Misurare la pressione di aspirazione: guida e consigli.

Qualcuno ha mai misurato la pressione interna del collettore di aspirazione?

Mi riferisco ora non al valore mg/m³ come nel confronto tra filtri in tessuto e filtri in carta, ma specificamente alla pressione in millibar (mB) alla massima pressione di sovralimentazione e al regime di giri, o alla pressione differenziale rispetto all'ambiente circostante.


L'idea di fondo è la seguente:

Per le prestazioni standard, il modello VNT15 è perfettamente adeguato. Grazie alla leggera riduzione dell'aria aspirata, si ottiene un rumore di aspirazione molto più silenzioso, il che rende l'esperienza complessivamente più piacevole.

Quando il sistema di aspirazione provoca una diminuzione di pressione di soli 50 mbar, ciò riduce la portata massima da circa 9 kg/min a 8,5 kg/min. (Basato sul thread di Ulf riguardante le prestazioni del VNT15).
Molti motori TDI modificati, incluso il mio, funzionano al limite di erogazione del turbocompressore VNT15.

Secondo alcune persone che ne sanno qualcosa, ad esempio, 5 MB non sono assolutamente sufficienti per spingere 9 kg/min di aria dal condotto di aspirazione anteriore al turbocompressore.
Quindi, quanto fa?

Se quindi potessi ottenere qualcosa di più modificando il sistema di aspirazione, lo farei.

Certo, il VNT 17 è la soluzione migliore, ma a parte il fatto che costa, sostituirlo è un vero e proprio lavoro impegnativo.

Ciao Garth,

Le misurazioni effettuate su un modello di serie AFN(VNT15) hanno rilevato che nel punto di potenza nominale – ovvero a pieno carico, 81 kW a 4150 giri/min – si verificano circa 80 mbar di perdita di pressione. A seconda del grado di sporco del filtro dell'aria, la perdita di pressione può rapidamente raggiungere i 100 mbar. Il punto di misurazione era situato immediatamente a monte dell'ingresso del compressore. Tuttavia, a causa della tubazione curva, non si può escludere che una piccola componente di pressione dinamica possa aver leggermente alterato il risultato. Ritengo, tuttavia, che questo fattore sia trascurabile per le tue considerazioni.
L'ottimizzazione del collettore di aspirazione è sicuramente una misura adatta per i turbocompressori VNT15, già molto sollecitati, dei motori AFN rimappati. Infatti, la riduzione del rapporto di compressione del compressore, mantenendo lo stesso flusso d'aria, diminuisce la velocità di rotazione del turbocompressore, che è già critica. Consultare la curva di funzionamento del compressore può essere utile. Per chiarezza: il rapporto di compressione del compressore è il rapporto tra le pressioni assolute dopo e prima del compressore (asse delle ordinate della curva di funzionamento del compressore). Se ora si ottimizza il collettore di aspirazione o si riduce la pressione di aspirazione, il rapporto di compressione del compressore diminuisce, mantenendo la stessa pressione di sovralimentazione. Inoltre, l'unità di controllo del motore (EDC), con il suo sistema di regolazione della pressione di sovralimentazione, non rileva la pressione di aspirazione. Se, inoltre, la pressione ambiente diminuisce a causa dell'altitudine (ad esempio, un passo alpino a 2500 metri), l'EDC regola comunque sulla pressione desiderata, ma con un rapporto di compressione molto più elevato e, di conseguenza, con velocità di rotazione del turbocompressore più alte.
Considerando che in tutta questa configurazione è presente anche una turbina con geometria variabile (VTG), l'ottimizzazione del collettore di aspirazione si traduce in: grazie al rapporto di compressione del compressore più basso, è necessaria meno potenza dalla turbina -> le pale della VTG sono più aperte -> la contropressione dei gas di scarico è inferiore -> la temperatura dei gas di scarico diminuisce -> si riduce il lavoro di scambio di carica grazie a un migliore gradiente di pressione di spurgo, in sintesi, solo vantaggi. Credo che, nella pratica, si possano ottenere sicuramente 20 mbar di miglioramento, forse anche di più, a seconda degli sforzi e delle possibilità. Prima di procedere con l'implementazione, suggerirei di installare un punto di misurazione per confrontare i risultati prima e dopo. I manometri a vuoto sono disponibili a un prezzo accessibile.

Saluti.

Sepp.

Ciao.
Ho già misurato una volta.
Nel mio sistema di aspirazione, ho misurato vicino alla valvola di controllo del gas. Lì, si è verificata una pressione negativa massima di circa 50 mbar.




Quando il sistema di aspirazione provoca una diminuzione di pressione di soli 50 mbar, ciò riduce la portata massima da circa 9 kg/min a 8,5 kg/min. (Basato sul thread di Ulf riguardante le prestazioni del VNT15).
Molti motori TDI modificati, incluso il mio, funzionano al limite di erogazione del turbocompressore VNT15.

