Ämne: Lagom turbo till B14?

[Kurre86]

Har blivit lite sugen på att försöka pula ihop en lite seriösare variant på B14 turbo. Tanken är att bygga eget insug
och avgasgrenrör, montera megasquirt eller liknande samt en trevlig turbo.
Målet ligger på strax över 100hk, men med tyngdpunkten på bottenvrid; jag vill ha laddtryck nästintill på tomgång med en topp någonstans kring 3000rpm. Enligt de formler o. dyl. jag hittat på t.ex. Garretts hemsida torde jag behöva ca. 0.6bars laddtryck vid 5500rpm för att få ca. 110hk, och om motorn uppskattningsvis har 45hk vid 3000rpm (108nm...) så skulle 0.8bars laddtryck ge ca. 80hk. Vidare är tanken att köra på E85; med det högre oktantalet ska det gå att köra 0.8bar utan risk för spikningar på en i övrigt helt original motor. Frågan är vad jag ska välja för turbo, mina beräkningar landar i ett maximalt flöde på 10-13cfm vid 5500rpm, 7-10cfm vid 3000rpm, med tryckförhållande (pressure ratio) på ca. 2 (2.13-1.88). Jag önskar mig som sagt mycket tryck vid låga varv = litet aggregat, samt naturligtvis kortast möjliga spoolup. Ett så nytt, lätttillgängligt aggregat som möjligt är att föredra, då jag dels vill åt det klart roligare egenskaperna hos moderna aggregat, samt gärna vill kunna få tag på aggregatet relativt billigt. Kullagrat vore kul, variabel geometri likaså.
De aggregat jag främst tittat på är IHI RHF3, Garrett GT12XX och Garrett GT15XXV. Från mina beräkningar tycks en GT15 vara i största laget, jag har dock inte hitta några kompressordiagram till VNT varianterna så jag kan inte säga säkert. Det är annars ett mycket vanligt aggregat - det sitter på typ hälften av alla världens turbodieslar... GT12 ser bättre ut storleksmässigt på pappret, men är varken kullagrad eller har variabel geometri vilket är lite tråkigt för en tekniktok... Dessutom blir man ju lite tveksam när man ser vart det används - någon enliter VW och Smart, väldigt små motorer jämfört med min... RHF3 verkar annars vara ett alternativ, inte lika vanlig som GT15, sitter typ bara på någon Fiat TD, men det är kullagrat(?) och verkar vara lagom stort.
Finns det någon här som känner till något annat lämpligt aggregat, har tillgång till kompressordiagram eller annan information om Garretts VNT turbos, kan korrigera mina uträkningar eller på annat sätt kan bidra med kunskap till projektet? Byggandet kommer ju inte ta vid på bra lång tid ännu, jag behöver någonstans att hålla till först. Dessutom har jag tänkt läsa på allt jag kan innan så att jag inte gör några dyra, dumma felköp eller misstag.

Informationen jag använt i mina beräkningar kommer bland annat från:
http://www.rbracing-rsr.com/turbosupermaps.html
http://www.turbotech.se/turbotech.htm
http://www.gikturbo.se/files/Teoridels.82-121.pdf
Samt några enstaka andra sidor...

Här kan man få lite hjälp att räkna, den här länken innehåller ungefär de värden jag använt...
http://www.not2fast.com/turbo/glossary/turbo_calc.shtml?FeetASL=0&Tamb=21&Bore=76&Stroke=77&nCyl=4&RPM=5500&VE=67&Boost=10&Ec=70&Eic=70&PdropIC=0.5&TambIC=21&wiPercentMethanol=50&wiRate=100&wiTemp=21&SFC=0.77&AFR=6.975&maxInjectorDutyCycle=90

[Kurre86]

Ingen som har något bra att tillägga?
Kan ju nämna att även GT14XXV samt RHF4 ELLER RHF5 kan vara intressanta.
Dock har jag inte hittat några data GT14, och RHF4/5 verkar lite i största laget,
särskilt RHF5 som ju är den vanligaste av dem...

[Kurre86]

Om man resonerar som följer...
Diesel har BSFC (Brake Specific Fuel Consumption, bränsleåtgång per hk under en viss tid) på ca. 0.38lb/hk*tim,
E85 ligger på ca. 0.77 för en "vanlig" turbobil...
Vidare arbetear dieslar med A/F på ca. 22:1, E85 ligger på ca. 7:1 för bästa effekt...

