Sivut

Kommentit (135)

JepajeeMerlinmikälie
Seuraa 
Viestejä3818

Kontra1 kirjoitti:
JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Tästä tulee mieleen työpaikkani ABBlla. Siellä oli insinööriopiskelijoita joista eräs toisen vuoden opiskelija kysti minulta mikä on newton. Kerroin mitä se on. Myöhemmin kyräilivät pukuhuoneessa että vaikkakin tiedän kaikenlaista - kuten mikä newton on - niin he ovat sentään parempia matematiikassa. Hymyilytti vietävästi.

Turbo ahtaa ilmaa koneeseen jolloin sekoituksessa on enemmän happea.

Lisähapella saattaa olla merkitystä sikäli, että palotapahtuma on nopeampaa, jos siitä nopeudesta sitten mitään hyötyä on - kierroskone ehkä pelaa paremmin.  Myös turboton moottori käsittääkseni polttaa kaiken polttoaineen, eikä kärsi hapen puutteesta, vaan happea tulee pakoputkestakin vielä ulos. Happitunnistin katalysaattorin yhteydessä seuraa tätä, mutta mikä lienee oikea  prosenttimäärä?

Hävittäjien suihkumoottorit työntävät suihkussa happea mielinmäärin - muuten jälkipoltin ei toimisi. 


Mua ei niin koneet kiinnosta, enkä ole insinööri, mutta Engineering explained tuubikanava on tilauksissani ja niitä tulee katseltua.

En välitä sanoa itseäni minimalistiksi, koska en tarvitse sellaista identiteettiä.
- Janni Jalo

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5004

Jakob kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Tästä tulee mieleen työpaikkani ABBlla. Siellä oli insinööriopiskelijoita joista eräs toisen vuoden opiskelija kysti minulta mikä on newton. Kerroin mitä se on. Myöhemmin kyräilivät pukuhuoneessa että vaikkakin tiedän kaikenlaista - kuten mikä newton on - niin he ovat sentään parempia matematiikassa. Hymyilytti vietävästi.

Turbo ahtaa ilmaa koneeseen jolloin sekoituksessa on enemmän happea.

 Myös turboton moottori käsittääkseni polttaa kaiken polttoaineen, eikä kärsi hapen puutteesta, vaan happea tulee pakoputkestakin vielä ulos. 

Bensakone polttaa käytännössä kaiken hapen. Dieselissä happea voi jäädä yli vaikka kuinka paljon (osakuormalla).

Entäs turbo - sekin kaiken hapen?

Lentokoneiden suihkumoottori käyttää kompressorin polttokammioon työntämästä ilmasta vai 12 -25 % kerosiinin polttamiseen. Suuri kuuma laajentuva ilmamäärä sitten kovalla nopeudella tekee hommat turbiinissa ja suihkussa. 

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Nature
Seuraa 
Viestejä9371

Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

 

Kyse on siitä että sitä polttoainetta on mahdollista syöttää enemmän, kun palamisilmaa puristetaan turbon avulla sylinteriin enemmän. Savukaasujen määrä (ml. typpiylimäärä) toki lisää liike-energiallaan sitten turbon tehoa, mutta ei se ilma sinällään oleva se autuaaksi tekevä asia vaan happi, joka sen polttoaineen palamisen mahdollistaa.

Verrataan samaa moottoria ilman turboa ja turbolla.

Kun sanot, että turboon syötetään enemmän poltoainetta, niin tottakai tehoa tulee enemmän.

Mutta kun syötetään ihan sama määrä polttoainetta ja kaksinkertainen määrä ilmaa, ja uskotaan sen palavan yhtä täydellisesi lämpöarvolla 43 MJ/kg,  tehoa ei voi tulla yhtään enempää, ellei palamiseen osallistumaton ilmamäärä lämmetessään lisää painetta sylinterissä.

Paljonko se lisää painetta? Polton tuottama kuumennus turbossa tuskin kuumentaa ilmaa yhtä paljon kuin turbottomassa, kun ilmaa on kaksinkertainen määrä, mutta toisaalta puristustahdin aikana suurempi ilmamäärä kuumenee kuumemmaksi.

