Kort grenrör ger högt mottryck?

Gå till senaste

Bearing

Gudomlig sporthojare
Gick med
19 May 2004
Ort
Vänersborg
Hoj
R1100S, XS400
På MC-express sida läser jag om fördelar/nackdelar med bakmonterad turbo på deras skoterkit. Det står att bakmonterad turbo har fördelen att det blir lägre mottryck och högre prestada. Det har jag svårt att hålla med om. Men de har väll antagligen mätt fram detta.

Temperaturen på avgaserna borde minska i ett långt rör. Turbinen ger lägre effekt när avgaserna har lägre temperatur. Om turbinen ska orka driva kompressorn måste mottrycket bli högre.

Fast nu när jag skriver detta kommer jag på att det "no' int' är så konstigt allt"
När turbin sitter långt fram använder de ett långt rör från turbon till ljuddämparna. Då blir det ju mottryck där istället.

Kanske är onödigt att starta den här tråden, men jag gör det ändå - för det skadar nog ingen.
 
Jag har själv funderat på det där.
En teori jag kommer fram till är att:
Inga avgaser försvinner i rören, dom minskar i volym men massan är den samma. Med rätt storlek (mindre om avgaserna är kalla) på turbindelen kan det inte bli någon skillnad.
Men vad vet jag. Långa rör kanske läcker bort avgaser under vägen till turbon.
 
Bearing, du gör ju helt riktiga observationer, en lägre temp före turbin ger att du måste expandera mer gas genom turbinen istället för att unna dig mer wastegate (för samma turbinaxeleffekt). Detta ger högre avgasmottryck. Det som jag kan tänka mig ger fördelar med att ha turbon långt bort är att rördragningen blir snyggare vid grenröret framförallt. Nackdelen är att din pulsverkan -och lågvarvsprestanda- blir negativt påverkad. Nu är det iof så att motorcykelmotorer arbetar vid så pass mycket högre varvtal att det funkar nog rätt bra ändå.

I applicationer där lågvarvsmoment, och framförallt låga varvtal i stil med 1000-2000 rpm är kritiska så är det döden i grytan att ha turbon långt nedströms. I synnerhet för responsen. För hojar... Tja...

Jag skulle ändock mula dit turbon framför motorn.

/J
 
Last edited:
Bearing skrev:
På MC-express sida läser jag om fördelar/nackdelar med bakmonterad turbo på deras skoterkit. Det står att bakmonterad turbo har fördelen att det blir lägre mottryck och högre prestada. Det har jag svårt att hålla med om. Men de har väll antagligen mätt fram detta.

Temperaturen på avgaserna borde minska i ett långt rör. Turbinen ger lägre effekt när avgaserna har lägre temperatur. Om turbinen ska orka driva kompressorn måste mottrycket bli högre.

Fast nu när jag skriver detta kommer jag på att det "no' int' är så konstigt allt"
När turbin sitter långt fram använder de ett långt rör från turbon till ljuddämparna. Då blir det ju mottryck där istället.

Kanske är onödigt att starta den här tråden, men jag gör det ändå - för det skadar nog ingen.
Klicka för att visa mer...

Visst är det så att mottrycket ökar om avgasröret är långt, men avkylningen innan turbon är större än efter eftersom värmestrålningsförlusterna växer med upphöjt i 4 enligt Stefan-Boltzmanns lag, nu motverkar man det antagligen genom isolering och skärmning. Slutsats, det borde vara bättre med ett kort grenrör och ett lägre avgasrör än motsatsen. Det bästa är ju givetvis att ha ett kort grenrör och ett så kort avgasrör som möjligt eftersom resonanseffekter brukar väl försummas i turbotrimning. Jag tror det är först och främst problem med all värmeutveckling under huven som gör att man placerar turbon baktill. Prestandan kan inte bli bättre, men det spelar nog mindre roll, den räcker nog till ändå på en snöskoter.
 
