какие датчики и формулы используются для управления турбинами VGT / VNT?

9

Я хочу установить турбо с изменяемой геометрией на мою машину. Его лопасти обычно управляются электрическим приводом (в противном случае иногда он находится в вакууме). Какая информация используется для информирования о состоянии турбо-лопаток - положение дроссельной заслонки, масса всасываемого воздуха, частота вращения двигателя или что? Есть ли каноническая формула, которую я могу использовать для построения схемы, которая дает правильный ответ для заданных условий? Нет проблем с настройкой подстроечных потенциометров, чтобы настроить его на лету, но мне нужно знать, какая информация подходит, чтобы я мог получить все необходимые датчики в игре.

Аарон Брик
источник
Отличный вопрос, но какое это имеет отношение к TPS?
Заид
Я определенно хотел бы знать, каково давление в коллекторе после турбины, это скажет ecu, насколько сильное повышение в любой момент, я всегда предполагал, что преимущества регулируемых лопастей заключаются в усилении усиления нижнего конца и лучшем способе контроля наддува во всем диапазон оборотов двигателя.
Моав
Заид: я думаю, что правильное положение лопасти отличается в состояниях простоя и красной линии; TPS (или датчик положения стойки, в дизеле) - один из способов получить эту информацию.
Аарон Брик
@AaronBrick Я упоминал об этом только потому, что вы пометили вопрос. Это может сыграть важную роль наверняка :)
Заид
Моав: я тоже думаю, что это актуально, но это создает проблему с курицей и яйцом - положение лопасти также повлияет на усиление впускного коллектора.
Аарон Брик

Ответы:

6

Dodge установил турбонагнетатели VNT на автомобили в 89 и 90 годах. Самым известным из них является Shelby CSX-VNT 1989 года. Лопасти контролировались двухпортовым вакуумным приводом. В самой турбине не было ничего электронного, но на линиях, идущих к приводу, были вакуумные соленоиды (для контроля наддува).

VNT Turbo имеет подвижные лопасти на выпускной турбине. Когда они находятся в «закрытом» положении, они более строгие. Это приводит к тому, что турбо катится намного быстрее. Когда они открыты, они создают меньше противодавления. Это означает, что турбо лучше справляется с более высоким бустом.

В целом, положение лопастей зависит от того, насколько сильно толкает турбина. Чем больше форсирование, тем больше выхлопных газов течет, тем меньше должно быть ограничение на стороне выхлопа. Это означает, что лопасти открываются все больше и больше по мере того, как повышается мощность. Когда вы приближаетесь к своему максимальному ускорению, лопатки начинают закрываться, чтобы остановить турбонагнетатель, усиливающий ускорение.

Двухпортовая канистра работает, когда одна сторона открывает лопасти для меньшего ограничения, а вторая сторона закрывает лопасти для максимального усиления. Сторона для открытия лопастей соединена с коллектором, сторона для закрытия лопастей соединена с контроллером наддува. Пружина внутри закроет лопасти, когда давление будет одинаковым с обеих сторон.

К сожалению, когда Dodge установил эти турбины, они использовали турбину, которая была слишком маленькой. Это было бы очень быстро наматывать (почти без турбо лага), но страдало на верхнем торце. Обычно турбонагнетатель VNT больше стандартного турбонагнетателя, так как переменные лопасти помогают ему быстрее наматывать.

http://thedodgegarage.com/turbo_vnt_pictures.html - изображения VNT Turbo http://thedodgegarage.com/turbo_vnt.html - Техническая информация

rpmerf
источник
Я читаю ссылку, которую я разместил. Второй способ управления лопатками и наддувом - это установить на турбоагрегат одну канистру для управления лопатками и контролировать уровень наддува с помощью перепускной заслонки на коллекторе. Это звучит более эффективно, чем закрытие лопастей, поскольку это создает меньшее противодавление в выхлопе.
rpmerf
отличный обзор того, как Додж однажды сделал это. немного эзотерического подхода с двойным приводом.
Аарон Брик
Да, я думаю, что один привод / заслонка работает лучше. Для справки, у Доджа были сливные ворота на обычных турбинах на выхлопном корпусе. Я думаю, что Форд сделал то же самое. После того, как вы установите сливные заслонки на коллектор, вам станет немного легче, так как сливные заслонки не зависят от турбины. Кроме того, на коллектор установлены те, что распредвала больше выхлопных газов. Отремонтировать выхлоп немного сложнее.
rpmerf
3

Отказ от ответственности: я никогда не делал это практически. Этот ответ основан на моем несколько ограниченном знании теории турбомашин в автомобильной промышленности.


Это все о потоке

В отличие от турбин с фиксированной геометрией, в которых лопатки обеспечивают оптимальную эффективность для одного потока, углы лопаток регулируются в турбинах с изменяемой геометрией для повышения эффективности в широком диапазоне расхода.

Cue обязательных изображений и веб-статьи :

  • Низкий расход

    VGT Low Flow

  • Высокий расход

    VGT High Flow


Какие факторы могут быть использованы для контроля угла лопасти?

Я ожидаю, что нагрузка на двигатель будет ключевой здесь. Хотя у меня нет ссылок, подтверждающих это утверждение, это имеет смысл, поскольку это напрямую повлияет на объем выхлопных газов, проходящих через лопасти турбины.

Для этого вы можете найти следующие взаимосвязи в качестве полезных входных данных:

  • Массовый поток воздуха - ↑ потока = ↑ угол
  • Положение дроссельной заслонки - change скорость изменения положения дроссельной заслонки = ↑ угол

Обратите внимание, что отношения не должны быть линейными!


Так как же будет выглядеть отображение функций?

Это будет сильно зависеть от вашего турбо и двигателя.

Если бы это был мой проект, я бы следовал экспериментальной процедуре, подобной этой:

  • Для заданной частоты вращения двигателя и положения дроссельной заслонки задайте несколько углов лопасти
  • Для каждого угла
    • записывать массовый расход воздуха и уровень наддува

Это должно дать вам очень хороший базовый уровень для работы в стационарном режиме, поскольку данные могут использоваться для выполнения регрессии, которая отображает массовый воздушный поток и положение дроссельной заслонки на угол лопасти, который обеспечивает целевой уровень наддува.

По существу:

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

Что касается переходных процессов, где скорость изменения дросселя будет более заметна, я думаю, что будет гораздо сложнее собрать полевые данные для. Может быть, кто-то еще может вмешаться.


В любом случае, это потрясающее начинание. Я желаю вам всего наилучшего в этом начинании.

Зайд
источник
Спасибо за добрые пожелания. Мне нравится идея провести серию измерений, но теория здесь немного умозрительна, если строить контроллер.
Аарон Брик