Sivut

Kommentit (135)

Nature
Seuraa 
Viestejä9336

Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
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.

Eihän tämä tullutkaan ihan selväksi. Joku tässä ei täsmää. 

Jos on tavallinen moottori ja turbomoottori, jossa iskutilavuus on pienempi.

Kumpaankin ruiskutetaan sama määrä polttoainetta, ja toiseen imetään ja toiseen ahdetaan saman verran ilmaa. Nyt molemmat polttavat polttoaineen täydellisesti samalla happimäärällä. Turbon pienemmässä sylinterissä paine nousee suuremmaksi, mutta mistä se mäntää työntävä suurempi voima seuraa, kun männän pinta-ala on pienempi?

 

Miksi oletat että se mäntää työntävä voima pitäisi olla suurempi, riittää että se on esim. saman suuruinen molemmissa tapauksissa. F = p*A. Suurempi pinta-ala, pienempi paine (vapaasti hengittävä) tai pienempi pinra-aial suurempi paine (turboversio). Jälkimmäisessä on tehopainosuhde parempi.

Älä nyt viitsi höpsiä, Jos saman verran kuluu bensaa ja männän voima kiertokangessa sama, eihän hyötysuhde ole yhtään parempi.

Ainakin tehopainosuhteen parantumisen verran parempi koska pienemmästä moottorista saadaan sama teho, hyötysuhde ei ole kovin korkea missään polttomoottorissa. Ainoa seikka joka hyötysuhdetta turboversiossa suoraan parantaa on se että happimolekyylit ovat korkeassa paineessa paremmassa kontakstissa polttoaineen molekyyleihin. Ymmärtänet että tuon vaikutus ei ole suuren suuri. Kokonaishyöty saavutetaan puhtaammalla palamisella ja rakenteiden keventymisellä -> suurempi kiihtyvyys samalla polttoaineen kulutuksella.

Eikö se bensa palakaan tavallisessa moottorissa 43 MJ/kg lämpöarvollaan? Sen minä ymmärrän, että turbossa bensa voi palaa kyllä nopemmin, mutta se taas rasittaa mäntää ja laakereita, eli onko siitä mitää iloa? Kun turbo tarvitsee energiaa pyöriäkseen, eikä sitä oteta pakokaasusta, vaan jos on kaksikin turboa peräkkäin, kuluu siihen energiaa.

Palaa tietysti mutta ilman turpon tuottamaa lisäpainetta sen polttamiseen tarvitaan suurempi tilavuus, kun ilmaa ei saada sisään esim. vain 0,8 bar keskimääräisellä paine-erolla -> raskaampi rakenne. Mekaaninen esim. hihnakäyttöinen turbo alentaakin hyötysuhdetta, mutta pakokaasun liike-energiaan perustuvat turbot jossain määrin parantavat sitä. Kaksitahtisissa laivamoottoreissa käytetään mekaanisia turboja, kaksitahtisina ne kuitenkin ovat tehopainosuhteeltaan nelitahtisia parempia. Nykytekniikalla toteutetut turbomoottorit ovat kyllä ihan kestäviä, ylikuormitusta ei tietenkään sallita.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Diam
Seuraa 
Viestejä2750

Energiaa ei voida hävittää, se vain muuttaa muotoaan. Turpoon pätee sama luin palotilaan.

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

Kontra1
Seuraa 
Viestejä4971

Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Kiva kirjoitti:
Projekti itsessään on niin moni mutkianen että tänne ei tee sitä mieli kirjoittaa. Vaikuttavia voimia on kymmeniä.
Esim turbotettu kone voi pyöriä lopulta yli tupla puristuksilla kuin normaali vapari kone. Bensan syötön ja sytyksen kanssa pelataan jatkuvaa säätö peliä ettei kone nakuttaisi. Eli ettei seos syty liian aikaisin tai jopa itsestään.
Eli pyritään selvittämään asiaa, jonka voi helposti todeta oikeasta koneesta parilla mittauksella että näin on. Tai sitten tutustua kymmeniin eri tutkimuksiin ja opettelemaan että kuinka asiat vakuttaa toisiinsa. Opettelet siis laskemaan jo valmiiksi mitatuilla suhteilla jonkun jostain mittaamilla arvoilla. Mulla se kesti yhden päivän =D

Mikä ihmeen projekti - etkö olekaan suomenkielinen. Prosessi se on - ja suihkumoottoreissa se on Brayton kiertoprosessi. 

