How to TURBO

Plaats reactie
Bericht
Auteur
max
Forum junkie
Berichten: 768
Lid geworden op: 22-01-2011 14:10

How to TURBO

#1 Bericht door max » 24-06-2016 11:17

How To Turbo

Daar er steeds meer interesse is om een Atmosferische motor om te bouwen naar Turbo hierbij een handleiding.
In deze handleiding ga ik uit van een C20NE waarbij een standaard Motronic behouden blijft waardoor de ombouw ook financieel aantrekkelijk blijft.

Een lasaparaat is nodig om een uitlaat te bouwen.

Als basis neemt man een C20NE waarbij de kompressie in orde is en de motor verder in goede staat.

Wat voor een Turbo neem ik? Groter = beter?
Hoe groter de Turbo des te later het toerental waarbij de Turbo druk begint te leveren. Je moet namelijk eerst voldoende uitlaatgassen hebben om de turbo aan te drijven. Je krijgt dan een motor die zeer laat (het zogeheten turbogat) maar dan veel vermogen levert bij een klein toerenbereik.
Te klein is echter ook niet goed.
Voor op straat wil je er eigenlijk tussenin zitten daar je ook bij een laag toerental al veel koppel wilt hebben, wachten op een turbo die pas bij 4000 toeren komt is niet leuk.
Een TD04 turbo van een impreza of een forester hebben hun diensten bewezen bij Freek, Eljan en vele anderen. Deze is wat apart qua flensaansluiting en past daardoor niet direkt op een spruitstuk met T3 aansluiting.
De TD04 van een Saab doet het echter ook, deze heeft een T3 aansluiting.

Als uitlaatspruitstuk werkt die van een C20NE, hier moet dan een Y adapter worden gemaakt. C20NE flens aan de ene en de TD04 aan de andere kant.
Of je neemt er 1 van een C18NZ met een adapterplaat.
SPA uit Brazilie levert ook gietijzeren spruitstukken en die werken ook zeer goed.
Een chinees RVS bling spruitstuk werkt ook maar die kunnen makkelijk scheuren daar ze dunwandig zijn.
Kompleet zelf een maken kan natuurlijk ook, een zogeheten LOG style is de makkelijkste en werkt prima bij dit soort toepassingen.
Een RAM horn met gelijke lengtes is een perfekte oplossing voor hoog vermogen race toepassingen waar je de optimale flow en drukpulsen wilt hebben.
Voor op straat niet nodig, hier werken we met de uitlaatgasdruk en warmte, dan is een kort spruitstuk de betere oplossing.

Als brandstofdrukregelaar ga ik uit van een dubbel instelbare regelaar, ook een instelbare Fuel Management Unit (FMU) genoemd.
Deze VERVANGT de standaard regelaar.
http://www.laurent-motors.com/de/krafts ... table.html

Het idee hierachter is dat de motor nu een „tweede“ brandstof voorzienig nodig heeft daar er op het standaard vermogen wat de motor levert nog een deel komt zodra er „boost“ bij komt kijken.
De atmosferische motor loopt namelijk helemaal perfekt met de standaard motoronic (hier hebben destijds diverse ingenieurs bij opel lang genoeg aan gewerkt). Dat betekent dat wie hier dus ook niets aan gaan veranderen.
De turbo zorgt ervoor dat we nu een nieuw gebied moeten afdekken, het gedeelte waar de turbo voor meer lucht (boost) in de motor zorgt. We gaan dus bij gelijke injectoropeningstijden de brandstofdruk verhogen en daarmee de opbrengst vergroten.

Wat aan deze regelaar zo speciaal is t.o.v. een standaard regelaar? Je kan 2 drukken instellen.
1- Basisdruk, hiermee stel je de druk in zodat de motor ook zonder turbo goed loopt bij het gebruik van grotere injectors. Je compenseert de grotere injectors door de basisdruk te verlagen.
2- Boostdruk is de druk die ervoor zorgt dat de totale brandstofdruk verhoogt wordt als de turbo boost levert. Ook deze druk kun je zelf instellen. Meer brandstofdruk bij gelijkblijvende injectoropeningstijden = meer brandstof in de motor.

Dat zijn eerst de belangrijkste delen om ervoor te zorgen dat je motor goed loopt.

Een sterkere koppeling zal op een gegeven moment bij hogere vermogens ook nodig zijn maar dat merk je snel genoeg als deze begint te slippen.

