Turbo hakkında teknik bir soru

quote:

Orjinalden alıntı: Blackwound

Turbo'nun silindirlere yaptığı basınçtan olmasın?

(Birazcık salladım, inşallah tutar... )

quote:

Orjinalden alıntı: gonur

Sorum basit: Turbolu motorlar neden atmosferik motorlar kadar yüksek devir çevirmiyor ya da çeviremiyor?
Örneğin Porsche 911 GT3 max 8400 devir çevirebilirken 911 Turbo 6500 civarında kalıyor. Örnekleri çoğaltmak da mümkün. Nedenini bilen var mı?

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

tralles şu 10000 g işini biraz açar mısın, hayatımda bu kadar yüksekbir değer duymadım bir g demek saniyede 9,81 metre hareket demektir 10000 g demek saniyede 98100 metre hareket demektir.Bu işte bir yanlışlık olmasın belki 50-100 g dir.Bilemiyorum ama hesap yapmak lazım.

quote:

Orjinalden alıntı: Blackwound

Turbo'nun silindirlere yaptığı basınçtan olmasın?

(Birazcık salladım, inşallah tutar... )

quote:

Orjinalden alıntı: tralles

Evet, esasen böyle bir ilişki var. İlişkinin temelde 2, detaylarda daha çok nedeni var. Biz öncelikle temel nedenler üzerinde duralım.

1. Turbo uygulamasında artan silindir içi basıncını karşılamak üzere daha mukavim (yani daha ağır) piston ve biyel kolu ile pin yatakları kullanıldığı için (boost oranına göre bu değişikliğe bazen ihtiyaç duyulmayabilir) piston hızının yani rpm'in düşürülmesi veya daha düşük tutulması gerekir. Bu kolayca anlaşılır bir neden. Bir pistonun TDC civarında 10.000 G ile hızlandığı düşünülürse, artan resiprokatif kütle ağırlığının neye mal olabileceği kolayca anlaşılır.

2. Turbo basıncı belirli bir değerde set edilir. Bu değere ulaştıktan sonra rpm'i daha da artırsanız bile turbo basıncı artmaz. Wastegate (dahili veya harici) bunun için vardır. Dolayısıyla rpm'i artırarak volumetrik kazancı daha da artıramazsınız.

quote:

Orjinalden alıntı: arikanturk

Soruya soruyla karşılık vererek başlayayım;

Yüksek devir çevirmek her zaman gerekli mi?

quote:

Orjinalden alıntı: dikmenibo

bir bilgi vereyim,gt3 pist kullanımına daha yatkın, yarış otomobilleride yüksek devir çeviriyor
bu bilgiden yola çıkarak cevap bulmanız daha kolay olurama bende pek bilmiyorum yüksek devir olayını.

quote:

turbo motor devir çeviremez diye bişey yok mesela ferrari f40 gücünü 7000 devirde verirken redline 7750 devirde başlar üstelik 80 li yıllarda yapabiliyordu bu işi şu an dahada iyisi yapılabilir muhtemlen ama ne kadar gerklidir tartışılır

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

tralles şu 10000 g işini biraz açar mısın, hayatımda bu kadar yüksekbir değer duymadım bir g demek saniyede 9,81 metre hareket demektir 10000 g demek saniyede 98100 metre hareket demektir.Bu işte bir yanlışlık olmasın belki 50-100 g dir.Bilemiyorum ama hesap yapmak lazım.

quote:

Orjinalden alıntı: ruge

@tralles; hocam bi yerlerden alıntı mı yaptın yoksa kendin mi yazdın tüm bunları valla yarısını anlamadım bi sürü yabancı kelime var herkesin anlayacağı şekilde yazsaydın keşke

benimde şöyle bir fikrim var;turbo ile elde edilen fazladan torkun devir bandına yayılması gibi bir durum var ortada.yani örnek olarak 4500 devire kadar hatrı sayılır bir tork elde edip bu devirden sonra düşmesine göz yumarak 7500-8000 devire kadar yol varmek istenmiyordur belkide.maksimum torku dengeli bir şekilde 4000-5000 devire dağıtmak daha verimli oluyordur üreticiler için.