Secondo alcune persone che ne sanno qualcosa, ad esempio, 5 MB non sono assolutamente sufficienti per spingere 9 kg/min di aria dal collettore di aspirazione al turbocompressore.
Quindi, quanto fa?
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Non è, in definitiva, la differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita, a pieno regime, l'elemento determinante?
Quando accelero a fondo a 3800 giri/min, rilasciando brevemente l'acceleratore e poi riaccelerando immediatamente, la pressione di sovralimentazione sale a circa 1,3 bar e poi viene regolata a 0,9 bar.

Secondo quanto riferito, il motore non sta ancora raggiungendo il suo limite di prestazioni. Questo non significa che non vengano superati determinati parametri, ma è probabile che la riserva di potenza sia molto maggiore dei 50 mbar di sottovuoto nell'area di aspirazione. Il mio motore non è stato modificato, ma rimane la domanda: cosa si intende per 'motore TDI modificato'? Forse anche un turbocompressore da 17 potrebbe essere portato al suo limite.

Saluti.

Eike.

eike ha scritto:

Ciao, Ho già misurato una volta. Nel mio ALH, ho effettuato delle misurazioni vicino alla

valvola di controllo della pressione. Lì, si è verificato un vuoto massimo di circa 50 mBar.

Citazione:

Con questo, hai già considerato la perdita di pressione del sensore di massa d'aria (sì, anche questo ne consuma un po').

Non è, in definitiva, la differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita che è determinante per la portata massima?
Quando accelero a fondo a 3800 giri/min, se tolgo brevemente l'acceleratore e poi lo riprendo immediatamente, la pressione di sovralimentazione sale a circa 1,3 bar e poi viene regolata a 0,9 bar.

Secondo quanto riferito,

Citazione:

lui non sta ancora raggiungendo il limite delle sue prestazioni. Questo non significa, tuttavia, che non vengano superati determinati parametri. Durante la regolazione, spesso si supera la pressione desiderata effettiva (si verificano sovrapressioni). Queste "sovra-carichi" di breve durata, tuttavia, incidono pochissimo sull'intera durata operativa e, pertanto, verranno probabilmente semplicemente accettati.

Tuttavia, è probabile che la riserva sia significativamente maggiore rispetto ai 50 mbar di pressione negativa nell'area di aspirazione.
Come ha scritto Sepp: Il carico/la velocità di rotazione derivano dal rapporto di pressione ingresso/uscita}.

Se si raddoppia la pressione tramite un compressore, anche le perdite di pressione all'ingresso diventano visibili in uscita, raddoppiandosi.
1 bar -> 2 bar
0,95 bar -> 1,9 bar con la stessa velocità del compressore.

Per recuperare quei 100 MB mancanti, il sistema di carica deve lavorare molto di più, il che comporta una regolazione più aggressiva del sistema di controllo del motore (VTG) -> maggiore contropressione dei gas di scarico -> perdita di potenza.

D'altra parte, ad esempio, una differenza di pressione di 50 millibar è facilmente raggiungibile nella vita di tutti i giorni: ad esempio, tra le aree di alta e bassa pressione, oppure a causa di una differenza di altitudine di circa 400 metri.

Ho misurato direttamente la differenza di pressione all'interno della scatola del filtro dell'aria (per verificare se il filtro fosse già intasato a 37.000 km).

Avevo una pressione di 7 mbar in entrambi i filtri (nuovi e usati) a 4200 giri al minuto e a pieno carico.

Certo che 50 mbar sono raggiungibili, visto che l'aria proviene dal contenitore e passa attraverso il tubo.
L'LMM (Linear Motion Module) crea già una pendenza e poi ogni curva del tubo, eccetera...


Ciao Gremlin.

Ciao a tutti.

Grazie per le risposte rapide, in particolare per le informazioni relative alla massa molare.

È vero quello che riguarda il rapporto di pressione, ma se lo si considera dal punto di vista del rapporto di massa, e questo è ciò che conta, allora non è corretto.

Esempio eclatante: a un'altitudine di 5500 metri (pressione parziale), il caricatore riesce ancora a raggiungere un rapporto di pressione di 1,5 bar, ma non con una portata di 9 kg/min.

Tuttavia, per la ventilazione, ciò che è importante non è il rapporto tra pressione inspiratoria e espiratoria, ma il flusso massico.

Ciò significa che una diminuzione della pressione all'ingresso del carico si traduce in un aumento sproporzionato del flusso di massa.

Inoltre, l'aumento della contropressione dei gas di scarico comporta un maggiore lavoro di compressione, con conseguente diminuzione dell'efficienza della turbina.

