Zusammenhang Drehzahl / Ladedruck / Luftmasse? | Messaggi 16+

Ernst S. ha scritto:

Quindi, la massa d'aria deve rimanere costante per ogni livello, affinché la traiettoria rimanga rettilinea.

Pertanto, non c'è nulla presente che potrebbe, ad esempio, indicare un peggioramento della qualità del prodotto.

Ciao Ernst,

Nel diagramma originale, è più facile notare... ancora una volta, i due punti di cui parlavo prima:
a 3000 giri al minuto = 292 kg/h, a 2000 giri al minuto = 208 kg/h.
Tradotto in termini di singoli scarichi , comprensivi di perdite durante lo scarico :
0,867 grammi a 2000 giri al minuto, oppure 0,811 grammi a 3000 giri al minuto.

Se assumendo una pressione di carica costante e perdite di spurgo

Citazione:

indipendenti dalla velocità di rotazione, non dovrebbe la quantità effettiva di aria disponibile per la combustione all'interno del cilindro essere diminuita di 0,056 grammi per corsa, anch'essa, nell'intervallo da 2000 a 3000 giri al minuto??

Se il livello di fornitura dovesse peggiorare, si creerebbe una curva decrescente. Nel diagramma, invece, è semplicemente disegnata una retta che non passa per l'origine.

Citazione:

Vedi sopra.

L'area compresa tra 1000 e 2000 ha una pendenza così grande, probabilmente perché in quella zona si accumulano la pressione di sovralimentazione e le perdite di lavaggio. E non perché la massa d'aria per corsa sia maggiore.

Assolutamente d'accordo.
Ma il secondo punto: con una pressione di sovralimentazione più alta, rimane comunque una maggiore quantità di aria nel cilindro:!: per ogni corsa:!:.
A cosa serve, altrimenti, tutta questa fatica con la ricarica }?

Nel diagramma originale, è più facile notare... ancora una volta, i due punti di cui parlavo prima:
a 3000 giri al minuto = 292 kg/h, a 2000 giri al minuto = 208 kg/h.
Tradotto in termini di singoli scarichi , comprensivi di perdite durante lo scarico :
0,867 grammi a 2000 giri al minuto, oppure 0,811 grammi a 3000 giri al minuto.

Se assumendo una pressione di carica costante e perdite di spurgo indipendenti dalla velocità di rotazione, non dovrebbe la quantità effettiva di miscela disponibile per la combustione, dai 2000 ai 3000 giri/min, essere anch'essa diminuita di 0,056 grammi per corsa??


No, questo non lo specifica ancora: le perdite di spurgo sono indipendenti dalla velocità di rotazione, espresse in unità di massa/ora. Quindi, per ogni corsa, le perdite di spurgo diminuiscono naturalmente.
(Portata massica/minuto = aria per ogni stadio * 2 * velocità di rotazione + portata di lavaggio)


L'area compresa tra 1000 e 2000 ha una pendenza così grande, probabilmente perché in quella zona si accumulano la pressione di sovralimentazione e le perdite di lavaggio. E non perché la massa d'aria per ciclo sia maggiore.

Assolutamente d'accordo.
Ma la seconda frase: con una pressione di sovralimentazione più alta, non rimane comunque più massa d'aria per corsa nel cilindro?

Rispetto alla pendenza superiore a 2000 giri al minuto, questo è ciò che intendevo. Affermo che la massa d'aria per ciclo è direttamente proporzionale alla pendenza della curva. E in quella zona non funziona, perché in quel punto la pressione di carica sovrappone la curva. Ma altrimenti è così, e se la curva è una retta (cioè ha una pendenza costante), allora la massa d'aria per ciclo non cambia. Può esserci solo una componente indipendente dalla velocità (ad esempio, 40 kg/h di perdite di lavaggio costanti) in aggiunta.

Se esprimessi matematicamente la retta che passa per i due valori indicati, questa sarebbe:
Portata d'aria

Ernst S. ha scritto:

Le perdite di lavaggio sono indipendenti dalla velocità di rotazione e vengono misurate in unità di massa/ora. Quindi, per ogni corsa, le perdite di lavaggio diminuiscono naturalmente.

.

Ciao Ernst,

Ah, ecco, la storia sembra essere diversa.

Ma per tornare alla domanda originale:
Mi interessava una previsione della portata massica nel turbocompressore con l'aumentare della velocità di rotazione (e con l'aumentare della pressione di sovralimentazione). E questa portata massica dovrebbe essere la stessa di quella indicata nell'ultimo allegato come portata massica dell'aria aspirata, quindi la distinzione tra riempimento dei cilindri e perdite di spurgo non è necessaria, almeno inizialmente.

Se quindi il sensore di massa d'aria in aspirazione, nel motore AFD, aumenta in modo "leggermente inferiore alla proporzione" rispetto al regime di giri tra 2000 e 3400 rpm, secondo me (quasi) tutto indica che questa retta può essere estesa fino a circa 4500 rpm senza discostarsi significativamente dalla realtà.