Så för en viss effekt P, kommer en diesel under tiden t dra L kilo bränsle. Under samma tid t kommer en etanolbil
med samma effekt P dra L*(0.77/0.38) kilo, låt oss säga 2L kilo... För att blanda ut den mängden bränsle behöver dieseln 22*L kilo luft, etanolbilen behöver (2L)*7 kilo luft.
Det nödvändiga luftflödet för respektive motor blir då 22L för dieseln, 14L för etanolaren. Detta torde ju innebära att etanolbilen behöver 14/22 (ungefär 2/3) så mycket luft för en given effekt som dieseln. Med det i bakhuvudet borde man väl kunna utforma en liten tumregel för val av dieselturboaggregat till en etanolbil (eller tvärtom) enligt förljande:

Lämplig turbo till etanolbilen bör komma från en diesel med 2/3 så mycket effekt som måleffekten för etanolare, om likartade egenskaper önskas...

Låter detta vettigt???
I sådan fall skulle en turbo från en ca. 70hk diesel vara ganska lagom för att få 100hk i en b14, kan det stämma?

[Mefistofeles]

Låter som en kompressor från en Corrado G60 skulle vara ett bättre alternativ. Då får du ladd på en gång samt att installationen blir enklare.

Men om du vill ha turbo och vill ha ladd snabbt är dubbelturbo med små turbos ett bra alternativ.

[Kurre86]

Föredrar turbo framför kompressor, gillar liksom bara konceptet bättre...

[Performance]

Jag ställer mig tyvärr lite skeptisk till dina uträkningar, nog för att dom är tillräckligt invecklade för att få det att gå runt i huvudet på mig. 

Om vi säger så här att diesel och E85 motorn är helt identiska, det enda som skiljer dom åt är bränslet och AFR.
Samma mängd luft ger samma effekt i båda motorerna då (plus minus nån liten procent pga respektive bränsles unika egenskaper).
Problemet i alla motorer är att få in luft i tillräckligt stora mängder under kontrollerade former (och sen naturligtvis att få en kontrollerad förbränning med hjälp av bl.a. rätt blandningsförhållande men det kan vi bortse från nu).
Att få bränslet att räcka till är inget problem sålänge det är en insprutningsmotor av vanlig bensin/E85 typ, det är bara att sätta in större/fler pumpar, grövre ledningar, fler spridare osv.
Just därför menar jag att det är mängden syre du får in i motorn som kommer att avgöra effekten. Eftersom en diesel fungerar annorlunda än en bensinmotor är det inte riktigt så enkelt heller att det bara är en minimal skillnad vid givet luftflöde ut ur turbon. Generellt har en diesel en annan karaktär med toppeffekten lägre i registret och förhållandevis högt vridmoment. Och eftersom det är vridmoment kontra varvtal som ger effekt tror jag att dieseln behöver mer luft för att nå ett högre vridmoment och lämna samma effekt fast vid ett lägre varvtal.

Lite rent allmänt också är att volymen i motorn inte har så stor betydelse för valet av turboaggregat som många tror, nu är du såpass påläst så du vet det säkert redan innan men jag skriver det ändå. Effekten din motor avger som sugmotor kommer att avgöra hur körbar den blir med en given turbo. Höj sugmotoreffekten och laddet kommer tidigare. Mer sugmotoreffekt=mer avgaser som sätter snurr på turbinen.

I vanliga produktionsbilar så har man alltid en säkerhetsmarginal på turboaggregaten, detta för att minska avgasmottryck (och därigenom temperatur) och öka turbons (och till viss del motorns) livslängd.
Nu bortser jag helt från bränsle osv. Tar du en turbo från en motor som lämnar 100 hästar standard kommer du garanterat att kunna övervarva den och ta ut en betydligt högre effekt (men med kortare livslängd och "för" högt avgasmottryck.

Om jag var du skulle jag göra det enkelt och billigt för mig och köpa en begagnad TD04-13C eller liknande. Litet, enkelt, men inte särskilt spännande. Men det finns marginal i det som kommer att göra att du kan ta ut betydligt mer än 100 hästar när hornen börjar växa ut och laddtrycket ska höjas och samtidigt tror jag den bygger ladd tidigt även på en liten B14 eftersom sugmotoreffekten i en B14 inte är så mycket mindre än vad den är i en sunkig B230 med t-kam. Det är slö motor 
Men största fördelen är att det är ett aggregat som sitter standard på bl.a. 940 så det finns en uppsjö av begagnade att köpa billigt. Motsvarande agg från Saab rekommenderar jag av samma anledning.