Hiilivedystä syntyvien kaasujen määrän + typen määrän lisäys puristettaessa ilma turbolla sylinteriin, jos palotilan tilavuutta pidetään vakiona. Jos haluat paineen muutoksen laskea voit laskea sen sillä perusteella paljonko kaasumäärät lisääntyvät ao. polttoainemäärän palaessa ja paljonko kaasuja muuten tilanteessa on. Lisäksi tilanteeseen tietysti vaikuttaa myös se miten tilavuus palotilassa muuttuu palotapahtuman edetessä.

Mutta: Jos polttoainemäärää ei vastaavalla määrällä lisätä happea jäisi yli ja se ei ole järkevää. Ilmakerroin (syötetty happimäärä per p-a palamiseen tarvittava happimäärä) on molemmissa tapauksissa samaa luokkaa, turbolla hieman alhaisempi koska ilma pakkaantuu tiheämpään, jolloin hapen kontakti hiilivetymolekyyleihin on intensiivisempi.

Näitä asioita seurataan / säädetään mm. savukaasujen happiantureilla ja muutetaan mm. polttoaineen ruiskutusta ja turbon ilmantuottoa sen mukaan, eli optimoidaan tilannetta kuormituksen vaihtelun puitteissa.

Vapaasti hengittävissä moottoreissa on se huono puoli että ilman imeminen sylinteriin vaatii oman aikansa ja voi tapahtuu alle 1 bar paine-erolla (ilmanpaine 1 bar), kun turbolla sitä ilmaa saadaan ahdettua jopa useamman barin paine-erolla (WRC-autoissa 2-3 bar).

Nature
Seuraa 
Viestejä9371

Kontra1 kirjoitti:
Jakob kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Tästä tulee mieleen työpaikkani ABBlla. Siellä oli insinööriopiskelijoita joista eräs toisen vuoden opiskelija kysti minulta mikä on newton. Kerroin mitä se on. Myöhemmin kyräilivät pukuhuoneessa että vaikkakin tiedän kaikenlaista - kuten mikä newton on - niin he ovat sentään parempia matematiikassa. Hymyilytti vietävästi.

Turbo ahtaa ilmaa koneeseen jolloin sekoituksessa on enemmän happea.

 Myös turboton moottori käsittääkseni polttaa kaiken polttoaineen, eikä kärsi hapen puutteesta, vaan happea tulee pakoputkestakin vielä ulos. 

Bensakone polttaa käytännössä kaiken hapen. Dieselissä happea voi jäädä yli vaikka kuinka paljon (osakuormalla).

Entäs turbo - sekin kaiken hapen?

Lentokoneiden suihkumoottori käyttää kompressorin polttokammioon työntämästä ilmasta vai 12 -25 % kerosiinin polttamiseen. Suuri kuuma laajentuva ilmamäärä sitten kovalla nopeudella tekee hommat turbiinissa ja suihkussa. 

Suihkumoottorin luonne onkin hieman erilainen. Siinä pitääkin saada ulos mahdollisimman suuri massavirta työntövoiman aikaansaamiseksi, se tapahtuu laajentuvan kaasumassan turvin. Ilmassa kun ollaan, niin ilmamassaa hyödynnetään.

Diam
Seuraa 
Viestejä2807

Se tulee ihan 1. pääsäännöstä.

Laajenevan kaasun tekemä työ

W = pxV

V,p -kuvaajassa työ on käyrän ja vaaka-akselin väliin jäävä pinta-ala.

Mies kysyi kaiulta: Ostanko Nuhvin vai Majorin? ja kaiku vastasi: VAI MAJORIN!

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5004

Kukaan ei ole vielä kumonnut tätä teoriaani.

 Kun syötetään ihan sama määrä polttoainetta tavalliseen moottoriin ja turbomoottoriin,  ja uskotaan sen palavan loppuun yhtä täydellisesi lämpöarvolla 43 MJ/kg,  turbomoottorista tehoa ei voi saada yhtään enempää, ellei palamiseen osallistumaton ilmamäärä kuumentuessaan lisää painetta sylinterissä.

Eli turbomoottirin korkea hyötysuhde johtuu palamiseen osallistumattoman ylimääräisen ilman kuumentumisesta.

Diam
Seuraa 
Viestejä2807

Koska korkea puristus nostaa männän lämpötilaa, on seoksen massa pienempi, mikä alentaa suoraan tehoa, näin siis Tiitta.

