Danielson schreef op vrijdag 04 april 2014 @ 19:37:
Is het ook niet zo dat met de huidige hardware om het maar even zo te noemen, de koppelcurve weer zakt na de 10500rpm? Volgens mij hebben turbomotoren niet altijd hun maximale kracht bij hun maximale toeren.
Niet dat het een vergelijking is, maar bij mijn auto (2.0 Turbo) is het ook zo dat het rode begint bij 7000rpm, maar vanaf de 5500 a 6000rpm voel je de kracht van de motor weer teruglopen.
Over het algemeen hebben alle motoren hun maximaal vermogen boven in zitten en het maximale koppel een paar 1000 toeren eerder.
Als je de koppel curve relatief vlak houdt dan zal het vermogen toe blijven nemen met de toeren. Het vermogen stort in als de motor niet voldoende lucht binnen kan krijgen, door bijvoorbeeld te weinig kleplift of een restrictor in de inlaat of het vermogen kan ook afnemen door een restrictie van de brandstof.
Een motor is eigenlijk een luchtpomp; je zuigt lucht aan via de inlaat, doet daar de juiste hoeveelheid brandstof bij en ontsteekt dat dan waardoor door de kracht dan een andere zuiger weer lucht naar binnen zuigt. Het maximaal vermogen is altijd afhankelijk is van de hoeveelheid zuurstof en brandstof die je door de motor heen krijgt. En omdat de brandstof op twee manieren is beperkt (zowel de totale hoeveelheid als de flow) is het toverwoord van de huidge F1 motoren efficiëntie.
De uitdaging is om een motor te maken die super efficiënt is bij de maximale fuel flow. Die sweetspot zit rond de 12.000 a 12.500 rpm. Ze kunnen makkelijk meer toeren maken, maar daarvoor zal de turbo druk moeten zakken (zie het verhaal hieronder). Het probleem is dan echter dat door de interne verliezen de efficiëntie terug loopt.
Bij de oude 2 liter WRC motoren zag je het omgekeerde, die motoren hadden alleen een restrictor op de inlaat en brandstof in overvloed. Hierdoor hadden ze laag in de toeren heel veel koppel (meer dan 600 nm bij nog geen 1.500 rpm ofzo) en een vermogen dat vanaf 1.500 rpm tot 6000rpm helemaal vlak was.
Je kan het verband tussen koppel en vermogen het makkelijkste het als volgt zien (niet helemaal correct maar het geeft een idee)
- Het koppel is de kracht die 1 zuigerslag op levert
- Het vermogen is wat alle zuigerslagen samen binnen een bepaalde tijd (bijvoorbeeld 1 minuut) aan arbeid kunnen verrichten.
Korte 101 wat betreft motoren en waarom directe inspuiting zuiniger is:
Hier onder is bijvoorbeeld de dyno van de motor van mijn broers supra, je ziet dat het koppel bij 4800 rpm zijn maximale waarde heeft bereikt, maar het vermogen nog toe neemt tot 7600 rpm :
Er zijn 2 dingen echt cruciaal voor het vermogen, maar beide componenten bijten elkaar ook een beetje. Het eerste is de optimale lucht/brandstof verhouding, Dit heet stoichiometrisch, en is bij benzine ongeveer 14,7 gram zuurstof per 1 gram brandstof, dit wordt soms weer gegeven als 14,7 AFR (air/fuel ratio) of een Lambda van 1. Het tweede dat belangrijk is is het tijdstip van de ontsteking (en bij de direct injectiemotoren zoals de huidige F1 motoren ook de timing van de inspuiting).
Er zijn 2 strategiën om met de verhouding om te gaan, of je spuit iets te veel brandstof in zodat je zeker weet dat je alle zuurstof moleculen reageren met een brandstof molecuul en je neemt op de koop toe dat er onverbrande brandstof de uitlaat in gaat, of je spuit te weinig brandstof in zodat je zeker weet dat elke brandstof molecuul reageert met een zuurstof molecuul, zoals elke moderne auto.
Wat wij doen met onze Supra's is het eerste, wij spuiten relatief veel brandstof in. Je ziet de groene lijn in de grafiek, deze hoort bij de waarde van de rechter y-as. Wij beginnen laag in de toeren rond de 13.5 op 1 en eindigen boven in de toeren op 11.2 op 1. Dit doen we niet omdat we graag BP sponsoren maar om de motor te sparen.