Tuosta nakutuksesta: Ostin kerran Rovaniemellä ollessani Taunus 17 :ään bensaa tankillisen, ja kun kaasari tyhjeni siellä olevasta bensasta, alkoi kone nakuttaa. Kyllähän Taunus  kulki, mutta hissukseen piti ajella eikä juuri kiihdytellä, muuten kuului senpäivänen meteli konehuoneesta. Haistionkohan tankkiin, vai avasinko besaletkun ja naftaahan se oli. Menin valittamaan seuraavana päivänä.  Tyypit vähän mulkoili ensin, mutta sitten nöyrinä tunnustivat jonkun muunkin valittaneen. Tyhjesivät tankin antoivat uuden tankin bensaa.

Olikohan joku teini tehnyt jäynät ja vaihtanut tankkauspistoolien paikat keskenään.

Ei kun kato siihen aikaan rekkakuskit ajeli pienesä hönössä - naftan tuoja oli tyhjentänyt lastinsa väärään tankkiin.  Niihin aikoihin tehtiin hommia vähän siellä sun täällä pienessä huppelissa.  Harjoitteluaikanani isossa firmassa rakennettiin isoa prosessikonetta, ja sähkökaappien kytkentä oli niin tylsää hommaa, että sähkömiehellä piti olla puteli pallin vieressä viihdykettä antamassa. Eikä pomonkaan kuivin suin tarvinnut lähteä tarkasuskierroksellaan asentajien luona.  

Nature
Seuraa 
Viestejä9336

JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Ei ahtimet huononna hyötysuhdetta. Ja nämä mainitut kaksitahtimoottorit ovat vastamäntämoottoreja.

Wärtsilässä tekevät kyllä ihan 2-tahtisia rivimoottoreita.

Hidaskäyntisten, kaksitahtisten moottorien valmistajana Wärtsilä on kolmen suurimman joukossa. Kaikki kaksitahtimoottorit on suunniteltu toimimaan raskaalla dieselöljyllä. Moottoreiden sylinteriluvut ovat välillä 4-20. Tehokkain moottori on 14-sylinterinen 2-tahtidiesel, jonka sylinterit on sijoitettu riviin.

JepajeeMerlinmikälie
Seuraa 
Viestejä2505

Nature kirjoitti:
JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Ei ahtimet huononna hyötysuhdetta. Ja nämä mainitut kaksitahtimoottorit ovat vastamäntämoottoreja.

Wärtsilässä tekevät kyllä ihan 2-tahtisia rivimoottoreita.

Hidaskäyntisten, kaksitahtisten moottorien valmistajana Wärtsilä on kolmen suurimman joukossa. Kaikki kaksitahtimoottorit on suunniteltu toimimaan raskaalla dieselöljyllä. Moottoreiden sylinteriluvut ovat välillä 4-20. Tehokkain moottori on 14-sylinterinen 2-tahtidiesel, jonka sylinterit on sijoitettu riviin.


Onhan niitä olemassa joo, mutta kun puhutaan korkean hyötysuhteen kaksitahtimoottorista, puhutaan vastamäntämoottorista.

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

Nature
Seuraa 
Viestejä9336

JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Nature kirjoitti:
JepajeeMerlinmikälie kirjoitti:
Ei ahtimet huononna hyötysuhdetta. Ja nämä mainitut kaksitahtimoottorit ovat vastamäntämoottoreja.

Wärtsilässä tekevät kyllä ihan 2-tahtisia rivimoottoreita.

