Turbo Tech: Wastegates intern vs. extern

de Khiem Dinh

Fotografii prin amabilitatea Bren Tuning și Killer B Motorsport

înainte de a intra în numerele și motivele pentru care un wastegate extern aruncat face mai multă putere decât un turbo wastegate intern configurare, să discutăm de ce turbinele uzate intern sunt utilizate de OEM-uri. Prima preocupare a OEM este emisiile; prin urmare, tot fluxul de evacuare trebuie să curgă prin convertorul catalitic. Poate fi configurată o configurație externă a wastegate astfel încât fluxul wastegate să treacă prin convertorul catalitic? Fluxul de deșeuri de la o poartă externă poate fi cu siguranță plumbuit înapoi în conducta de scurgere și în convertorul catalitic. Deci, acest lucru ne aduce la următorul motiv pentru care OEM-urile folosesc turbine uzate intern: simplitatea.

turbo-ul uzat intern vine la OEM de la furnizor ca o parte și, prin urmare, și un număr de piesă. OEM cuplează linii de ulei, linii de apă, conexiuni de admisie și evacuare a compresorului și turbinei și poate câteva linii de vid sau conectori electrici la această parte a turbocompresorului. Să presupunem că OEM a decis să meargă cu o configurație externă wastegate care a fost plumbuită înapoi în burlan. Acum există numere de piese suplimentare pentru wastegate și cleme externe, adăugând complicații la baza de aprovizionare și logistică. Pe partea de proiectare, OEM trebuie să proiecteze colectoare de evacuare mai complexe și burlane cu flanșe suplimentare și îmbinări burduf. În cazul în care turbo este o configurare twin-scroll, care este dublu de tot. Apoi, OEM trebuie să facă propriile teste de validare pentru durabilitate și calitate. Fiecare sudură și îmbinare suplimentară trebuie să fie validate pentru calitate și durabilitate de testare. O testare a ciclului de durabilitate de 2000 de ore este obișnuită. După cum vă puteți imagina, rularea unui motor dyno cell timp de 2000 de ore nu este ieftină (facilități, tehnicieni, combustibil, energie electrică la celulă etc.). Dacă OEM primește turbocompresorul uzat intern într-un singur pachet, acest lucru reduce foarte mult costurile și punctele de defecțiune.

acesta este Honeywell (Garrett) turbo pe motorul Ecoboost de 2,3 L de pe Focus RS. Este un dublu-scroll cu wastegate intern, iar supapa de by-pass a compresorului este chiar integrată în carcasa compresorului. Turbo merge la Ford ca un pachet integrat și validat, iar Ford îl înșurubează la motorul lor.

ultima zonă de îngrijorare pentru OEM este dimensiunea spațiului pachetului necesar pentru a se potrivi turbocompresorului. La mașinile pe benzină cu turbocompresor aflate în prezent în producție, cele mai mari turbine sunt de aproximativ GT25-28. Adică, nu sunt foarte mari. BMW V8S utilizează MGT2260s. Focus RS utilizează un mgt2263. Mașinile turbo unice sunt toate în gama 300-350HP. Mașinile twin turbo se află în gama 600-650hp, în cea mai mare parte. Deci, dimensiunea unui wastegate extern este destul de mare în raport cu aceste turbos. Găsirea de spațiu pentru a se potrivi wastegates externe devine o problemă mai mare în aceste golfuri de motor de multe ori foarte înghesuit. Vizualizați încercarea de a pune o pereche de deșeuri externe în mijlocul v-ului motoarelor germane twin-turbo V8.

acesta este motorul BMW M6 aproape stoc în mașină Rahal Letterman Lanigan gtlm cu o pereche de stoc Honeywell pe plan intern wastegated twin-scroll turbos. Observați cât de strâns totul este ambalat în jurul turbos plasate în mijlocul V. Imaginați-vă încearcă să pachet de patru wastegates externe acolo.

bine, deci știm de ce OEM-urile merg cu turbine uzate intern. Dar de ce renunță la puterea configurațiilor externe uzate și la câtă putere renunță? ‘De ce ‘este ușor de explicat,’ cum ‘ este mult mai complicat. ‘De ce’ pur și simplu vine în jos pentru a epuiza contrapresiune. Amintiți-vă că Roata turbinei este un multiplicator de contrapresiune de evacuare. Orice contrapresiune creează sistemul de evacuare se înmulțește cu roata turbinei. Evacuările mai mari, conductele de testare și pisicile cu debit mare permit motorului să producă mai multă putere prin reducerea contrapresiunii.

dacă vă amintiți articolul nostru despre dimensionarea turbo, vă veți aminti aceste date pe care le-am generat folosind programul Borg Warner MatchBot. Scopul a fost de a arăta modul în care contrapresiunea de evacuare se înmulțește cu roata turbinei. În acest exemplu, la 8000 RPM, o reducere a contrapresiunii sistemului de evacuare de 2 psi a dus la o reducere a presiunii în galeria de evacuare cu 4,4 psi, deoarece turbina funcționa la un raport de presiune de 2,2.