Ok, men kan ett grenrör vara för kort? På min rad2'a kan jag ju göra grenröret väldigt kort. Hur skarp vinkel kan rören ha när de möts i kolektorn utan att riskera att avgaserna far förbi kolektorn och in i det andra röret?
 
TRX-joCCe skrev:
Ok, men kan ett grenrör vara för kort? På min rad2'a kan jag ju göra grenröret väldigt kort. Hur skarp vinkel kan rören ha när de möts i kolektorn utan att riskera att avgaserna far förbi kolektorn och in i det andra röret?
Klicka för att visa mer...

Det där är inte så enkelt. Rimligast är nog att använda sunt förnuft. En viss samlingsvolym för att inte blow-down pulsen ska choka alltför mycket tror jag är nödvändig, men den är nog bra liten. Tror att du skulle kunna montera turbinhuset i omedelbar anslutning till toppen om du vill. Vad gäller överhörning så kan även rätt små bulor, i stil med 5 mm's "rillor" göra en hel del med gasflödet. Det statiska trycket dock kommer du nog inte undan om du inte får till kollektorn fullt ut.

Mina tankar iaf.

/J
 
Bearing skrev:
Fast nu när jag skriver detta kommer jag på att det "no' int' är så konstigt allt"
När turbin sitter långt fram använder de ett långt rör från turbon till ljuddämparna. Då blir det ju mottryck där istället.
Klicka för att visa mer...

Men ett strömningstryckfall efter turbinen kommer inte vara lika stort som före eftersom volymsflödet minskar då en del av avgasernas energi utvinns i turbinen. Och tryckfallet minskar med minskat volymsflöde.

Pinjong skrev:
Visst är det så att mottrycket ökar om avgasröret är långt, men avkylningen innan turbon är större än efter eftersom värmestrålningsförlusterna växer med upphöjt i 4 enligt Stefan-Boltzmanns lag, nu motverkar man det antagligen genom isolering och skärmning.
Klicka för att visa mer...

Borde inte konvektiv värmetransport vara dominerande vid de aktuella temperaturerna på utsidan av avgasröret (alltså prop. mot T^1)?
 
chrilla skrev:
Men ett strömningstryckfall efter turbinen kommer inte vara lika stort som före eftersom volymsflödet minskar då en del av avgasernas energi utvinns i turbinen. Och tryckfallet minskar med minskat volymsflöde.
Klicka för att visa mer...

Jo, men tänk också på hur flödet i utloppet ur turbinen samt det pulserande flödet påverkar flödesbilden. Ofta kan man få stora problem i turbinutloppet av lokala kritiska strömningar. Så ett fett rör precis efter turbinen som sedan blir mindre är att föredra. Men visst, generellt så krävs det mindre rör ju lägre temperaturen blir.

Borde inte konvektiv värmetransport vara dominerande vid de aktuella temperaturerna på utsidan av avgasröret (alltså prop. mot T^1)?
Klicka för att visa mer...

Det strålar mer än vad man tror, är övertygad om att strålningsvärmen är dominerande över konvektionen i de här temperaturerna. Har en siffra i huvudet på ett tiotal kW strålningsvärme från avgassamlare av normal storlek som glöder. Kanske inte applicerbart map motorcyklar fullt ut då, men iaf.

/J
 
Pga plassproblemer ble den første ( fram monterte )headeren av dårlig design. Defor ble den bakmonterte bedre og gav mindre "back pressure".

Les begge artiklene....
 
RG500-Johannes skrev:
Det strålar mer än vad man tror, är övertygad om att strålningsvärmen är dominerande över konvektionen i de här temperaturerna. Har en siffra i huvudet på ett tiotal kW strålningsvärme från avgassamlare av normal storlek som glöder. Kanske inte applicerbart map motorcyklar fullt ut då, men iaf.

/J
Klicka för att visa mer...

