor, care de asemenea scade performantele. Si nu in ultimul rand ,,imbraca interiorul intercoolerului cu un strat uleios, care compromite racirea.

In final, un turbocompresor ,,hibrid care functioneaza in parametrii unui turbocompresor de fabrica nu are nici un rost, de fapt este mai slab, deoarece intra in functiune mai tarziu si eficienta sa este mai mica. Acesta are rost doar pentru un motor foarte performant care necesita o turboalimentare foarte serioasa, unde aportul sau de putere ar putea fi mai bine simtit.Marimea turbocompresorului

Alegerea unui turbocompresor de marime perfecta este o arta foarte precisa care impune dificultati chiar si expertilor.

Urmand legatura http://www.max-boost.co.uk/max-boost/resources/docs/TurboSizing.pdf aveti pagini din ,,American Sport Compact, unde este explicat cum se alege un turbocompresor.

ActuatorulActuatorul turbinei nu are viata lunga, acesta trebuie sa suporte caldura compartimentului motorului, este cea mai apropiata componenta de turbocompresor si este de obicei plin cu aerul foarte cald din turbina care este la temperatura foarte ridicata (aerul trece prin acesta inainte de a ajunge in intercooler). Ca rezultat, dupa o utilizare de cativa ani, diafragma poate crapa sau sa prezinte scurgeri, si de asemenea arcul ar putea sa se slabeasca. In mod normal pe ceas inca va fi afisata presiunea maxima, dar in realitate aceasta ar fi mai mica, astfel ca valva de suprapresiune ar putea sa se deschida si sa pierdem din presiunea pe care nici nu o avem, astfel scazand performantele, gazele neajungand unde trebuie.Este usor de verificat daca actuatorul functioneaza bine, cu ajutorul unei pompe de aer care are indicator de presiune. Cu ajutorul unui furtun conectam pompa la actuator si cu mana pompam aer, pana observam ca tija actuatorului se misca, continuam apoi sa pompam si sa urmarim valoarea indicata, cand tija e intinsa la maxim verificam sa vedem ce presiune avem, acea presiune e presiunea maxima suportata de actuator.

Observa cum tija se extinde usor la presiune, daca nu se extinde usor si e in ,,scari atunci aceasta va trebui schimbata. De asemenea sa fiti atenti cat este mentinuta presiunea in actuator, daca aceasta scade simtitor sau se aude cum scapa aer atunci diafragma e sigur sparta si trebuie inlocuit.

Tot prin aceasta metoda se poate verifica daca noul actuator cumparat este mai bun decat cel vechi, nu strica sa verificam.In continuare avem prezentat un exemplu cu inca un arc prins in paralel cu cel existent. Se afla situat exact peste tija actuatorului, folosind doi suporti simpli. Acesta ajuta la reducerea tensiunii tijei actuatorului, poate chiar o reduce cu totul. Acest lucru permite deschiderea totala a valvei de gaze, ceea ce inseamna un control mai bun de presiune, in speta de putere.Arcurile folosite sunt arcuri normale, nu sunt speciale, cel din poza din exemplu este un opritor de usa, de asemenea pot fi folosite arcuri de la placutele de frana ori orice alt model de arc care satisface marimea si presiunea necesara.

Valva amalCotImediat dupa turbocompresor, pe motorul LET exista un cot in instalatie. Este o conducta ce se intoarce la 90*, nu este cel mai bun loc, nu este o reteta buna pentru o curgere fara probleme a gazelor fierbinti care se dilata. Se acumuleaza caldura.

In continuare avem imagini cu ambele iesiri ale cotului.

Si imagini cu ele curatate. Nu acordati multa atentie oricum se vor murdari infunda rapid la loc avand in vedere ca sunt gaze de evacuare.

Daca tot este desfacut este bine sa curatam prezoanele de prindere. Datorita caldurii la care sunt expuse aceste suprafete, ar trebi ca cele 6 suruburi care tin cotul sa nu fie reutilizate. Strangeti la 20 Nm, nu mai mult, nu le inlocuiti cu altele din otel inoxidabil sau alte materiale deoarece se vor dilata diferit. Trebuie amintit ca acestea trebuie stranse la 20 Nm cand sunt uscate, daca prezinta urme de ulei sau carburanti sunt sanse mari sa iasa din locasuri.Prinderea in continuarea evacuarii trebuie reinnoita.