Mies kysyi kaiulta: Ostanko Nuhvin vai Majorin? ja kaiku vastasi: VAI MAJORIN!

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5004

Diam kirjoitti:
Koska korkea puristus nostaa männän lämpötilaa, on seoksen massa pienempi, mikä alentaa suoraan tehoa, näin siis Tiitta.

Laita toimiva  linkki siihen Tiitan juttuun, kun en saa sitä näkyviin.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1414

Kontra1 kirjoitti:
edit  (noita ei -sanoja joku ketkualgorimi välillä lisää välillä poistaa)

Turbottoman moottorin sylinterissä palamistapahtumaan osallistumatonta kuumentunutta ilmaa kun on paljon vähemmän.

Väitätkö tuon pätevän bensaturbolle vai dieselturbolle vai molemmille?

Ne eivät todellakaan toimi tuossa suhteessa samoin. Lisäksi on propaanilla/butaanilla, metaanilla (maa- tai biokaasulla) metanolilla sekä etanolilla käyviä turbollisia mäntämoottoreita. Ja on muuten vielä muitakin.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1414

JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Turbo ahtaa ilmaa koneeseen jolloin sekoituksessa on enemmän happea.

Joo, jos kyse on dieselturbosta.

Jos kyse taas on bensaturbosta jota ajetaan samalla bensansyötöllä kuin turbotontakin, määrää lambda-anturi ihan saman ilmamäärän kummankin koneen sylinteriin. Tosin käytännössä hommaa hoidetaan toisinpäin, eli lambda määrää polttoaineen syötön, minkä saa samaksi molempiin koneisiin vain säätämällä ilmamäärä samaksi.

Lopuksi kannattaisi itse kunkin miettiä miksi turboissa yleisesti käytetään välijäähdytintä alentamaan sylinteriin virtaavan ilman lämpötilaa ja painetta. Tosin jälkimmäistä vain silloin kun hukkaportti ei puutu asiaan, eli kun turbo aikaansaa maksimipaineen mihin se pystyy ilman rajoittimia.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5004

laiskimus kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
edit  (noita ei -sanoja joku ketkualgorimi välillä lisää välillä poistaa)

Turbottoman moottorin sylinterissä palamistapahtumaan osallistumatonta kuumentunutta ilmaa kun on paljon vähemmän.

Väitätkö tuon pätevän bensaturbolle vai dieselturbolle vai molemmille?

Ne eivät todellakaan toimi tuossa suhteessa samoin. Lisäksi on propaanilla/butaanilla, metaanilla (maa- tai biokaasulla) metanolilla sekä etanolilla käyviä turbollisia mäntämoottoreita. Ja on muuten vielä muitakin.

Maalaisjärjellä ajatellen turbomoottorissa palamistapahtumaan osallistumatonta ilmaa on enemmän kuin turbottomassa moottorissa, sekä bensa- että dieselimoottoreissa. 

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1414

Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

 

Kyse on siitä että sitä polttoainetta on mahdollista syöttää enemmän, kun palamisilmaa puristetaan turbon avulla sylinteriin enemmän. Savukaasujen määrä (ml. typpiylimäärä) toki lisää liike-energiallaan sitten turbon tehoa, mutta ei se ilma sinällään oleva se autuaaksi tekevä asia vaan happi, joka sen polttoaineen palamisen mahdollistaa.

Verrataan samaa moottoria ilman turboa ja turbolla.

Kun sanot, että turboon syötetään enemmän poltoainetta, niin tottakai tehoa tulee enemmän.

Mutta kun syötetään ihan sama määrä polttoainetta ja kaksinkertainen määrä ilmaa, ja uskotaan sen palavan yhtä täydellisesi lämpöarvolla 43 MJ/kg,  tehoa ei voi tulla yhtään enempää, ellei palamiseen osallistumaton ilmamäärä lämmetessään lisää painetta sylinterissä.

Paljonko se lisää painetta? Polton tuottama kuumennus turbossa tuskin kuumentaa ilmaa yhtä paljon kuin turbottomassa, kun ilmaa on kaksinkertainen määrä, mutta toisaalta puristustahdin aikana suurempi ilmamäärä kuumenee kuumemmaksi.