motorsporlarının zirvesi f1 de önemli olan şey max. devir 19000 devir çevirdiklerini düşününce önemli olan yüksek devir gibi düşünüyor insan.ama wrc de de ralli otomobillerinin virajlardan mermi gibi çıkabilmesini sağlayan şeyse turbonun sağladıgı yüksek tork

quote:

Evet, esasen böyle bir ilişki var. İlişkinin temelde 2, detaylarda daha çok nedeni var. Biz öncelikle temel nedenler üzerinde duralım.

1. Turbo uygulamasında artan silindir içi basıncını karşılamak üzere daha mukavim (yani daha ağır) piston ve biyel kolu ile pin yatakları kullanıldığı için (boost oranına göre bu değişikliğe bazen ihtiyaç duyulmayabilir) piston hızının yani rpm'in düşürülmesi veya daha düşük tutulması gerekir. Bu kolayca anlaşılır bir neden. Bir pistonun TDC civarında 10.000 G ile hızlandığı düşünülürse, artan resiprokatif kütle ağırlığının neye mal olabileceği kolayca anlaşılır.

2. Turbo basıncı belirli bir değerde set edilir. Bu değere ulaştıktan sonra rpm'i daha da artırsanız bile turbo basıncı artmaz. Wastegate (dahili veya harici) bunun için vardır. Dolayısıyla rpm'i artırarak volumetrik kazancı daha da artıramazsınız.

Bunlar temel sebepler. Birde ilk anda aklıma gelen yan sebepler:

A. Yüksek devirli bir motorun silindir kafasında yer alan 1 veya 2 emme manifold portu ve süpap çapı yüksek devirlerde "RAM emme etkisini" artırmak için büyük tutulur. İlaveten dahili süpap açısı dediğimiz açı 40 derecenin altında tutulur. Tüm bunlar yüksek devirde volumetrik verimliliği artırmak içindir. Ancak turbo motorlarda yanma odası tasarımı düşük tutulmak zorunda kalınan sıkıştırma oranı yüzünden fazlasıyla hemisferiktir. Tam hemisferik kafalarda dahili süpap açısını düşük tutmak mümkün olmaz ve böylece süpap kafasının çevresinde oluşması beklenen girdap etkisinden faydalanılamaz. Bu defa da turbo boostu artırarak girdap etkisine ihtiyaç duymayabilirsiniz ama bu durumda yukarıdaki 1. maddeye takılırsınız.

B. Yüksek rpm'in nedeni doğal emişli motorlarda gücü artırmanın en etkili yollarından biri olmasıdır. hacmi veya volumetrik verimi artıramıyorsanız, devri artırırsınız. Doğal emişli bir motorda gücü artırmanın 3. temel yolu vardır. Bunlar:
I. Motor hacmini artırmak
II. Silindire giren hava miktarını artırmak (Volumetrik Verim)
III. Motor devrini artırmak.

İlk ikisini yapamadığınız yerlerde genellikle üçüncüsüne başvurursunuz. mesela motosiklet motorları ile yarış otomobilleri motorlarında sıklıkla bu yönteme başvıurulmasının nedeni budur. Bir motosiklette motor hacmini dilediğiniz kadar artıramazsınız çünkü hem yeterli yer yoktur hem de ağırlığı ve hacmi artırarark motosikleti kullanışsız hale getirir. Volumetrik verimi artırmanın en kestirme yolu ise aşırı besleme kullanmaktır. Bu da mesela hacim ve ağırlık sorununu beraberinde getirir. Geriye tek yol kalır: Güç üreten çevrim sayısını yani motor devrini artımak. Örneğin F1 yarış otomobilleri de günümüzde bunu yapmaktadırlar çünkü hacim 2,4 lt ile sınırlıdır, türbo ve süperşarj kullanımı yasaktır. Yani yüksek devrin nedeni bu.