Pentru un design imbunatatit a cotului avem detalii la evacuare.Recircularea uleiuluiMerita o atentie deosebita deoarece lipsa de ulei este un factor major in degradarea rapida turbocompresoarelor. Curgerea uleiului prin conducta flexibila este de importanta mare. Daca curgerea uleiului este oprita pentru cateva minute acesta va ramane zgariat pe veci, daca pauza de curgere a uleiului este mai mare de 10 secunde acesta ar putea fi distrus permanent.Uleiul ce pleaca din turbina nu este presurizat doar uleiul care intra este sub presiune, din acest motiv conducta de recirculare este mai larga ca diametru, deoarece uleiul se scurge sub forta gravitationala, asa ca este foarte important ca nimic sa nu il blocheze la recirculare, altfel uleiul se va acumula in turbocompresor ar putea trece de segmenti si ajunge in angrenaj, distrugandu-l.

O conducta crapata sau indoita prea mult ar putea duce la astfel de acumulari de presiune, daca privim motorul de desupt o sa observam o imagine de genul acesta. Pentru a inlatura orice dubiu daca avem sau nu restrictie in curgere este o ide buna sa inlocuim conducta cu una transparenta careie ii punem un cot cu o intrare si doua iesiri, astfel daca avem presiune prea mare putem observa acumularea de lubrifiant in sectiunea de conducta aflata in plus, daca acest lucru se intampla trebuie imediat oprit motorul si remediate defectiunea care duce la acumularea de lubrifiant.

In continuare avem prezentata o conducta de revenire in baia de ulei, dar pentru o turbina mai mare, se observa ca datorita presiunii mari din turbina acestia au coborat gaura de admisie cu cativa centimetrii acest lucru ar putea aduce noi probleme, datorita uleiului din baie care la turatii mari si la zdruncituri va juca dintr-un capat in altul al baii, astfel putand bloca acea gaura de admisie ducand la o incalzire a turbinei si a consumului de lubrifiant, astfel formand fum (asta in cel mai bun caz) De asemenea in acest caz se poate observa clar ca s-a utilizat silicon pentru a izola baia, (in loc de garnitura conventionala, probabil si presiunea mai mare necesita acest lucru), totusi nu este o idee buna deoarece bucati din silicon se pot desprinde si ajunge in baia de ulei, apoi in filtru sau chiar in compresor (distrugandu-l). Imbracarea evacuariiSe foloseste si pe masinile de curse sau raliuri. Ajuta turbocompresorul sa se incalzeasca mai tare astfel sa porneasca mai rapid, si reduce si temperatura de sub capota.

In imaginile de mai jos sunt prezentate camasi de imbracat turbina si galeria de evacuare pentru o Toyota Supra.

Trebuie bine gandit daca avem sau nu nevoie de a imbraca turbocompresorul si evacuarea. In imaginea alaturata este prezentat LET-ul in teste, imaginile vorbesc de la sine daca ne dorim sau nu sa imbracam turbina.

Se observa clar de ce sunt folosite suruburi speciale pentru cotul de dupa turbocompresor, galeria de evacuare si turbocompresorul la turatii mari tind sa se incalzeasca asa de tare incat devin rosii.

Alternative pentru galeria de admisie

Este usor de inlocuit galeria de evacuare cu altele fabricate special pentru acest motor. (imaginea a 2 reprezinta o galerie imbracata cu ceramica)Unele persoane isi fabrica singure galeriile de evacuare. ( un exemplu de fabricare a galeriei poate fi observat la pagina de internet http://www.sdsefi.com/techheader.htm )Nu toate galeriile de evacuare aftermarket sunt bune, deoarece ele implica mai multa teava decat originalul, astfel mai multa greutate, sunt mai lungi, deci caldura se va disipa inainte de a ajunge la paletele turbocompresorului, caldura va tinde sa se acumuleze sub capota, astfel vor aparea crapaturi mai dese in galerie, iar turbocompresorul ce atarna la capatul ei nu va fi sustinut bine, cel putin nu pentru mult timp.