Grejen är den att jag tror inte du märker så stor skillnad mellan olika turbosar när du bara ska trimma från 70 till ca 100 hästar. Visst, i en bromsbänk ser du skillnaden på papperet men när du kör tror jag skillnaden är försumbar. Lägg hellre mer energi på ett bra grenrör, och en genomgång av toppen. Och gärna ett fint insug med goa trattar och fint plenum.  ¨

Föresten, tufft bygge! 

[Kurre86]

Naturligtvis är det som du säger, sugmotoreffekten avgör vilken snurr det blir på turbon... Det handlar ju
om fyllnadsgrad, varvtal och slagvolym - samma parametrar som kan sägas avgöra vidmomentet, och därigenom effekten.
Jag tror däremot att skillnaden i effekt  vid ett visst luftflöde p.g.a. de olika bränslenas olika egenskaper normalt
sett är betydligt högre än någon procent. Som jag sa tidigare:

Diesel har BSFC (Brake Specific Fuel Consumption, bränsleåtgång per hk under en viss tid) på ca. 0.38lb/hk*tim,
E85 ligger på ca. 0.77 för en "vanlig" turbobil...
Vidare arbetear dieslar med A/F på ca. 22:1, E85 ligger på ca. 7:1 för bästa effekt...

Lägg ihop detta och du får förhållandet jag beskrev tidigare, dock förutsatt att motorerna är lika i övrigt vilket
ju knappast är fallet. Dock torde skillnaden p.g.a. olikheter hos motorerna inte bli jättestor; en B14 har en
maximal fyllnadsgrad på ca. 80% enligt http://www.megamanual.com/v22manual/vetable.htm,
vilket är ungefär det man hamnar på om man använder
http://www.not2fast.com/turbo/glossary/turbo_calc.shtml?FeetASL=0&Tamb=21&Bore=76&Stroke=77&nCyl=4&RPM=5500&VE=67&Boost=10&Ec=70&Eic=70&PdropIC=0.5&TambIC=21&wiPercentMethanol=50&wiRate=100&wiTemp=21&SFC=0.77&AFR=6.975&maxInjectorDutyCycle=90 för att räkna "baklänges" på PSA gruppens 1.4l diesel...
Dock ligger dieseln ca 1000rpm lägre... Det blir många variabler här...

Som du säger kan det säkert vara en bra ide att lägga lite krut på grenröret istället för att lägga alla pengar på en hightec
turbo; det är trots allt egentligen tryckfallet över turbon som ger den fart, och tryck beror ju på flödet samt
genomskärningsarean och temperaturen, lite förenklat, så ett väl avstämt grenrör gör nog stor skillnad. Dock är det
ju så att en för stor turbo kommer inte ge tillräckligt mottryck för att få upp snurren vid låga varv, därav min vånda.
Det är ju knuff i botten jag vill ha! Att sedan en liten turbo skapar för mycket mottryck vid höga varv är ju lätt avhjälp
genom att öppna wastegaten... Det är där VNT turbos kommer in i bilden... Tackvare deras justerbara geometri kan
tryckfallet över turbon hållas uppe vid lägre flöden utan att turbon blir "för liten" vid högre varv, inom vissa gränser...

Har även så smått övervägt TD04-09 eller -13C, men även vid fullvarv hamnar flödena för min motor väldigt långt till
vänster i kompressordiagrammen... Jag vill ha ett aggregat där jag ligger typ mitt i diagrammet vid 3000rpm, vilket
innebär ungefär 91cfm (0.042m3/s) vid ett tryckförhållande på 1.7... Plotta det i diagrammet för en TD04-09B så ser
ni vad jag menar, inte riktigt optimalt...


Just nu lutar jag åt en GT1544V (eller möjligen 144xV, om det går att hitta något). GT1544V är väldigt vanlig, sannolikt
vanligare än TD04-13C t.o.m. i och med att turbodieslar blivt så populära, GT144xV är dock inte direkt lätt att få tag på...

EDIT: På den här sidan kan man få flödet/tryck plottat i turbomapparna automatiskt för att lätt kunna jämföra olika turbos...

[Performance]

Jag tror du måste se BSFC siffrorna med lite skepsis eftersom effekten är en produkt av varvtalet också så kommer siffrorna att skilja mycket mellan diesel och E85 motorn pga olika motorkaraktär.
Grymt många variabler och om jag ska vara ärlig så kan jag inte räkna ut det. Och jag orkar inte försöka lära mig heller 

Du kommer att få problem att hitta en turbo som ligger perfekt i kompressordiagrammet tror jag, men det är ju faktiskt inget som måste vara exakt. Om det hade varit en ren tävlingsmotor på elitnivå hade jag förstått det, men som jag förstår dig ska du använda den som en vanlig bil?