Hidaskäyntisten, kaksitahtisten moottorien valmistajana Wärtsilä on kolmen suurimman joukossa. Kaikki kaksitahtimoottorit on suunniteltu toimimaan raskaalla dieselöljyllä. Moottoreiden sylinteriluvut ovat välillä 4-20. Tehokkain moottori on 14-sylinterinen 2-tahtidiesel, jonka sylinterit on sijoitettu riviin.


Onhan niitä olemassa joo, mutta kun puhutaan korkean hyötysuhteen kaksitahtimoottorista, puhutaan vastamäntämoottorista.

Siihen en ottanutkaan kantaa, vaan tehopainosuhteeseen.

Lisäksi ainakin yhdessä lopputyössä oli seuraavanlainen maininta:

Vaikka moottorin tehoa lisätään ulkoisella ilmapumpulla, jossa voimanotto kampiakselilta, ei se välttämättä tarkoita hyötysuhteen nousua – päinvastoin.

Ulkoinen ilmapumppu tarkoittaa tussa siis mekaanista ahdinta, turboahtimella varustettuna hyödynnetään pakokaasujen energiaa joka muutoin menisi hukkaan. Polttoainetalouteen se vaikuttaa lähinnä kevyempien rakenteiden myötä.

En väitä olevani näissä asioissa mikään huippuasiantuntija, mutta hankittuun tietämykseen näkemykseni kuitenkin perustuvat.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä4971

QS ja laiskimus

Kertokaa nyt mikä se sisäenergia oikein on tässä hävittäjän moottorin Laval-suuttimen selostuksessa. Kopsin selostuksen  jostakin ja laitoin kysymysmerkin tuon sisäenergian kohdalle, kun en ymmärrä onko kirjoittaja käsittänyt asian väärin.

Yliääninen suihkuhan  saadaan syntymään Laval-suuttimella (suppeneva ja heti laajeneva).

"Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila (ja sisäenergia?) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa,"

cotton
Seuraa 
Viestejä59

Menipä tää turboiluksi, kun puhelin puristuspaineesta alunperin, ja mistä se hyötysuhteen nouseminen loppujen lopuksi aiheutuu. Mut anyway,
ahdin on muuten eri asia kuin ilmapumpu ts. huuhtelupumppu. Esim Detroid 2T dieseleissä on huuhtelupumppu, eli ns rootsin puhallin aina. Sillä siirretään ilma palotilaan. Ja turbo on sitten ahtimena ennen rootsia, eli erikseen rootsin lisäksi.
Rootsin puhallinta voi kyllä käyttää nelitahtikoneen ahtamiseen. Ns. Remmiahdin silloin. Mersu taitaa kutsua kompressoriksi.
Mutta remmiahdin ei nosta moottorin termistä hyötysuhdetta, kuten taas turboahdin tekee, koska ottaa pakokaasuista energia.
Btw, 2T dieselit eivät ole vastamäntämoottoreita.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä4971

On tässä jotakin hämärää tässä hyötysuhteessa.

Formula 1:ssä oli aikoinaan vapaastihengittävät moottorit muistaakseni 2,5 vai oliko 2,3 litraisia, joilla Keke Roosbergkin ajoi, ja heppoja jotain reilu 700. Sitten vaihtoehtoisena masiinana sai käyttää 1 litran turboa. Noissa turboissa löytyi reilu 1000 heppaa. Miten se oli mahdollista, jos vain turbon teho-painosuhde vain olisi ollut edullisempi.  Tehoja ei olisi pitänyt löytyä enempää kuin vapaastihegittävissäkään. Eikä paremmasta teho-painosuhteesta mitään hyötyä ollut, koska autoilla oli minimi paino oltava. 

Kontra1
Seuraa 
Viestejä4971

Kontra1 kirjoitti:
On tässä jotakin hämärää tässä hyötysuhteessa.

Formula 1:ssä oli aikoinaan vapaastihengittävät moottorit muistaakseni 2,5 vai oliko 2,3 litraisia, joilla Keke Roosbergkin ajoi, ja heppoja jotain reilu 700. Sitten vaihtoehtoisena masiinana sai käyttää 1 litran turboa. Noissa turboissa löytyi reilu 1000 heppaa. Miten se oli mahdollista, jos vain turbon teho-painosuhde vain olisi ollut edullisempi.  Tehoja ei olisi pitänyt löytyä enempää kuin vapaastihegittävissäkään. Eikä paremmasta teho-painosuhteesta mitään hyötyä ollut, koska autoilla oli minimi paino oltava. 

