Cosè un rapporto A / R?

Che cosa significa il termine rapporto A / R?

In quasi tutte le applicazioni automobilistiche che probabilmente vedrai, i turbo sono una sezione di turbina a flusso radiale, a forma di chiocciola collegata a una sezione di compressore simile. Come si vede in questa illustrazione dallarticolo Turbocharger Fundamentals :

Come viene calcolato?

Il rapporto Area / Raggio della sezione trasversale è una conseguenza del nostro desiderio di trasformare lenergia lineare (i gas di scarico che escono dal collettore) in radiale energia (abbiamo bisogno di far girare quelle piccole ruote). Abbiamo bisogno di qualcosa che assomigli fortemente a un imbuto che è stato allungato e attorcigliato in una spirale.

Ad esempio, guarda la presa di scarico: si tratta di un raccordo relativamente grande che accetta tutti i gas di scarico. Man mano che le tubazioni si muovono a spirale nel punto in cui la girante della turbina attende, il raggio di ciascuna svolta diminuisce. Al fine di preservare un flusso regolare, anche larea della sezione trasversale di quella tubazione diminuisce ad una velocità proporzionale alla diminuzione dellarea. Il risultato è un rapporto A / R costante.

Si applica solo ai turbo? In caso contrario, a che altro si applica?

È probabile che qualsiasi soffiante, compressore, turbina o pompa a flusso radiale presenti una forma simile e, pertanto, avrà anche un rapporto A / R costante.

Perché è importante?

È qui che le cose si fanno divertenti: Divento il signor mago e possiamo fare scienza.

Per questo esperimento, avrai bisogno di tre cose:

1. La cannuccia più sottile che puoi ancora soffiare.
2. Una normale cannuccia.
3. Una sezione di tubo da giardino su cui sei disposto a mettere le labbra.

Per prima cosa, soffia attraverso lagitatore. Senti laria che fuoriesce dallaltra estremità. sembra un raggio laser di pressione daria, giusto? Puoi concentrarlo direttamente sul bersaglio, soffiando piccole cose in giro come grani di sale come un matto.

Ora prova la cannuccia. Non sembra un laser -piace. Puoi ancora soffiare il sale in giro ma non è così concentrato.

Prova a soffiare più forte che puoi. Grandi quantità di sale volano in giro senza difficoltà, giusto? Ora prova di nuovo lagitatore. Soffia più forte come puoi. Noti come lenergia che esce sembra raggiungere il picco presto anche se i tuoi occhi stanno per saltarti fuori dalla testa?

Ora prova il tubo da giardino. È noioso, vero? Non sembra niente speciale sta uscendo dallaltra parte. Puoi soffiare molto forte senza difficoltà ma anche senza grandi ricompense.

In questo piccolo esperimento, stiamo usando te e la tua cannuccia preferita per sostituire la sezione turbina del turbo e dei granelli di sale come la turbina stessa. Gli obiettivi del lato turbina del turbo sono:

1. Mettere in movimento quella ruota della turbina il prima possibile (vogliamo il boost al minimo giri). Lagitatore di piccola area lo illustra: è facile soffiare attraverso quello quasi senza sforzo.
2. Continua a far girare la turbina man mano che lenergia dei gas di scarico aumenta. Lagitatore mostra che una piccola area esaurisce rapidamente il soffio. La paglia di superficie più ampia fa meglio.
3. Evitare di limitare il flusso di gas, fungendo da collo di bottiglia di scarico e limitando la potenza complessiva. Il tubo da giardino è a malapena una restrizione. Lagitatore ti ha fatto saltare gli occhi.

Come regola generale, viene utilizzato un piccolo rapporto A / R per ottimizzare il ritardo basso, il boost di fascia bassa sacrificando il boost di fascia alta. Questi sono comuni sulle auto stradali oggi. Un rapporto A / R maggiore viene utilizzato per ottimizzare il picco, il boost di fascia alta ed è ottimo per luso in pista.

Il rapporto A / R è il rapporto tra larea della sezione trasversale dellarea in cui scorrono i gas e il raggio di quel punto dal centro del turbocompressore. Di solito il rapporto A / R è costante lungo i canali in cui scorrono i gas.

In termini più semplici

Le lettere A / R si riferiscono ad Area e Raggio.

Se il raggio del turbocompressore è maggiore in un dato punto, larea della sezione trasversale di quel punto dovrebbe essere maggiore, per mantenere un rapporto A / R costante.

Al contrario, se il raggio del turbocompressore è più piccolo in un dato punto, larea della sezione trasversale in quel punto dovrebbe essere più piccola, per mantenere un rapporto A / R costante.

Rapporti A / R più piccoli ottimizzano il turbocompressore per una risposta rapida, ma riduce la potenza RPM elevata. Rapporti A / R più grandi hanno una maggiore spinta agli alti RPM, ma hanno più " turbo lag " (ritardo nella spinta).

I turbocompressori hanno due rapporti A / R, uno per il lato turbina (lato scarico) e uno per il lato girante (lato aspirazione).

Se lo scopo del turbocompressore è di fornire efficienza aggiuntiva, o coppia più bassa, è preferibile un rapporto A / R inferiore. Il motore sarà molto reattivo ai cambi dellacceleratore, con un ritardo percettibile.

Se lintento del turbocompressore è di fornire la massima potenza per le corse, è preferibile un rapporto A / R elevato. Presenterà meno contropressione sul lato di scarico e fornirà più spinta senza un numero di giri della turbina eccessivo. Tuttavia, ci sarà un ritardo più evidente.

Commenti

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