Daar we met de standaard Motronic blijven werken kunnen we niets aan de ontstekingstijden veranderen. Eigenlijk wil je dit wel bij meer „boost“.
Ok, toch een beetje dan, stel de Oktaanstekker op de laagste waarde in ipv een 98 op een 95, blijf echter 98 of zelfs 102 tanken, hierdoor heb je de ontsteking iets later gezet wat de kans pingelen vermindert en het oktaan getal van de brandstof verhoogt, niet veel maar alle kleine beetjes helpen.
Je kann natuurlijk ook met E85 gaan testen, hier moet je rond de 15 tot 30% meer inspuiten en andere lambda waardes gebruiken. E85 heeft een hoger oktaangetal waardoor je de kans op pingelen weer vermindert.

Bij hoge boost kan het nodig zijn je kompressie te verlagen, dat gaat met andere/aangepaste zuigers, aangepaste cilinderkop of 2 koppakkingen met tussenplaat. Voor het eerste is dat NIET nodig.

Zo nu dan eerst maar hetgeen waarvoor iedereen dat natuurlijk deze ombouw wil doen, meer vermogen, dan is het mooi om te weten dat dit te berekenen is.
De site werkt met PSI niet met Bar, even omrekenen dus.
http://www.cc-kh.de/umrechnen/_rechnen.htm
http://www.csgnetwork.com/blowerhpcalc.html

Als we van een C20NE uitgaan zonder kompressieverlaging aan de motor en bij gelijke inlaattemperaturen en een motor die niet detoneert:
115PK met 0.7 bar = 10,2 PSI boost levert theoretisch rond de 195 PK
115PK met 1 bar = 14,5 PSI --> 228 PK (hier vinden het de standaard C20NE zuigers meestal niet fijn meer)

Deze berekende vermogenswaarde is echter een zeer goede indicator die je kunt gebruiken hebt om je injectors te bepalen.
http://cft-motortec.de/cms/einspritzduesenrechner.html

Hier is het een beetje rekenen en proberen.
Bij gebruik van de dubbel instelbare brandstofdrukregelaar moet je een injector vinden die stationair en bij volgas bij de benodigde brandstofopbrengst past.

Berekeningsvoorbeeld:
Bij 195PK hebben 290cc/min aan brandstof nodig.
Een standaard C20NE heeft 172cc/min@2,5bar injectoren.
De injector moet dus 172cc/min kunnen leveren als de motor zonder turbo zou rijden.
Met turbo bij 0,7 bar boost moet de injector echter 290cc/min kunnen leveren.
Dit kun je bepalen door met de drukken te gaan testen.
Om met een 172cc@2,5bar injector die 290cc/min te halen moeten we een brandrofdruk van 7!!! Bar gebruiken. Dat is veels te veel, daarbij is het sproeibeeld dan zeer slecht.

Een injector van een C20XE 2.8er Motronik blauw 241cc/min@ 3Bar doet het als volgt:
172cc/min @ 1,54 Bar
290cc/min @ 4,4 Bar

Een C20LET Geel 304 cc/m @ 2,5bar is dan dus te groot daar je dan heel erg in de druk terug moet bij rijden zonder boost. Tot wel 0,8 bar…. Dat is wel weer erg weinig.

Een injector met een opbrengst van rond de 260 a 270cc/min @ 3 bar is dan een mooie optie voor de 195 PK bij 0,7 bar boost.

Enkele tabellen:
http://www.injectorcleaning.co.uk/flow.htm
http://www.gomog.com/allmorgan/InjectorRatesBosch.html


Olieverzorging van de Turbo.
Een T of Y adapter bij je oliedrukmeter kan als aansluitingsmogelijkheid dienen om de turbo met olie te voorzien.
Drukleiding dan zo verleggen dat hij niet kapot kan schuren.
Bij kogelgelagerde turbo's is het nodig om een restictor in de leiding te zetten, bij glijlager turbo's niet.

De retouraansluiting van de turbo moet zo geplaatst zijn dat hij BOVEN het olienivo in de carterpan zit. Doe je dit niet dan kan de olie niet terug stromen (zwaartekracht) en de olie komt in je turbo, blauwe wolken komen dan uit je uitlaat.
Dat ziet er dan zo uit (foto van Jens, Ascifan):
Afbeelding

De standaard Lambdasensor komt in de downpipe. uitlaatdoorlaat groot genoeg zodat je geen tegendruk hebt, standaard corsa is te klein, groep A is prima.