L'AFD (Abgasführung) ha un valore di riferimento per la massa dell'aria compreso tra 700 e 850 mg/impulso a 2500 giri al minuto.
-> Valore medio = 775 mg. Ciò corrisponde a 232,5 kg di "riempimento netto" per ora.
Nel diagramma, a 2500 giri al minuto, sono indicati 250 kg, e la differenza potrebbe rappresentare le perdite dovute al lavaggio, che aumentano il valore netto del 7,5%.

Partendo dai valori indicati da AFN e simili, con un valore di riferimento medio di 950 mg per iniezione, e considerando anche una perdita del 7,5% dovuta al lavaggio (-> 1.025 mg), il "punto di riempimento" dei motori da 81 kW a 1 grammo a 3000 giri/min nel grafico è già piuttosto buono.
Inizialmente, se si considera mentalmente un motore diesel industriale con una sovralimentazione aumentata, si dovrebbe poter prevedere, in linea di principio, uno spostamento parallelo della retta relativa al sensore di massa d'aria in aspirazione (grafico "81 kW TDI speculativo") .

Dato che il motore dell'AFD ha la stessa struttura di base dei modelli da 81 kW, questo risultato dovrebbe valere anche per gli AFN e altri modelli... oppure ho commesso errori grossolani nel mio ragionamento?

L'AFD (Abgasführung) ha un valore di riferimento per la massa dell'aria compreso tra 700 e 850 mg/impulso a 2500 giri al minuto.
-> Valore medio = 775 mg. Ciò corrisponde a 232,5 kg di 'riempimento netto' per ora.
Nel diagramma, a 2500 giri al minuto, sono indicati 250 kg, e la differenza potrebbe rappresentare le perdite dovute al lavaggio, che aumentano il valore netto del 7,5%.

Partendo dai valori indicati da AFN e simili, con un valore di riferimento medio di 950 mg per iniezione, e considerando anche una perdita del 7,5% dovuta al lavaggio (-> 1.025 mg), il 'punto di riempimento' dei motori da 81 kW a 1 grammo a 3000 giri/min nel grafico è già piuttosto buono.


Perché ora aggiungere una perdita di lavaggio del 7,5% al riempimento dei cilindri? Con una perdita costante di 17,5 kg/h, a 3000 giri al minuto, si ottengono solo 49 mg per ciclo (il che rappresenterebbe circa il 5% di 950 mg).

Creo che farò un diagramma.
AFD: 775 mg/iniezione, cilindro pieno; 17,5 kg/ora, perdite durante il lavaggio.
AFN: 950 mg/iniezione e una perdita di 21 kg/ora a causa della pressione di sovralimentazione, che è leggermente più alta.

Si ottengono due stime del flusso d'aria, senza considerare una diminuzione della massa del riempimento del cilindro, che ci si aspetterebbe in entrambi i casi a regimi di rotazione più elevati (a causa del rapporto di compressione).

La cosiddetta 'effetto lavello' determina il punto di partenza delle due rette.
e le diverse masse di riempimento dei cilindri... determinano le pendenze delle rette.
Cordiali saluti, Ernst.

Ernst S. ha scritto:

Perché ora aggiungere una perdita di lavaggio del 7,5% al riempimento dei cilindri? I costanti 17,5 kg/h di perdite di lavaggio, a 3000 giri al minuto, si traducono solo in 49 mg per ciclo (il che rappresenterebbe circa il 5% di 950 mg)

Ciao Ernst,

OK, era un errore di calcolo da parte mia. 17,5 kg/h costanti sono anch'essi accettabili .

Citazione:

Faccio un diagramma. AFD: 775 mg/iniezione, cilindro pieno; 17,5 kg/ora, perdite durante il lavaggio. AFN: 950 mg/iniezione e una perdita di 21 kg/ora a causa della pressione di sovralimentazione, che è leggermente superiore. Si ottengono 2 stime del flusso di massa dell'aria, senza una diminuzione della massa di riempimento del cilindro, che ci si aspetterebbe in entrambi i casi a regimi di rotazione più elevati (a causa del rapporto di compressione).

Certo. E se si "abbassasse" il grafico dell'AFD, regolando il valore della portata al livello del grafico originale (circa 10 kg/h a 3400 giri/min), e si applicasse la stessa correzione all'AFN, si potrebbe ottenere una stima accurata.
Successivamente, a 4000 giri al minuto, l'AFN aspira circa 450 kg/h di aria, mentre a 4500 giri al minuto ne aspira circa 510 kg/h, ovvero 7,5 e 8,5 kg/min rispettivamente, con una pressione di sovralimentazione di 1 bar (rapporto P2C / P1C = 2,0).