Det kan stämma väl med ett tiotal kW om man antar 0,5 m2 yta i Stefan Botzmanns lag, 600 °C = 873 K, 10% avdrag för ej ideal svartkropp, ger 15 kW. Turbons verkningsgrad antas vara 70% och turbon ger dubbelt så mycket effekt som den förbrukar. Ger effektbortfallet 15*0.7*2 kW = 21 kW = 28 hk, eller 56 hk per m2. Det torde således finnas en del effekt att hämta om man antingen minskar de ytor innan turbon eller isolera/skärma dem. Under förutsättning att turbon närmar sig fulllast, men det brukar ju oftast inte vara den begränsande faktorn.

Det är lite lätt att bli lurad av värmekonvektionens effekt eftersom den blir koncentrerad ovanför de värmeavgivande ytorna medans strålningen sprids i alla riktningar. I detta fall är den försumbar. Men vid normala temperaturer är värmekonvektion helt klart dominerande, jag undrar hur de gör i tyngdlöst tillstånd då konvektionen är satt ur spel, i rymden med elektronisk apparatur, ett enkelt motstånd som kyls väl på jorden borde mycket lätt bli överhettat utan konvektion. Har man kylfläktar (om det finns luft eller annan gas i omgivningen) på allt eller leder man ut värmen till stora ytor som får stråla bort värmen? Håller man en lägre temperatur än normala 18 °C i utrymmen där astronauter vistas? En liten avvikelse från tråden :)
 
Last edited:
Pinjong skrev:
Det är lite lätt att bli lurad av värmekonvektionens effekt eftersom den blir koncentrerad ovanför de värmeavgivande ytorna medans strålningen sprids i alla riktningar.
Klicka för att visa mer...

Egenkonvektionen ja, men den påtvingade konvektionen arbetar ju på varje ställe som inte är helt "vindskyddat".
 
Hur mycket värme kan reflekteras bort från omgivningen med en bra värmesköld?
Kan värmen reflekteras tillbaka in i röret/turbinen igen?
 
Bearing skrev:
Hur mycket värme kan reflekteras bort från omgivningen med en bra värmesköld?
Kan värmen reflekteras tillbaka in i röret/turbinen igen?
Klicka för att visa mer...

En del av värmen kan reflekteras tillbaka mot röret om man har en sköld som man lyckas hålla tillräckligt hög yttemperatur på. Avgasröret tar ju hela tiden emot strålningsvärme från omgivningen, men avger värme netto eftersom omgivningens temp. är så mycket lägre. Just pga att strålningsavgivningen är prop. mot 4 gör att omgivningens temp. måste komma ganska nära avgasrörets temp. för att instrålningen inte ska vara försumbar.

Vilken yttemperatur håller avgasröret vid den aktuella driften?
 
Last edited:
RG500-Johannes skrev:
Det strålar mer än vad man tror, är övertygad om att strålningsvärmen är dominerande över konvektionen i de här temperaturerna. Har en siffra i huvudet på ett tiotal kW strålningsvärme från avgassamlare av normal storlek som glöder. Kanske inte applicerbart map motorcyklar fullt ut då, men iaf.

/J
Klicka för att visa mer...


Överslagsberäknade lite:

Antog som Pinjong en yttemperatur på 600 grader (vet inte om det är rimligt, rätta mig gärna). Det ger en värmebortföringseffekt på drygt 70 kW/m^2. Har då antagit luftströmning vinkelrätt mot röret, kommer bli något lägre om strömning sker parallellt med röret. I verkligheten har man väl både och.

Värmebortföringseffekten blir för strålningen, precis som Pinjong skriver, ca 30 kW/m^2 om man antar emissiviteten 0,90.

Konvektionen är alltså betydligt större än strålningen, men strålningen är fortfarande betydande, tvärtemot vad jag trodde ovan. Tänkte inte på att det var så varmt...