Modul in care aduna intr-o singura conducta (din 4) duce la 4 valuri de aer cald ce nu se intalnesc toate deodata ci cu mici pauze ce creeaza interferente in turbina.

Exemplu de galerie de evacuare facuta de proprietar si montata pe masina .

Se vede clar ca este montata pe un LET si este de proportii generoase.

Datorita proportiilor generoase poate duce la probleme de spatiu, astfel putand exista probleme la montarea radiatorului sau a pompei pentru servodirectie unele persoane inlocuiesc in acest caz servodirectia hidraulica cu una electrica, doar ca, daca au o masina LET originala si cu tractiune 4x4 vor observa ca nu mai functioneaza sincronizarea la 4x4 astfel nu este o idee buna - .

In acest caz nu au fost probleme si totul a incaput in compartimentul motorului la limita.

Turbocompresor mai mare.

Datorita spatiului mic de care dispunem, schimbarea turbinei implica multe modificari.

In imaginea de mai jos avem prezentata turbina KKK de fabrica de pe LET alaturi de o conversie Garrett cu un debit de aer mai mare.

Diferenta ca marime nu e asa de mare, si odata montat pare a fi simplu de realizat. Doar ca pe acest exemplu au fost nevoiti sa gaseasca o alta pozitie turbinei, si au renuntat la pompa hidraulica in favoarea uneia electrice, datorita limitarii de spatiu. De asemenea au renuntat la bratele pretensionate, au inlocuit galeria de evacuare, au refacut conexiunea la intercooler, conexiunea la baia de ulei si reorientat conductele de lichid de racire, pe langa toate acestea au renuntat la calculatorul original a masinii (care ar fi primit date diferite de la noua turbina). Pe langa toate aceste modificari, daca dorim putere in plus, trebuie sa montam nu alt radiator, sa inlocuim galeria de admisie, sa modificam clapeta de acceleratie si sa intarim transmisia, suspensia, pompa de injectie etc.

Daca sunteti de parere ca aceste lucruri ar fi singurele ,,probleme va inselati deoarece turbinele mai mari duc la o instalatie si o legare ciudata a conductelor.

In imaginea de langa avem imaginea unui motor LET cu o turbina mai mare care prezinta o instalatie de conducte modificate pentru a face loc turbinei.

Mai jos aveti prezentata si turbina care a creat aceste probleme de congestie.

Se observa ca nu este prea mare dar compartimentul motorului a suferit mult din urma acesteia.

Uitati o configuratie interesanta a unei turbine montate pe un motor V6,

Ideea consta in utilizarea a doua turbine de dimensiuni diferite pe aceeasi instalatie, astfel turbina mica intra in functie mai devreme, pentru ca apoi la turatii mari sa avem puterea oferita de turbina mai mare.Totusi intr-o astfel de instalatie aerul va tinde sa ,,fuga spre turbina care opune mai multa rezistenta, anume cea mare, totusi conceptul de baza este foarte bun si daca se rezolva problemele de aer cu unele supape si valve, va avea eficienta maxima.

Supraalimentare

Motorul poate fi de asemenea supraalimentat cum vedem in imaginile urmatoare.

Supraalimentator electricAu aparut pe piata aceste asa zice ,,supraalimentatoare electrice. Nu este altceva decat un mic ventilator care sufla foarte putin aer in motor. Un astfel de motoras mic nu va satisface niciodata nevoia de aer a unui astfel de motor.

Sunt o modalitate de a face bani pe spatele oamenilor naivi, nu sunt buni.

Carcasa turbina

Pentru a retine in turbina caldura si a folosi la maxim aceasta caldura care se traduce in aer cald pe instalatie care inseamna o presiune mai mare, se poate monta o carcasa, astfel caldura e retinuta in zona turbinei si nu ajunge in incinta compartimentului motorului.

Exemplu de fabricare a unei carcase de turbina realizata din lucruri ce se gasesc in jurul casei (oala de inox , foarfec de tabla si suruburi

La pagina de internet: http://www.supraforums.com/forum/showthread.php?t=326366&page=1&pp=25 .