Se questi dati vengono inseriti nel campo di riferimento del carico nel post originale, entrambi i punti di funzionamento rimangono nella zona con un'efficienza superiore al 76%.
Sarebbe interessante ora analizzare la pendenza di una retta che permetta di descrivere la relazione tra il flusso di massa e l'aumento della pressione del carico, a partire da questi punti.
Credo che la curva si estenda leggermente più piatta rispetto all'asse centrale immaginario dell' "ovale" del 76%, e che esca dalla mappa con un rapporto di pressione di circa 2,3, corrispondente a una pressione di sovralimentazione di 1,3 bar.

In altre parole, 1,3 bar a 4500 giri al minuto dovrebbero essere il limite massimo (senza alcuna riserva ) a cui si può sottoporre il VNT 15 su un motore 1.9 TDI.

@tutti:
È corretto questo calcolo, o ho commesso un errore fondamentale?

Sarebbe interessante ora analizzare la pendenza di una retta che permetta di descrivere la relazione tra il flusso di massa e l'aumento della pressione del carico, a partire da questi punti.
Credo che la curva si estenda leggermente più in basso rispetto all'asse centrale immaginario dell' 'ovale' del 76%, in direzione dell'angolo in alto a destra, e che esca dalla mappa con un rapporto di pressione di circa 2,3, corrispondente a una pressione di sovralimentazione di 1,3 bar.


Sì, assomiglierebbe più o meno a questo. Ho allegato un'immagine di esempio qui sotto. Si può vedere come il diagramma caratteristico del motore, definito dalla velocità di rotazione e dal carico, influenzerebbe il compressore... ma è solo un'immagine esplicativa e non rappresenta una situazione reale. Quindi, non fatevi ingannare dalle forme delle curve, chissà che tipo di motore aveva in mente il disegnatore.

Cordiali saluti, Ernst.

Ernst S. ha scritto:

Sì, sarebbe più o meno così.

Ciao Ernst,

dopo che la mia valutazione sembra essere corretta, ho inserito nel diagramma iniziale il punto di lavoro di un motore TDI da 81 kW a 4500 giri al minuto e ho indicato approssimativamente la "traiettoria" di quel punto in caso di aumento della pressione di sovralimentazione.

A velocità nominale di 4000 o 4150 giri al minuto e con la pressione di sovralimentazione normale, il punto di funzionamento, secondo IMO, si troverebbe verticalmente circa sopra il punto di 7,7 kg/min, anch'esso sulla linea del rapporto di compressione di 2,00.

Allora, con una pressione normale e 4500 giri al minuto, il turbocompressore raggiunge quasi 140.000 giri al minuto; con 1,2 bar, arriva a 152.000 giri al minuto, e con 1,4 bar, tocca i 162.000 giri al minuto, al limite del collasso, senza alcuna riserva per filtri dell'aria parzialmente ostruiti, sovra-giri, ecc. - se si interpreta il bordo esterno della curva in questo modo.

Ciao Ulf,

Dalla mia analisi, concludo che il VNT15 è probabilmente troppo grande per il motore AFN. Considerando la velocità nominale di 4150 giri/min (perché hai usato 4500?), il punto a 1 bar si trova ancora a sinistra del punto di massima efficienza, e aumentando la pressione di sovralimentazione, la curva verrebbe tagliata a circa 1,5 bar. Non so se questo significhi già un guasto, ma anche un fattore di 1,5 mi sembra eccessivo, soprattutto perché anche a sinistra, al limite di funzionamento (o come si chiama?), la situazione è critica, ad esempio a 1500 giri/min e 1 bar. Non mi sorprenderebbe se Volkswagen abbia dovuto limitare la pressione di sovralimentazione per proteggere il turbocompressore.

Ciao.
Wolfgang.

Wolfgang, syncro16 ha scritto:

Se si considera la velocità nominale di 4150 giri/min (perché hai usato 4500?), allora il punto a 1 bar si trova ancora a sinistra del punto di massima efficienza

.
Ciao Wolfgang.
Calcolando a partire da 8,5 kg/min e applicando il rapporto 4150/4500, si ottiene un valore di 7,83 kg/min. Questo valore si colloca, nel livello del rapporto di pressione di 2,0, approssimativamente al centro della "zona interna".
Pertanto, mi sembra che il VNT 15 sia praticamente perfetto per l'AFN .

Mi aspetto di raggiungere un regime di giri di circa 4500, che rappresenta un leggero aumento per ottenere qualche km/h in più di velocità massima.

Citazione:

soprattutto perché, sul limite destro (o come si chiama?), la situazione si fa critica, quindi se si viaggia a 1500 giri/min e 1 bar. Non mi sorprenderebbe se la VW avesse dovuto limitare anche la pressione di sovralimentazione per proteggere il turbocompressore.

Sì, anche il mio sistema di diagnostica mi indica la stessa cosa: a regimi inferiori a 2000 giri/min, la pressione regolata è generalmente limitata a circa 0,8 bar o anche meno.