Obs, bygg ingen jätteturbo baserat på dessa värden nu. :3freak

Pinjong: Var får du emissiviteten 0,90 från? Verkar lite vanskligt att hugga till med nåt eftersom det varierar så med metall och dess ytkvalite. Blank aluminium har tex E=0,050 vid 500 grader, medan mycket rostigt järn har E=0,85 vid 20 grader (två extremer).
 
Last edited:
chrilla skrev:
Egenkonvektionen ja, men den påtvingade konvektionen arbetar ju på varje ställe som inte är helt "vindskyddat".
Klicka för att visa mer...

Efter lite kalkylerande på den påtvingande konvektionen för rör så visar det sig att du inte var så fel ute, i.a.f. för en MC där ytorna är relativt exponerad för fartvinden ( antagandet gällde dock en snöskoter) om vi antar att den hela exponerade ytan utsätts för i genomsnitt 110 km/h är effektförlusten hela 32 kW för arean som antogs vara 0.5 m2 förutsatt att temperaturen klarar upprätthållas. 51 kW för 200 km/h, det är dock lite svårt att bedöma hur pass exponerad ytorna är för fartvinden. Kyleffekten växer med upphöjt till 0.8 på farten om siffrorna ser mystiska ut. Detta skulle innebära att 90 hk resp 125 hk förloras, rätt intressant om det hela stämmer. Det borde märkas tydligt om man har en turbo som maxlastar, det blir då mycket svårare att få upp turbotrycket högt uppe i fart, är det någon som har märkt detta som har en turbo som går på maxlast? Bänktesterna kan inte ge på så mycket vind från fläkten, därför skulle det vara lite glädjesiffror för en turbo som går på maxlast eftersom effekten ändå inte riktigt kan nyttjas under 200 km/h ¨för en MC.
 
Last edited:
Pinjong skrev:
Efter lite kalkylerande på den påtvingande konvektionen för rör så visar det sig att du inte var så fel ute, i.a.f. för en MC där ytorna är relativt exponerad för fartvinden ( antagandet gällde dock en snöskoter) om vi antar att den hela exponerade ytan utsätts för i genomsnitt 110 km/h är effektförlusten hela 32 kW, förutsatt att temperaturen klarar upprätthållas. 51 kW för 200 km/h, det är dock lite svårt att bedöma hur pass exponerad ytorna är för fartvinden. Kyleffekten växer med upphöjt till 0.8 på farten om siffrorna ser mystiska ut. Detta skulle innebära att 90 hk resp 125 hk förloras, rätt intressant om det hela stämmer. Det borde märkas tydligt om man har en turbo som maxlastar, det blir då mycket svårare att få upp turbotrycket högt uppe i fart, är det någon som har märkt detta som har en turbo som går på maxlast? Bänktesterna kan inte ge på så mycket vind från fläkten, därför skulle det vara lite glädjesiffror för en turbo som går på maxlast eftersom effekten ändå inte riktigt kan nyttjas under 200 km/h ¨för en MC.
Klicka för att visa mer...

Vid vilken area gäller de effektförlusterna?

Räknat på tvärströmning eller längsströmning? Vilken korrelation för Nu använd?
:)
 
Pinjong skrev:
Efter lite kalkylerande på den påtvingande konvektionen för rör så visar det sig att du inte var så fel ute, i.a.f. för en MC där ytorna är relativt exponerad för fartvinden ( antagandet gällde dock en snöskoter) om vi antar att den hela exponerade ytan utsätts för i genomsnitt 110 km/h är effektförlusten hela 32 kW för arean som antogs vara 0.5 m2 förutsatt att temperaturen klarar upprätthållas. 51 kW för 200 km/h, det är dock lite svårt att bedöma hur pass exponerad ytorna är för fartvinden. Kyleffekten växer med upphöjt till 0.8 på farten om siffrorna ser mystiska ut. Detta skulle innebära att 90 hk resp 125 hk förloras, rätt intressant om det hela stämmer. Det borde märkas tydligt om man har en turbo som maxlastar, det blir då mycket svårare att få upp turbotrycket högt uppe i fart, är det någon som har märkt detta som har en turbo som går på maxlast? Bänktesterna kan inte ge på så mycket vind från fläkten, därför skulle det vara lite glädjesiffror för en turbo som går på maxlast eftersom effekten ändå inte riktigt kan nyttjas under 200 km/h ¨för en MC.
Klicka för att visa mer...