Il fatto che a volte oscilli in modo evidente è dovuto, in parte, al fatto che preferisce farlo a regimi di giri più bassi, dove il flusso di massa del turbocompressore rientra comunque nei limiti di funzionamento, oppure oscilla brevemente con la velocità del turbocompressore, il che probabilmente non crea problemi.

Quest'ultimo non è adatto come punto di riferimento.

Ecco, vedo del potenziale qui – vediamo cosa mi viene in mente...

riduce la resistenza nel sistema di aspirazione.
per il tubo di aspirazione in acciaio inossidabile, ecc. (purtroppo è un po' rumoroso), mantenere sempre pulito il filtro; tutto sommato, questo riduce la resistenza e impedisce al turbocompressore di lavorare troppo, il che si traduce in una maggiore coppia per il motore TDI!

Oppure, si può lasciare tutto com'è e installare un compressore che dovrebbe risolvere il problema della depressione, ma io non definirei questo un 'tuning', piuttosto un'ottimizzazione delle possibilità.

das hat wohl VAG im sinn gehabt, als die die luftwege direkt an den kühlergrill gebaut haben. RAM-Air

prima che qualcuno abbia questa idea: non è adatto per il LMM e, pertanto, non è consentito da Bosch .

Ciao Gremlin.

Ciao,

Ho una volta deviato il collegamento del filtro dell'aria per l'impianto pneumatico al mio sistema LDA (con scala di 0,1 bar).
Per evitare che il fabbisogno di aria esterna dei sistemi pneumatici alteri il risultato, li ho scollegati dalla tubazione e collegati temporaneamente a un filtro per carburante.

Secondo i miei dati di acquisizione, la pressione all'interno del collettore di aspirazione a pieno regime fino a circa 3000 giri al minuto era praticamente uguale alla pressione atmosferica, mentre al di sopra di questo valore, la pressione diminuiva fino a raggiungere circa -40 mbar a 4500 giri al minuto.

Poiché sono interessato anche alla teoria alla base, vorrei innanzitutto presentare qui le mie (non ancora acquisite! ) elaborazioni sui calcoli della perdita di pressione per una discussione.

a) 4500 giri al minuto corrispondono a 2.250 riempimenti del motore, con un volume di 1,9 litri per riempimento, il che equivale a 4.275 litri al minuto, ovvero 0,07125 metri cubi al secondo.

b) L'aumento della pressione di sovralimentazione del turbocompressore a 1,3 bar incrementa il flusso di massa di un fattore 2,3, ovvero, a livello di pressione atmosferica, teoricamente viene aspirato un volume pari al 2,3 volte superiore -> 0,1639 m³/sec.

c) Un grado di riempimento (o livello di fornitura?) stimato al 90% si traduce in una portata volumetrica sul lato di aspirazione di circa 0,1475 m³/sec.

d) Nella sezione trasversale dell'ingresso dell'aspirazione, di circa 20 cm², corrispondente a 0,002 m², si genera una velocità di flusso di 0,1475 m³/sec / 0,002 m² = circa 74 m/sec.

e) 0,1475 m³ di aria pesano circa 0,187 kg (la densità dell'aria è di 1,27 kg/m³ in condizioni standard).
Questa massa viene accelerata a 74 m/s ogni secondo.
La "forza propulsiva" necessaria si calcola con la formula F = m*a = 0,187 * 74 = 13,8 N.

f) Una forza di 13,8 N distribuita su una sezione di aspirazione di 0,002 m² si traduce in circa 6.900 N/m², ovvero una pressione di circa 70 mbar necessaria per accelerare l'aria aspirata o per compensare la perdita di pressione dovuta all'apertura di aspirazione stretta.

Attribuisco la minore perdita di pressione effettiva a una parziale "recupero di energia": l'aria scorre all'interno dell'ingombrante alloggiamento del filtro dell'aria relativamente lentamente e, rallentando dietro la stretta apertura di aspirazione, genera una certa pressione di stasi, che deve essere sottratta dai 70 mbar di perdita di pressione calcolata.

Comunque, l'ordine di grandezza calcolato corrisponde approssimativamente al valore misurato, il che suggerisce che il calcolo sia fondamentalmente corretto.

Chi desidera valutare le condizioni del proprio veicolo può utilizzare la seguente formula di calcolo:

Perdita di pressione all'ingresso del cilindro = (giri al minuto * pressione di sovralimentazione assoluta * cilindrata)² / (area di sezione dell'aspirazione² * 381,2)
Inserire i valori in unità di 1/secondo, bar, m³ e m², ottenere il risultato in mbar, escludendo il presunto recupero di energia; la densità dell'aria è assunta come 1,27 kg/m³.

La dipendenza quadratica della perdita di pressione dalla velocità di rotazione è confermata dalle mie osservazioni: a 3000 giri al minuto, anziché 4500, la perdita di pressione calcolata è solo del 44% di 70 mbar, ovvero 31 mbar.
Se si sottrae la quantità di energia presumibilmente recuperata, si ottiene un valore intorno ai 18 mbar, che è a malapena rilevabile con il sistema LDA.

A proposito, ho effettuato un'ulteriore prova di misurazione senza il condotto di aspirazione per il filtro dell'aria (sistema di aspirazione dell'aria calda...).
L'apertura di ingresso sulla cassa ha una superficie di circa 45 cm², il che, secondo i calcoli, avrebbe dovuto generare al massimo un vuoto di circa 14 mbar.
Durante il test LDA, a 4500 giri/min e con acceleratore completamente premuto, non è stato rilevato alcun vuoto.

Dalle mie esperienze e dalla formula, si può capire anche perché, nel tuning estremo, spesso si amplia il sistema di aspirazione dell'aria.
La velocità di rotazione e la pressione di sovralimentazione contribuiscono alle perdite di pressione, ciascuna in proporzione al quadrato del suo valore.
Quindi, se il sistema di ottimizzazione aumenta contemporaneamente la velocità massima del motore (Pmax) e la pressione massima di sovralimentazione, la perdita di pressione all'aspirazione aumenta in modo significativo.

Sebbene ciò possa essere in parte compensato aumentando la velocità del compressore, con le attuali scarse riserve di potenza del compressore (necessarie per un rapido aumento della pressione ai bassi regimi), si finirebbe rapidamente a raggiungere l'area della curva di funzionamento del compressore appena prima del superamento del limite, dove l'efficienza diminuisce e le velocità del compressore richieste aumentano rapidamente, analogamente alla potenza aggiuntiva necessaria per la trazione.

Quest'ultima deve essere generata dal motore come pressione dei gas di scarico e, di conseguenza, va persa come energia utile -> la messa a punto si autoalimenta, producendo un guadagno relativamente basso in termini di potenza effettiva trasmessa alle ruote.

Bene, ora tocca ai laureati in ingegneria meccanica e ad altri esperti di motori: correggete/integrate il mio calcolo oppure riassumete i risultati in uno schema più facilmente comprensibile .

Ciao,

Ecco un aggiornamento dei miei tentativi di calcolo basati sui valori LMM registrati:

a) A 4500 giri al minuto, si ottengono circa 950 mg per ciclo, con un output di 9.000 riempimenti al minuto, ovvero 150 riempimenti al secondo, con una portata di massa di 0,1425 kg al secondo.

b) Con una densità dell'aria aspirata di 1,29 kg/m³, la portata volumetrica di aspirazione si calcola a 0,11 m³/sec.

c) Nella sezione trasversale dell'ingresso dell'aspirazione, di circa 20 cm², corrispondente a 0,002 m², si genera una velocità di flusso di 0,11 m³/sec / 0,002 m² = circa 55 m/sec.

d) La massa d'aria di 0,1425 kg viene accelerata a 55 m/s ogni secondo.
La "forza propulsiva" necessaria si calcola con la formula F = m*a = 0,187 * 74 = 7,84 N.

e) Una forza di 7,84 N distribuita su una sezione di aspirazione di 0,002 m² corrisponde a circa 3.900 N/m², ovvero a una pressione di circa 40 mbar necessaria per accelerare l'aria aspirata o per compensare la perdita di pressione dovuta all'apertura di aspirazione stretta.

. . . che corrisponde praticamente esattamente al valore rilevato
Ma, a quanto pare, l'energia impiegata per accelerare l'aria sembra essere definitivamente persa (a causa di attriti, vortici, ecc.)?

Il calcolo dei TDIs deve essere "leggermente" corretto in base al grado di riempimento.

Perdita di pressione all'ingresso del cilindro = (giri al minuto * pressione di sovralimentazione assoluta * cilindrata)² / (area della sezione di aspirazione² * 671,4)
(Input in 1/sec, bar, m³ e m², non dimenticare le elevazioni al quadrato nel calcolo, risultato in mbar).

Hmmm...

VENDESI ASZ.

ASV acquisisce.

Chippare.

AGR uccide.

Mi dispiace, ma non posso tradurre quel termine.

Costruire un sistema di aspirazione ad aria forzata.




SCNR.

CU Gremlin.

PS: Come fai a ottenere -40 mbar nel box di aspirazione? Sull'aspiratore sarebbe comprensibile, ma direttamente nel box di aspirazione? Io sono riuscito a ottenere solo 7 mbar. Vedi sopra.

Gremlin ha scritto:

come fai a ottenere -40 mbar nel contenitore dell'aria? sul compressore andrebbe bene, ma direttamente nel contenitore dell'aria? io sono riuscito a ottenere solo 7 mbar. vedi sopra

Forse il tuo percorso fino al punto di misurazione è più aerodinamico, oppure potrebbe verificarsi un effetto di accumulo che altera il risultato. . .