Wat is een A / R-verhouding?

Wat betekent de term A / R-ratio?

In Bijna alle automobieltoepassingen die u waarschijnlijk zult zien, turbos zijn een radiale stroming, slakvormig turbinesectie die is bevestigd aan een soortgelijk compressorgedeelte. Zoals we zien in deze illustratie uit het artikel Turbocharger Fundamentals :

Hoe wordt het berekend?

De oppervlakte-straalverhouding in dwarsdoorsnede is een gevolg van onze wens om lineaire energie (de uitlaatgassen die uit het spruitstuk komen) om te zetten in radiale energie (we moeten die kleine wielen draaien). We hebben iets nodig dat sterk lijkt op een trechter die is uitgerekt en in een spiraal is gedraaid.

Kijk bijvoorbeeld naar de uitlaatinlaat: dit is een relatief grote fitting die alle uitlaatgassen accepteert. Terwijl de leidingen spiralen naar waar het turbinewiel wacht, neemt de straal van elke bocht af. Om een vlotte doorstroming te behouden, neemt het dwarsdoorsnedegebied van die leidingen ook af met een snelheid die evenredig is met de afname in oppervlakte. Het resultaat is een constante A / R-verhouding.

Is het alleen van toepassing op turbos? Zo nee, waar is het nog meer op van toepassing?

Elke blazer, compressor, turbine of pomp met radiale stroming heeft waarschijnlijk een vergelijkbare vorm en zal daarom zal ook een constante A / R-verhouding hebben.

Waarom is het belangrijk?

Dit is waar dingen leuk worden: Ik word Mr. Wizard en we kunnen aan wetenschap doen.

Voor dit experiment heb je drie dingen nodig:

1. Het dunste roerrietje waar je nog doorheen kunt blazen.
2. Een normaal rietje.
3. Een stuk tuinslang waar u uw lippen op wilt doen.

Blaas eerst door de roerder. Voel de luchtstroom aan de andere kant. voelt als een laserstraal van luchtdruk, toch? Je kunt het precies op het doel richten en kleine dingen als een gek rond blazen als zoutkorrels.

Probeer nu het rietje. Dit voelt niet als laser -Leuk vinden. Je kunt nog steeds zout rondblazen, maar het is niet zo gefocust.

Probeer zo hard mogelijk te blazen. Grote poefen zout vliegen zonder moeite rond, toch? Probeer nu de roerder opnieuw. Blaas zo hard als je kunt. Merk op dat de energie die eruit komt vroeg lijkt te piekeren, ook al staan je ogen op het punt uit je hoofd te springen?

Probeer nu de tuinslang. Dit is saai, toch? Het voelt als niets speciaal komt er aan de andere kant uit. Je kunt zonder moeite superhard blazen, maar ook zonder grote beloningen.

In dit kleine experiment gebruiken we jou en je favoriete rietje om in te vallen voor de turbinesectie van de turbo en de zoutkorrels als de turbine zelf. De doelen van de turbinekant van de turbo zijn:

1. Dat turbinewiel zo snel mogelijk in beweging krijgen (we willen een boost bij lage De roerder met klein oppervlak illustreert dit: het is gemakkelijk om daar bijna moeiteloos doorheen te blazen.
2. Blijf die turbine draaien terwijl de energie van de uitlaatgassen toeneemt. De roerder laat zien dat een klein gebied snel zonder trekje komt te zitten. Het grotere stro doet het beter.
3. Vermijd beperking van de gasstroom, aangezien dit een uitlaatknelpunt vormt en het algehele vermogen beperkt. De tuinslang is nauwelijks een beperking. Door de roerder kwamen je oogbollen tevoorschijn.

Als algemene vuistregel wordt een kleine A / R-verhouding gebruikt om low lag, low-end boost te optimaliseren en tegelijkertijd high-end boost op te offeren. Deze komen tegenwoordig veel voor op straatautos. Een grotere A / R-verhouding wordt gebruikt om te optimaliseren voor piek-, high-end boost en is geweldig voor gebruik op de baan.

De A / R-verhouding is de verhouding van de dwarsdoorsnede van het gebied waar gassen stromen en de straal van die plek vanuit het midden van de turbolader. Gewoonlijk is de A / R-verhouding constant langs de kanalen waar gassen stromen.

In eenvoudigere termen

De letters A / R verwijzen naar oppervlakte en straal.

Als de straal van de turbolader op een bepaald punt groter is, moet de dwarsdoorsnede van die plek groter zijn om een constante A / R-verhouding te behouden.

Omgekeerd, als de straal van de turbocompressor op een bepaald punt kleiner is, moet het dwarsdoorsnedegebied op dat punt kleiner zijn om een constante A / R-verhouding te behouden.

Kleinere A / R-verhoudingen optimaliseren de turbolader voor een snelle respons, maar verlaagt het vermogen bij een hoog toerental. Grotere A / R-ratios hebben meer boost bij hoge RPM, maar ze hebben meer " turbovertraging " (vertraging in boost).

Turbochargers hebben twee A / R-verhoudingen, één voor de turbinezijde (uitlaatzijde) en één voor de waaierzijde (inlaatzijde).

Als de bedoeling van de turbocompressor is om extra efficiëntie, of meer koppel bij laag toerental, dan heeft een lagere A / R-verhouding de voorkeur. De motor reageert zeer goed op gaspedaalveranderingen, met weinig waarneembare vertraging.

Als de bedoeling van de turbocompressor is om maximaal vermogen te leveren tijdens het racen, heeft een hoge A / R-verhouding de voorkeur. Het zal minder tegendruk uitoefenen op de uitlaatzijde en het zal meer boost geven zonder overmatig turbinetoerental. Er zal echter een meer merkbare vertraging zijn.

Opmerkingen

• Heeft u, kunt u diagrammen maken / vinden die laten zien wat u ' heb je het over? Ja, een foto zegt meer dan duizend woorden 😉