Vele willen graag een open Blow off monteren, dat werkt helaas niet optimaal bij een C20NE daar de Luchtmassameter (LMM) VOOR de turbo zit. Dat betekent dat je dan bij het afblasen lucht laat ontsnappen die al door de LMM gemeten is. De Motronic had echter met deze gemeten hoeveelheid lucht voor de motor gerekent en daarom ook de passende hoeveelheid brandstof ingespoten. Gevolg, motor loopt te vet en wil afslaan of begint te hikken, rijdt niet echt prettig.

Oplossing is een gesloten blow off,ook een recirculatieklep genoemd, waarbij de afgeblazen lucht weer terug word geleid, en wel tussen de LMM en de ingang van de turbo.
Afbeelding
Helaas geen PSSSST maar daardoor een goed beter lopende motor bij gas loslaten en schakelen wat op straat toch erg prettig is.

Na de Turbo hebben we natuurlijk nog een intercooler nodig. Hoe kouder de lucht hoe beter.

Buizen niet kleiner als de uitlaatdiameter van je Turbo veels te groot is ook niet nodig.

Op het kleppendeksel zit nog een carterontluchtingsslang die naar de gasklep gaat.
De aansluiting op de gasklep moet worden afgesloten anders komt er Boost in je carter.
De aansluitig op het kleppendeksel naar een Catchcan. (kijk van te voren aan de binnenhant van je kleppendeksel of het gaas wat erin zit niet verstopt en schoon is!)
Als je het helemaal netjes wilt doen dan behoort deze slang vanaf je kleppendeksel naar je inlaat tussen de LMM en de turbo, daar waar ook slang van de recirculatieklep op komt.

Bougies een graadje kouder en een iets kleinere elektrodenafstand.

De dunne/vacuum slangen van de recirculatieklep en de brandstofdrukregelaar worden op vacuumaansluitingen in het inlaatspruitstuk/gasklephuis aangesloten. Deze aansluitingen bevinden zich dus NA de gasklep.
Denk eraan dat deze slangen zich bij vacuum niet mogen platzuigen en er bij boost niet afploppen (ty-rap).

Nu heb je een basis waarmee je de motor aan het lopen kunt krijgen.

Afstellen, een breedband Lambda met is een must, deze zit samen met de standaard Lambda in de downpipe.

Stationair / geen boost doe je met de dubbele brandstofdrukregelaar zo dat de motor goed loopt, dit is de grote schroef in het midden van de regelaar. midden. Dit kun je zelfs al doen met de grotere injectors voordat je een turbo op de motor plaatst. We kompenseren alleen de brandstofdruk in verhouding tot de grotere injectors.
Zodra deze goed is blijf je verder van deze instelling af.

Nu komt het gedeelte volgas, maximale boost en maximale last op de motor.
Marcel en ik hebben het destijds met zijn eerste kompressor C20NE afgestelt op een stuk prive weg daar we geen rollenbak tot onze beschikking hadden.
Een rollenbank is niets anders als een enorme motorrem, en aangezien een auto ook een set remmen heeft gaat het ook zo. Reken erop dat je de remmen naderhand weg kunt gooien, een oud setje 1.2 remmen is echter goed genoeg.

Hoe doe je het dan? Om alles in het oog te kunnen houden hadden we 3 meters, Brandstofdruk, Lambda en Boost.
Met 2 man in de auto kijkt de ene op de meters terwijl de andere rijdt. De bestuurder rijd in een vaste versnelling volgas maar remt met links tegelijk de auto en daarmee dus de motor op een konstant toerental, je begint bij 1500 motortoerental. Zo zorg je voor de maximale last op de motor bij dat konstante toerental.
De bijrijder luistert of de motor niet pingelt en houd de 3 meters in de gaten of de boost niet ongekontroleert omhoog gaat (boost creep= wastegate te klein, dat zal bij een TD04 niet snel gebeuren) de brandstofdruk stijgt bij boost (zo niet pomp te klein) en de AFR/Lambda in het veilige gebied (zie overzicht) van maximaal vermogen blijft.
Afbeelding
Zodra de AFR/Lambda te mager is bij boost dan meteen stoppen en meer brandstofdruk geven op de 2e kleine stelschroef aan de rand van de regelaar.
Mocht hij iets te rijk zijn in meerdere gebieden kun je dat eerst zo laten, het belangrijkste is das hij niet te mager loopt. Bij benzine dus AFR 13,23.

Deze procedure dan steeds met 500 toeren meer uitvoeren (2000-2500-3000-3500-4000-4500-5000-5500-6000-Max, net VOOR je begrenzer). Op deze manier is de motor zo ingestelt dat hij niet te arm kan lopen bij maximale belasting. Denk aan een berg die je omhoog rijd en de auto kan niet meer versnellen.