Ai niin - polttoaineenkulutus oli tietysti ehkä kaksinkertainen - siinä varmaan selitys. Polttoaineen tankkaus ei varmaan ollut rajoitettu ja sai käydä tankaamassa niin usein kun halusi.

Diam
Seuraa 
Viestejä2750

Turbo on vain proteesi moottorille, joka korvaa venttiilikoneiston huonoa toimintaa kovilla kierroksilla. Isompi ongelma on sisäenergian pieneneminen näistä lukuisista toiminnallisista puutteista johtuen verattuna ideaaliin. Aina lämpöjen noustessa se on pois kaasun liike-energiasta, mikä on turbossa käyttökelpoisempaa palotilan täytön kannalta.

Energiaa siis on varattava puristuksen muodossa, mikä tarkoittaa lämmön ja liikkeen minimoimista palamisessa, kyseessä on taas taloudesta tuttu optimointitehtävä matemaattisella analyysillä, mikä on melko vaivalloista.

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

cotton
Seuraa 
Viestejä59

Otetaampa nyt niskalenkkiote tähän turboahtimeen. :)

1. Turbo parantaa koko moottorin terminstä hyötysuhdetta. Turbon oma hyötysuhde muuttaa pakokaasujen lämpöenergiaa akselitehoksi vaihtelee 10-50 % välillä Carnot:n maksimista. Pakokasu on viileämpää turbon jälkeen, koska osa sen lämpösisällöstä on otettu akselitehona siitä ulos.
Isoissa hyvin suunnitelluissa moottoreissa, kuten vaikkapa laivakoneet, turbon merkitys on ainoastaan lisätä termistä hyötysuhdetta. Eli polttoaineen lämpösisällöstä saadaa enemmän akselitehoa irti. Tämä tuo taloudellisuutta. Turbolla ei siis haeta akselitehon lisäystä, tai  moottorin koon pienenemistä (teho-painosuhde) vaan ainoastaan parempaa polttoainetaloutta. Aiheesta löytyy googlaamalla paljon tieteellisiäkin tutkimuksia. Nämä isot koneet ovat yleensä optimoitu käymään vakiokierroksilla, esim 500 rpm, jolloin kaikki virtausdynamiikkakin on helpompaa suunnitella. Kokonaishyötysuhteeksi saattaa tulla jopa käytänössä 45 %

2. Pienemmissä moottoreissa Turbolla saadaan lisää tehoa, koska palotilaan saadaan ahdettua lisää ilmaa. Polttoaineen syöttöä lisätään ahtopaineen mukaan: Vanhemmissa dieseleissä oli yksinkertainen lisävipu ruiskupumpussa, joka lisäsi syöttöä ahtopaineen mukaan.  Ilman polttoainelisäystä turbo on tässä tehonnostoajatuksessa aika turha, +-nollatilanne karkeasti. 
Vapaastihengittävien (turbottomien) koneiden imuvistausta parannettiin jopa kiillottamalla imusarjat, ja avartamalla kanavia. Mutta turbo paikkaa nämä puutteet: ei ole niinkään tarpeellista perehtyä kannen ja imusarjan virtausdynamiikkaan, kun paineella laitetaan sitä ilmaa menemään. Sama koskee bensakonetta luonnollisestikin. Näissä pienemmissä koneissa ei niinkään kiinnitetä huomiota hyötysuhteeseen. Kevyemmästä ja edullisemmasta moottorista enemmän tehoja irti kestävyyden ja päästöjen rajoissa, on homman nimi. Turbolla pystytään vaikuttamaan myös koneen ominaisuuksiin, ja pienellä koneella on yleisesti esim. huono vääntä alemmilla kierroksilla, jonka turbo voi paikata. Tällöin turbo mitoitetaan pienemmille virtauksille.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat