Turbo Tech: wewnętrzne vs. zewnętrzne Wastegates

by Khiem Dinh

Zdjęcia dzięki uprzejmości Bren Tuning i Killer B Motorsport

zanim przejdziemy do liczb i powodów, dla których wyrzucony zewnętrzny wastegate wytwarza więcej mocy niż wewnętrzny wastegate konfiguracja Turbo, omówmy, dlaczego wewnętrznie Wastegated Turbos są używane przez producentów OEM. Pierwszym problemem OEM są emisje, dlatego cały przepływ spalin musi przepływać przez katalizator. Czy można skonfigurować zewnętrzny odpływ ścieków tak, aby przepływ odpływu przepływał przez katalizator? Przepływ wastegate z zewnętrznej bramy z pewnością może być odprowadzony z powrotem do rury spustowej i do katalizatora. Tak więc, to prowadzi nas do następnego powodu, dla którego producenci OEM używają wewnętrznie wastegated turbos: prostota.

Turbodoładowany wewnętrznie turbo trafia do OEM od dostawcy jako jedna część, a zatem również jeden numer części. OEM podłącza Przewody Olejowe, przewody wodne, złącza wlotowe i wylotowe sprężarki i turbiny, a może kilka przewodów próżniowych lub złączy elektrycznych do tej części turbosprężarki. Powiedzmy, że OEM zdecydował się na zewnętrzną konfigurację wastegate, która została zanurzona z powrotem w rurze spustowej. Teraz istnieją dodatkowe numery części dla zewnętrznej wastegate i zacisków, dodając komplikacje do bazy dostaw i logistyki. Od strony projektowej OEM musi zaprojektować bardziej złożone kolektory wydechowe i rury spustowe z dodatkowymi kołnierzami i połączeniami mieszkowymi. Jeśli turbo jest konfiguracją z podwójnym przewijaniem, to wszystko jest podwójne. Następnie OEM musi przeprowadzić własne testy walidacyjne pod kątem trwałości i jakości. Każde dodatkowe spoiny i złącza muszą zostać zatwierdzone pod kątem jakości i trwałości testów. Powszechne jest 2000-godzinne testowanie cyklu trwałości. Jak można sobie wyobrazić, uruchomienie hamowni silnikowej przez 2000 godzin nie jest tanie (urządzenia, technicy, paliwo, energia elektryczna do ogniwa itp.). Jeśli OEM otrzyma wewnętrznie zużytą turbosprężarkę w jednym opakowaniu, znacznie obniży to koszty i punkty awarii.

to jest Honeywell (Garrett) turbo na silniku 2.3 L Ecoboost na Focusie RS. Jest to Twin-scroll z wewnętrznym wastegate, a zawór obejściowy sprężarki jest nawet zintegrowany z obudową sprężarki. Turbo trafia do Forda jako jeden zintegrowany i sprawdzony Pakiet, A Ford przykręca go do silnika.

ostatnim obszarem troski o OEM jest wielkość przestrzeni opakowania wymaganej do zamontowania turbosprężarki. W obecnie produkowanych samochodach z turbodoładowaniem na benzynę największe turbosprężarki mają rozmiar GT25 – 28. To znaczy, że nie są naprawdę duże. BMW V8S używa MGT2260s. Focus RS używa MGT2263. Pojedyncze samochody turbo są w zakresie 300-350 km. Twin turbo samochody są w zakresie 600-650hp, w przeważającej części. Wielkość zewnętrznego wastegatu jest więc dość duża w stosunku do tych turbin. Znalezienie miejsca na zewnętrzne wastegaty staje się większym problemem w tych często bardzo ciasnych zatokach silnika. Wizualizuj, próbując umieścić parę zewnętrznych wastegatów w środku V niemieckich dwu-turbo silników V8.

jest to prawie fabryczny silnik BMW M6 w samochodzie Lanigan GTLM z parą zapasowych Honeywell wewnętrznie wastegated twin-scroll turbosprężarki. Zauważ, jak ciasno wszystko jest zapakowane wokół turbos umieszczonych w środku V. wyobraź sobie próbę zapakowania tam czterech zewnętrznych wastegatów.

ok, więc wiemy, dlaczego producenci OEM idą z wewnętrznie wastegated turbos. Ale dlaczego rezygnuje z energii na rzecz zewnętrznych konfiguracji i ile energii rezygnuje? „Dlaczego” jest łatwe do wyjaśnienia, ” jak ” jest znacznie bardziej skomplikowane. „Dlaczego” po prostu sprowadza się do przeciwciśnienia spalin. Pamiętaj, że koło turbiny jest mnożnikiem przeciwciśnienia spalin. Niezależnie od tego, jakie przeciwciśnienie wytwarza Układ wydechowy, jest ono mnożone przez koło turbiny. Większe wydechy, rury testowe i koty o dużym przepływie pozwalają silnikowi uzyskać większą moc poprzez zmniejszenie ciśnienia wstecznego.

jeśli pamiętasz nasz artykuł o wymiarowaniu turbo, zapamiętasz te dane, które wygenerowaliśmy przy użyciu programu Borg Warner MatchBot. Celem było pokazanie, w jaki sposób ciśnienie wsteczne spalin zostaje pomnożone przez koło turbiny. W tym przykładzie, przy 8000 obr. / min, redukcja przeciwciśnienia układu wydechowego o 2 psi spowodowała zmniejszenie ciśnienia w kolektorze wydechowym o 4,4 psi, ponieważ turbina pracowała przy ciśnieniu 2,2.