Tijdens het afstellen de fan van de motor zo inschakelen dat hij continu loopt, thermoschakelaar overbruggen. Daarbij na iedere 500 toeren de motor laten afkoelen met lopende motor.

Bij een vrijprogrammeerbaar systeem kun je de motor zo afstellen dat hij in alle gebieden iedere keer de juiste AFR heeft, dat gaat met dit systeem niet lukken, hier kun je er alleen voor zorgen dat hij niet te mager loopt. Werkt echter goed.

Als dat alles gedaan dan kun je van je werk genieten. :D :D

prs
Forum junkie
Berichten: 950
Lid geworden op: 30-06-2009 19:09

#2 Bericht door prs » 24-06-2016 18:16

aardige opsomming zo. er zit naar mijn mening wel een fout in de tekst over de afr waardes. een wideband lambdasonde herkent namelijk stoich ongeacht de brandstof. als je dus een normale wideband lambdasensor/meter monteert dan moet je bij bv. e85 dezelfde lambda waardes aanhouden als bij benzine(14.7). Als je een e85 lamdasensor monteert dan zal hij inderdaad een waarde van 9.7 aangeven als stoich voor e85.
voor verdere aanvulling hierop:

https://www.youtube.com/watch?v=0Yglshxokv4

Gebruikersavatar
Hakkie
Site Admin
Berichten: 2187
Lid geworden op: 30-08-2008 14:03

#3 Bericht door Hakkie » 24-06-2016 18:29

wors mooie How-To, Hier kan ik mooi een goed begin mee maken Bier!
Afbeelding

max
Forum junkie
Berichten: 768
Lid geworden op: 22-01-2011 14:10

#4 Bericht door max » 27-06-2016 13:22

@ PRS, prima punt dat je daar aanspreekt.

Die tabel klopt wel, de lambdawaardes die de Lambdasensor levert passen namelijk, het probleem ligt bij de meter zelf, die doet de omzetting/convertering van de werkelijke Lambda in AFR.
Die omzetting/convertering worden automatisch voor benzine genomen zodat ze de lambdawaarde direkt in een AFR voor benzine weergeven.

Afbeelding

Probleem is dus dat die AFR bij deze meters alleen voor benzine werkt en dat zijn dan dus eigenlijk bij bijna alle meters die je op de markt kunt kopen.

Als je dan op E85 af wilt stellen moet je dus een E85 meter kopen. Dan is de convertering van de lambdawaardes voor de AFR van E85.
Afbeelding


Enkele meters kunnen echter ook omschakelen tussen Lambda en AFR, dan moet je bij E85 of E100 alleen met de Lambda te werken.


Als je echter alleen maar een meter met benzine AFR hebt kun deze evengoed gebruiken.
Hetgeen dat je moet doen is de E85 of E100 AFR corrigeren naar de waardes voor een benzine AFR meter.
Zie hier, daar word de berekening perfekt uitgelegt:
http://www.hotrod.com/how-to/engine/130 ... en-sensor/

Dit is de belangrijste formule:
gecorrigeerde AFR = 14,7 x lambda

Lambdawaardes zijn ook in de tabel in mijn eerste post te vinden.

Om E85 op een benzine AFR af te kunnen stellen zijn dit de waardes,

E85 stociometrisch, lambda 1
gecorrigeerde AFR = 14,7 x 1
gecorrigeerde AFR = 14,7

E85 maximaal vermogen rijk, Lambda 0,7143
gecorrigeerde AFR = 14,7 x 0,7143
gecorrigeerde AFR = 10,5

E85 maximaal vermogen arm, lambda 0,8673
gecorrigeerde AFR = 14,7 x 0,8673
gecorrigeerde AFR = 12,7

Deze AFR waardes wijken dus af van de werkelijke E85 AFR waardes in de eerste tabel daar het hier om gecorrigeerde E85 waardes voor een BENZINE AFR meter zijn.

Ja dit kan verwarrend zijn :cry: :?

Gonzo
Senior member
Berichten: 1340
Lid geworden op: 09-04-2010 08:30

#5 Bericht door Gonzo » 28-06-2016 00:39

Mooi beschreven Max, supah toll geile klasse 8) yes
HB 1984 C20NE 153 pk | TR 1986 C20NET 187 pk | TR 1987 1.3NB 60 pk | HB 1987 C16SE 119 pk | TR 1984 1.2S 55 pk
Afbeelding

Plaats reactie

Terug naar “Motorisch”