quali sensori e formule vengono utilizzati per controllare i turbo VGT / VNT?


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Voglio montare un turbo a geometria variabile sulla mia auto. Le sue palette sono generalmente controllate da un attuatore elettrico (altrimenti a volte è sotto vuoto). Quali informazioni vengono utilizzate per informare lo stato delle palette turbo: posizione dell'acceleratore, massa dell'aria aspirata, regime del motore o cosa? Esiste una formula canonica che posso usare per costruire un circuito che dia la risposta corretta per determinate condizioni? Nessun problema nel montare potenziometri di rifilatura per sintonizzarli al volo, ma ho bisogno di sapere quali informazioni sono adatte, in modo da poter ottenere tutti i sensori richiesti in gioco.


Ottima domanda, ma cosa c'entra questo con TPS?
Zaid,

Vorrei sicuramente sapere qual è la pressione multipla dopo il turbo, questo direbbe all'ecu quanta spinta c'è in qualsiasi momento, ho sempre pensato che i vantaggi delle palette variabili fossero migliorare la spinta di fascia bassa e un modo migliore per controllare la spinta in tutto la gamma di giri del motore.
Moab,

Zaid: penso che la posizione corretta della pala sia diversa negli stati di inattività e di redline; TPS (o sensore di posizione del rack, in un diesel) è un modo per ottenere queste informazioni.
Aaron Brick,

@AaronBrick L'ho menzionato solo per il modo in cui hai taggato la domanda. Può sicuramente svolgere un ruolo importante :)
Zaid,

Moab: penso anche che sia pertinente, ma questo crea una specie di problema con pollo e uova: la posizione della pala influenzerà anche la spinta del collettore di aspirazione.
Aaron Brick,

Risposte:


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Dodge ha installato i turbocompressori VNT sulle auto negli anni 89 e 90. Il più noto dei quali è lo Shelby CSX-VNT del 1989. Le palette erano controllate da un attuatore del vuoto a doppia porta. Non c'era nulla di elettronico sul turbo stesso, ma c'erano solenoidi del vuoto (per il controllo boost) sulle linee che andavano all'attuatore.

Il VNT Turbo ha palette mobili sulla turbina di scarico. Quando sono in posizione "chiusa", sono più restrittivi. Ciò provoca lo spooling del turbo molto più velocemente. Quando sono aperti, creano meno contropressione. Ciò significa che il turbo gestisce meglio una spinta maggiore.

Nel complesso, la posizione delle palette dipende da quanta spinta sta spingendo il turbo. Maggiore è la spinta generata, maggiore è il flusso di gas di scarico, meno restrittivo deve essere il lato di scarico. Ciò significa che le palette si aprono sempre di più man mano che la spinta aumenta. Quando ti avvicini alla tua massima spinta, le palette iniziano a chiudersi per fermare il turbo che spinge più spinta.

Il contenitore a 2 porte funziona facendo aprire le palette da un lato per meno restrizioni, quindi il secondo lato chiude le palette per il massimo boost. Il lato per aprire le palette è collegato al collettore, il lato per chiudere le palette è collegato a un controller boost. La molla interna chiuderà le palette quando la pressione sarà uguale su entrambi i lati.

Sfortunatamente, quando Dodge ha installato questi turbo, hanno usato un turbo che era troppo piccolo. Avrebbe spool super veloce (quasi nessun turbo lag), ma ha sofferto nella fascia alta. Normalmente, un turbo VNT è più grande di un turbo standard, poiché le palette variabili lo aiutano a avvolgersi più velocemente.

http://thedodgegarage.com/turbo_vnt_pictures.html - immagini del VNT Turbo http://thedodgegarage.com/turbo_vnt.html - Informazioni tecniche


Sto leggendo il link che ho pubblicato. Un secondo modo per controllare le palette e il boost è quello di avere un singolo contenitore sul turbo per controllare le palette e controllare il livello di boost con un wastegate sul collettore. Sembra più efficiente della chiusura delle palette in quanto creerebbe meno contropressione nello scarico.
rpmerf,

un ottimo resoconto di come una volta schivata ha fatto questo. bit di un approccio esoterico con il doppio attuatore.
Aaron Brick,

Sì, penso che il singolo attuatore / gate dei rifiuti funzioni meglio. Per riferimento, la schivata aveva il cancello di scarico sui turbo normali sull'alloggiamento di scarico. Credo che Ford abbia fatto lo stesso. Una volta messo il gate dei rifiuti sul collettore, diventa un po 'più facile, poiché il gate dei rifiuti è indipendente dal turbo. Inoltre, quelli montati sul collettore erogano più scarico. L'impianto idraulico di scarico è un po 'più difficile però.
rpmerf,

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Disclaimer: non l'ho mai fatto praticamente. Questa risposta si basa sulla mia esposizione alquanto limitata alla teoria delle turbomacchine nelle applicazioni automobilistiche.


Riguarda il flusso

A differenza dei turbo a geometria fissa, in cui le palette offrono un'efficienza ottimale per un singolo flusso, gli angoli delle alette sono regolati in turbo a geometria variabile per migliorare l'efficienza in un ampio intervallo di flusso.

Indica le immagini obbligatorie e l' articolo Web :

  • Flusso basso

    VGT Low Flow

  • Alto flusso

    VGT High Flow


Quali fattori possono essere utilizzati per controllare l'angolo della pala?

Mi aspetto che il carico del motore sarà la chiave qui. Anche se non ho riferimenti a sostegno di questa affermazione, ha senso poiché influirà direttamente sulla quantità di gas di scarico sulle pale della turbina.

A tal fine, potresti trovare le seguenti relazioni come input utili:

  • Flusso d'aria di massa - ↑ flusso = ↑ angolo
  • Posizione dell'acceleratore - ↑ tasso di variazione della posizione dell'acceleratore = ↑ angolo

Nota che le relazioni non dovrebbero essere lineari!


Come sarà la mappatura delle funzioni?

Questo dipenderà fortemente dal tuo turbo e motore.

Se questo fosse il mio progetto, seguirei una procedura sperimentale simile a questa:

  • Per una determinata velocità del motore e posizione dell'acceleratore, comandare diversi angoli della pala
  • Per ogni angolo
    • registrare il flusso d'aria di massa e aumentare il livello

Ciò dovrebbe fornire un'ottima base per il funzionamento a regime, poiché i dati possono essere utilizzati per eseguire una regressione che associa il flusso d'aria di massa e la posizione dell'acceleratore all'angolo della banderuola che fornisce il livello di boost mirato.

Essenzialmente:

Vane Angle = f( Mass air flow, throttle position, target boost )

Per quanto riguarda i transitori, in cui il tasso di variazione dell'acceleratore sarà maggiormente visibile, immagino che sarà molto più difficile raccogliere dati sul campo. Forse qualcun altro può entrare.


In ogni caso, questa è un'impresa fantastica. Ti auguro il meglio in questo sforzo.


Grazie per gli auguri. mi piace l'idea di prendere una serie di misurazioni, ma la teoria qui è un po 'speculativa per quanto riguarda la costruzione del controller.
Aaron Brick,
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