Hiervoor moet ik ook even uitleggen wat detonatie is en waarom onstekings-timing zo belangrijk is. De verbranding in een motor is niet instant, de verbranding begint bij de bougie en de vlam verspreid zich dan via 1 vlamfront relatief langzaam totdat alles brand. Om dat dit een relatief traag proces is onsteek je de bougie enkele graden (alles wordt berekent aan de stand van de krukas) voordat de zuiger boven aan staat. Hierdoor is de verbranding het heftigst op het moment dat de zuiger naar beneden gaat en is de verbranding klaar als de uitlaat klep open gaat. Als je de timing te strak zet loop je echter tegen de detonatie grens aan. De zuiger gaat nog omhoog, maar het lucht/brandstof mengsel brandt al en zet daardoor ook uit. Hierdoor loopt de druk zo ver op zodat er op willekeurige plaatsen in de verbrandings kamer een spontane tweede ontbranding ontstaat. Dit veroorzaakt noog meer druk en een ketting reaktie van nog meer vlamfronten. Een klein beetje detonatie is niet schadelijk, dit wordt gedetecteerd door sensoren in de motor, waarna de ECU de onstekings terug regelt. Detonatie kan je tegen gaan met 3 dingen. Met een paar oplossingen, minder aggressieve onstekings timing, brandstof met een hoger octaan getal. (Door het automatisch terug regelen van de ontsteking bij detonatie, zal een moderne motor zich ook aanpassen aan het octaan getal waardoor zeker voor een turbo motor het echt nut heeft om op euro 98 of hoger te rijden)
Een ander wapen die je tegen detonatie hebt is koeling van het mengsel in de verbrandingskamer. Hiervoor zijn paar oplossingen:
- Meer brandstof in spuiten, het verdampen van de brandstof zorg voor koeling. Dit is wat wij doen met de Supra's
- Koudere inlaat lucht door bijvoorbeeld een intercooler te gebruiken.
- Turbo druk verlagen.
- Turbo efficientie verbeteren (door het samenpersen van de lucht wordt de lucht ook verwarmt. Een efficientere turbo geeft minder warmte bij de zelfde druk verhoging)
- Koelen met lachgas (een van de grootste effecten van lachgas is het koelen van de inlaat lucht)
- Directe inspuiting zoals de F1 nu doet.
Het grote voordeel van directe inspuiting is dat de brandstof veel later in de verbrandingskamer komt hierdoor is de koelende werking veel groter dan met normal inspuiting.
Als je er niet op tijd de detonatie aanpakt krijg je een hele heftige onsteking en dit soort schade
:
All electric components run on smoke. If you let the smoke out, they won't work anymore.
:strip_icc():strip_exif()/u/26532/crop5b042f2b5a1ad_cropped.jpeg?f=community)
/u/103920/Boobs.png?f=community)
/u/151531/crop5b7a94dcf3c4a_cropped.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/77131/crop5d0893753034a_cropped.jpeg?f=community)
:strip_exif()/u/134183/Barbabeau-5.gif?f=community)
:strip_exif()/u/37472/90-2.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/240168/crop562bc0c839611_cropped.jpeg?f=community)
)
:strip_icc():strip_exif()/u/246777/crop5665347035c66.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/204309/goron.jpg?f=community)
)
/u/54726/crop61d595cc88687.png?f=community)
/u/48525/EgyptEyes.JPG?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/88308/tieinterceptor2%252070.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/28520/ron_swanson.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/166060/steve.jpg?f=community)
/u/200133/artemis_square_e_60-60.png?f=community)
/u/113293/ferrariavatar2.png?f=community){kind=avatar}
/u/79923/DUT11.png?f=community)
/u/327816/tweakers.png?f=community)
:strip_exif()/u/106169/GOTPunkieBom2.gif?f=community)
/u/343612/duck.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/399334/crop5a6e1999e99b3_cropped.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/109773/ziltoid_fetid_70px.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/116048/henkflits.gif?f=community)
/u/139149/crop64c809f4b448c.png?f=community)
/u/14718/crop5cb78212170e7_cropped.png?f=community)
/u/441531/geenvliegangst.png?f=community)
:strip_exif()/u/246249/crop5faa95cd88945_cropped.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/58500/alfagrill.jpg?f=community)
Dit topic is gesloten.