Känslan är att ladtrycket byggs fortare ju högre fart man har. Det känns ju som om man tillbringar lika lång/kort tid på varje växel dvs 5:an käns lika lång som 2:an och vips såförsöker man lägga i sexan som inte finns..
 
chrilla skrev:
Vid vilken area gäller de effektförlusterna?

Räknat på tvärströmning eller längsströmning? Vilken korrelation för Nu använd?
:)
Klicka för att visa mer...

Tvärströmning, jag antar det mesta passererar tvärsöver på en MC, 0.5 m2 som i det tidigare exemplet,

P = hA(T2-T1)

Det beror lite var Reynolds tal hamnar. I detta fall ekv.

h = k/D 0.0266 Re^0.805 Pr^(1/3)

Reynolds tal

Re = pvD/u

Prandtl nummer

Pr = c u/k

p= luftens densitet, D= rörets diameter, antaget 0.04 m, v =luftens fart, k= konduktiviteten för luften , u = luftens viskositet, c = värmekapaciteten för luften, A= arean= 0.5 m^2
 
Last edited:
Pinjong skrev:
Tvärströmning, jag antar det mesta passererar tvärsöver på en MC, 0.5 m2 som i det tidigare exemplet,


h = k/D 0.0266 Re^0.805 Pr^(1/3)


antaget 0.04 m, v =luftens fart, A= arean= 0.5 m^2
Klicka för att visa mer...

Har man så stor area?

Samma korrelation som jag, men vi har antagit lite olika diameter och fart. Jag orkade dessutom inte ta medelvärden för materialkonstanterna till filmtemperaturen.
 
chrilla skrev:
Har man så stor area?

Samma korrelation som jag, men vi har antagit lite olika diameter och fart. Jag orkade dessutom inte ta medelvärden för materialkonstanterna till filmtemperaturen.
Klicka för att visa mer...

Jag vet vet inte, jag antog diameter 4 cm, 4 rör på vardera 1 meter, det blir kanske något mycket men det uppkommer ytor på turbo o.s.v. så det är kanske inte helt otänkbart.

Det verkar bli nästan lite väl stora effektförluster i motorn, jag tror det blir lite fel att bara räkna turbons effekt enbart från värmeenergin, det höga trycket och värmen i förbränningsrummet tillsammans med kolven trycker även ut gaserna och ger dem rörelseenergi. Annars skulle turbon vara bättre än en ideal Carnot-maskin (600-20)/(600+273) = 67%, det gäller bara hur uppskatta hur mycket som kommer från vardera.
 
Last edited:
Du måste logga in eller registrera dig för att svara här.
Nyheter
Tierp Arena värd för EM i Dragracing

Den 7–10 augusti 2025 förva...
120 unga motocrosstalanger från hela världen möts i Uddevalla

Screenshot Den 16–17 aug...
En vecka kvar!

Nu är det exakt en vecka kv...
Farligt vilseledande alkomätare på marknaden

Ett stort oberoende test ut...
Specialbyggd Yamaha XSR900 GP hyllar Rainey

För att fira den trefaldige...
Vi provkör Indian Sport Chief RT

I Allt om MC nummer 8 som k...
Ducati 996 SPS – fabriksny 99:a – såld för rekordsumma

När en hojfirma i Tombolo i...
Äldre än en gentleman

Vi har fotograferat en 100 ...
MV Agusta återgår till 100% eget ägande

MV Agusta Motor S.p.A. till...
MV Agusta åter självständigt

MV Agusta Motor S.p.A. till...
Back
Top