Och att bara öppna wastegaten är ingen lösning på problemet med högt avgasmottryck anser jag, för på en sån motor som du kommer bygga kommer avgastrycket att landa nånstans vid tre gånger laddtrycket? Visst, det ger snabb spoolup men det kommer bli tungt att tungt att få ut avgaserna.
Som du säger så kan en high-tech turbo bara hjälpa dig inom vissa gränser, sen sticker avgastrycket upp där också. Men det kanske inte går att lösa det eftersom du vill ha ladd tidigt.

Det jag är rädd för är att du kommer att hamna långt till höger i mappen vid fullvarv men så liten turbo, och jag kan faktiskt garantera dig att även om det ser ut som att det kommer bli mycket turbolagg när man kollar i mappen så kommer du att få ladd tidigt med t.ex. en 13C. Och den kommer garanterat att hänga med genom hela registret, även när du börja hissa laddtryck och vill knäcka bakaxlar. 

[zlobban]

Om du vill ha rejält vrid från tomgång är nog kompressor att föredra. Har sett att många som trimmar sin minicooper säljer originalkompressorn billigt, en sån borde sitta som en smäck på en b14.
Annars håller jag nog med Performance, välj en större (och billigare) turbo. Om inte annat för att slippa mottrycket från ett trångt avgashus. Det är ju rena döden för en motor som inte är byggd för det, å jag skulle tro att även om kamaxeln i din motor inte är särskilt vass så lär den knappast funka bra med högt mottryck.

[Nebu]

Hur går det kurre86 kommit fram till något? En uppdatering kanske?
Jag väntar med spänning på vad du kommer fram till å till slut väljer.

[Kurre86]

Den som väntar på något gott...
Det lär dröja innan det händer något här dock, jag är mitt uppe i mitt MSII bygge, när väl det är klart och alla smådetaljer som oljeläckage, avgassystem, värmepaket och koppling är fixade så kanske det börjar klia i turbonerven...

[GustavE]

Väldigt spännande diskution dock

[Nebu]

Tjena råkade surfa bort mej idag, blev lite vilse på webben tills jag insåg vart jag hade hamnat och varför.
Jo Det är Kurre86 som är den skyldige ( he he ) lite B14 turbo historia var det jag hade surfat in mig på kolla länken så förstår ni.
http://en.wikipedia.org/wiki/Renault_5_GT_Turbo

[Kurre86]

Vilsen? Du hade ju kommit hem! 

[Kurre86]

Hoppsan, det blir visst ett litet trådlyft tror jag... 
Någon gång för länge sedan (Oktober 2007 tror jag det var...) satt en liten pojke och drömde om turbo till sin b14. Efter många timmars surfande och funderande startade han den här tråden för att se vad andra tyckte om hans vansinniga ideer - efter lite diskussion tog sedan verkligheten över med MS-bygge och andra små projekt...
Så en vacker vinterdag långt senare åkte pojken till Peter; där kom tankarna om turbo åter på tal! Då visar det sig att Peter har en turbo enligt pojkens önskemål som han gärna lånar ut - hoppsan, då blir det kanske turbo ändå!

Skämt åsido, Peter har lånat ut ett GT18V aggregat till mig som jag tänkte försöka pula dit på min bil. Det är ett GT1849V; sådana sitter original på bl.a. Saab och Opels 2.2l, 125hk dieslar. Läser man på lite på nätet verkar folk hämta ut i trakterna kring 150-180hk ur sina 2.2l dieslar med sådana aggregat, så det är något större än vad jag hade tänkt mig, i teorin... När man ser aggregatet i verkligheten undrar man snarast hur all luft och alla avgaser ska få plats att komma igenom aggregatet, det är pyttelitet! Nåväl, nu gäller det att börja snickra på insug och grenrör och liknande för att få dit alltsammans, sedan får vi se hur det blir; i värsta fall får jag väl fråga Peter om han kan leta fram en annan turbo, eller helt enkelt trimma bilen till dess turbon börjar närma sig gränsen om den nu skulle visa sig vara för för stor...

[FREJ]

Kul och udda! Tack för att du lyfte tråden till Verklighet 2009 

[Kurre86]

Jo, det lär bli ett spännande projekt! Nu gäller det bara att sätta fart och fixa fram flänsar och rör så att man kan börja svetsa...