Hiilivedystä syntyvien kaasujen määrän + typen määrän lisäys puristettaessa ilma turbolla sylinteriin, jos palotilan tilavuutta pidetään vakiona. Jos haluat paineen muutoksen laskea voit laskea sen sillä perusteella paljonko kaasumäärät lisääntyvät ao. polttoainemäärän palaessa ja paljonko kaasuja muuten tilanteessa on. Lisäksi tilanteeseen tietysti vaikuttaa myös se miten tilavuus palotilassa muuttuu palotapahtuman edetessä.

Mutta: Jos polttoainemäärää ei vastaavalla määrällä lisätä happea jäisi yli ja se ei ole järkevää. Ilmakerroin (syötetty happimäärä per p-a palamiseen tarvittava happimäärä) on molemmissa tapauksissa samaa luokkaa, turbolla hieman alhaisempi koska ilma pakkaantuu tiheämpään, jolloin hapen kontakti hiilivetymolekyyleihin on intensiivisempi.

Näitä asioita seurataan / säädetään mm. savukaasujen happiantureilla ja muutetaan mm. polttoaineen ruiskutusta ja turbon ilmantuottoa sen mukaan, eli optimoidaan tilannetta kuormituksen vaihtelun puitteissa.

Vapaasti hengittävissä moottoreissa on se huono puoli että ilman imeminen sylinteriin vaatii oman aikansa ja voi tapahtuu alle 1 bar paine-erolla (ilmanpaine 1 bar), kun turbolla sitä ilmaa saadaan ahdettua jopa useamman barin paine-erolla (WRC-autoissa 2-3 bar).

Kaikkiturbot eivät ole bensoja. Autoissa, veneissä ja työkoneissa on paljonkin dieselturboja joissa  sylinteriin menevää ilmamäärää ei säädettä lainkaan, eli venttiilien nousua tai ajoitusta ei säädetä, turbon geometriaa ei säädetä, eikä hukkaporttia puutu peliin pienemmillä tehoasetuksilla. Tällöin  ilmakerroin muuttuu todella paljon sen mukaan minkä verran kaasupoljinta painetaan, eikä todellakaan pysy vakiona.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1414

Kontra1 kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
edit  (noita ei -sanoja joku ketkualgorimi välillä lisää välillä poistaa)

Turbottoman moottorin sylinterissä palamistapahtumaan osallistumatonta kuumentunutta ilmaa kun on paljon vähemmän.

Väitätkö tuon pätevän bensaturbolle vai dieselturbolle vai molemmille?

Ne eivät todellakaan toimi tuossa suhteessa samoin. Lisäksi on propaanilla/butaanilla, metaanilla (maa- tai biokaasulla) metanolilla sekä etanolilla käyviä turbollisia mäntämoottoreita. Ja on muuten vielä muitakin.

Maalaisjärjellä ajatellen turbomoottorissa palamistapahtumaan osallistumatonta ilmaa on enemmän kuin turbottomassa moottorissa, sekä bensa- että dieselimoottoreissa. 

Maalaisjärkesi on väärässä nykyisten päästösäädeltyjen (kolmitoimikatalysaattorilla varustetut) bensaturbojen osalta, eli reilun neljännsvuosisadan aikana. Niissä tavoitteena on, ettei pakoputkesta tule ulos muuta kuin, vesihöyryä, hiilidioksidia ja typpimolekyylejä. Eli typenoksidit, hiukkaset ja häkä pyritään poistamaan jos niitä moottorista ulostullessa on. Tämä edellyttää että polttoaineen syöttöä säädetään siten, ettei ilmayli- tai ali- määrää ole ollenkaan, vaan sylinteriin syötetty happimäärä vastaa tarkalleen sitä happimäärää, mikä tarvitaan polttoaineen palamiseen ideaalisessa polttoprosessissa. Sitä varten pakoputkistossa on lambda-anturi, jolla kemiallisesti oikean seossuhteen saavuttaminen varmistetaan. Todellisuudessa osa palamisesta tapahtuu vasta katalysaattorissa, samoin kuin typenoksidien pelkistys. Jos vähentäisit polttoaineen määrää samalla ilmamäärällä, tuloksena olisi se etteivät typenoksidit pelkisty katalysaattorissa ollenkaan, kun kaikki palamaton hapettuisi ylimäärähapella, eikä ottaisi happea typenoksideista.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat