O que é uma relação A / R?

O que significa o termo razão A / R?

Em quase todas as aplicações automotivas que você provavelmente verá, os turbos são uma seção de turbina em forma de caracol de fluxo radial conectada a uma seção de compressor semelhante. Como podemos ver nesta ilustração do artigo Fundamentos do Turbocompressor :

Como é calculado?

A relação entre área da seção transversal e raio é uma consequência do nosso desejo de transformar a energia linear (os gases de escapamento que saem do coletor) em radial energia (precisamos girar essas pequenas rodas). Precisamos de algo que se assemelhe fortemente a um funil que foi esticado e torcido em espiral.

Por exemplo, olhe para a entrada do escapamento: esta é uma conexão relativamente grande que aceita todos os gases do escapamento. À medida que a tubulação espirala para onde a roda da turbina espera, o raio de cada volta diminui. Para preservar o fluxo uniforme, a área da seção transversal dessa tubulação também diminui a uma taxa proporcional à diminuição da área. O resultado é uma relação A / R constante.

Aplica-se apenas a turbos? Se não, a que mais se aplica?

Qualquer soprador de fluxo radial, compressor, turbina ou bomba provavelmente terá uma forma semelhante e, portanto, também terá uma relação A / R constante.

Por que isso é importante?

É aqui que as coisas começam a se divertir: Eu posso ser o Sr. Wizard e podemos fazer ciência.

Para este experimento, você precisará de três coisas:

1. O canudo mais fino que você ainda pode soprar.
2. Um canudo normal.
3. Uma seção de mangueira de jardim na qual você está disposto a colocar seus lábios.

Primeiro, sopre pelo agitador. Sinta o fluxo de ar saindo pela outra extremidade. parece um feixe de laser de pressão de ar, certo? Você pode focalizá-lo bem no alvo, soprando coisas pequenas como grãos de sal como um louco.

Agora tente o canudinho. Isso não parece um laser -gostar. Você ainda pode soprar sal, mas não é tão concentrado.

Tente soprar o mais forte que puder. Grandes poofs de sal voando sem dificuldade, certo? Agora tente o agitador novamente. Sopre o mais forte como você pode. Observe como a energia que sai parece atingir o pico mais cedo, mesmo que seus olhos estejam prestes a pular da sua cabeça?

Agora tente a mangueira de jardim. Isso é chato, certo? Parece nada especial está saindo do outro lado. Você pode soprar com muita força sem dificuldade, mas também sem grandes recompensas.

Neste pequeno experimento, estamos usando você e seu canudo de escolha para substituir a seção da turbina do turbo e os grãos de sal como a própria turbina. Os objetivos do lado da turbina do turbo são:

1. Fazer a roda da turbina girar o mais rápido possível (queremos aumentar a velocidade O agitador de área pequena ilustra isso: é fácil soprar quase sem esforço.
2. Continue girando a turbina conforme a energia dos gases de escape aumenta. O agitador mostra que uma pequena área fica sem puff rapidamente. A palha de área maior se sai melhor.
3. Evite restringir o fluxo de gás, agindo como um gargalo do escapamento e restringindo a potência geral. A mangueira de jardim é quase nenhuma restrição em tudo. O agitador fez seus globos oculares pularem.

Como regra geral, uma pequena proporção A / R é usada para otimizar o atraso baixo, o aumento de graves, enquanto sacrifica o aumento de agudos. Esses são comuns em carros de rua hoje. Uma relação A / R maior é usada para otimizar o aumento de pico e agudos e é ótima para uso na pista.

A relação A / R é a relação entre a área da seção transversal da área onde os gases fluem e o raio desse ponto do centro do turbocompressor. Normalmente, a relação A / R é constante ao longo dos canais por onde fluem os gases.

Em termos mais simples

As letras A / R referem-se a Área e Raio.

Se o raio do turbocompressor for maior em um determinado ponto, a área da seção transversal desse ponto deve ser maior, para manter uma relação A / R constante.

Por outro lado, se o raio do turbocompressor for menor em um determinado ponto, a área da seção transversal nesse ponto deve ser menor, para manter uma relação A / R constante.

Relações A / R menores otimizam o turbocompressor para uma resposta rápida, mas reduzem a potência de alta RPM. Relações A / R maiores têm mais aumento em RPM alto, mas têm mais " turbo lag " (atraso no aumento).

Os turbocompressores têm duas relações A / R, uma para o lado da turbina (lado da exaustão) e outra para o lado do impulsor (lado da entrada).

Se a intenção do turboalimentador é fornecer eficiência adicional, ou mais torque final baixo, então uma relação A / R mais baixa é preferida. O motor responderá muito bem às mudanças do acelerador, com pouco atraso perceptível.

Se a intenção do turboalimentador é fornecer potência máxima para corrida, uma alta relação A / R é preferível. Ele apresentará menos contrapressão no lado do escapamento e fornecerá mais impulso sem RPM excessivo da turbina. Haverá, no entanto, um atraso mais perceptível.

Comentários

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