Peki ama yüksek devirle elde edeceğim gücü ben zaten aşırı besleme ile elde ediyorsam niye motor devrini artırayım? Gücü artımam gerektiğinde tubo boostu 5-10 psi artırmam artırmam yeterli. Bunu da wastgate ayarı ile kolayca yapabilirim.

C. Yüksek devir ve turbo birleştiğinde sabit turbo boostu yüzünden gereksiz yakıt tüketir ve fazla emisyon ile fazla gürültüye yol açar. Ayrıca yüksek devir yüzünden motor resiprokatif kütle üzerinde artmış bulunan stress, bir de turbo basıncı eklenince daha da artar.

Sonuç
- Turbo motorgücünü artırır
- Yüksek rpm motor gücünü artırır

Ama ikisini aynı anda kullanmak motor gücünü 2 kat artırmaz. Temel verimlikik yasaları devreye girer ve size artan güç yüzdesi, azalan motor ömrü yüzdesi arasında bir fayda/maliyet hesabı yapmaya zorlar. Sonuçta aklıselimde karar kılıp, makul devir, yüksek turbo boost basıncında uzlaşırsınız.

quote:

Orjinalden alıntı: vezir

tralles hocam , bileceğin üzere senin gibi uzun uzun yazamıyorum, açıklamaların ve linklerin için çok teşekkür ederim .Yeterince aydınlatıcı ama saniyenin onbinde birinde 0-100 km/ h işi biraz uçuk bir değer gibi geliyor .Ateşli silahlar bile patlama anında bu dğerlere çıkamoyorlar biraz uçuk olmuş.Mühendislik eğitimi ve malzeme eğitimi alan biri 10000 g nin ne kadar büyük bir değer olduğunu bilir.Bu ışık hızının onbinde üçüne karşılık gelmektedir.

ilk olarak bütün yapmış olduğunuz hesaplar doğrudur ve katılıyorum.Ancak momentum denen bir konu var bilirsiniz ki bir maddeyi hızlandırmak için aynı zamanda bu momentumu verebilmeniz gerekmektedir.Bu momentum verilmiş malzeme dağılma mertebesine girmesini ne engellemektedir.Malzmenin yüzey direnci nedir ki bu momentum değerine dağılmadan karşı koyabilsin bir merminin yüzxeyi gibi darmadağın olmasın.Hepimizin bildiği f1 teknolojisinde dünyanın en ileri teknolojisi ve malzemesi kullanıldığı doğrudur ama her şeyin bir sınırı vardır.siz bir maddeyi 20 mm içinde 10000 g hızında hızlandıracaksınız ve sonra aniden durdurup tekrar hızlandıracaksınız ve dağılmadan kalacak.?? bu kısmı çok çelişkili.

şimdi temel F=m xa formülüne bakarsak F= piston ağırlığı(bilemiyorum) x10000 x 9,81 bu çıkacak değer pistona uygulanan dğer olmalıdır .Bu değeri karşılamak için malzemenin daha kalın kullanılması ile ve dövme piston kullanarak çözmek mümkün ancak bu sefer de shear stress denilen kesme kuvvetleri işin içine girmektedir.aniden bu kadar hızlandırılmış bir obje birden durduğunda üzerinde kesme kuvvetleri olşacak yukaradakiF kuvveti bu sefer malzmeyi kesmek(shear ) tabir edilen koparma hareketine başlayacaktır.Sonuçta saniyenin onbinde birinde 0-100 hızlanması bayağı iddli bir sayuı ama sonuçta bu gerilmeye dayanabilen bir yapı varsa helal olsun çünkü her dönüşte bir balistik patlama işi olmakyadıor demektir.