quels capteurs et quelle formule sont utilisés pour contrôler les turbos VGT / VNT?

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Je souhaite adapter un turbo à géométrie variable à ma voiture. Ses ailettes sont généralement commandées par un actionneur électrique (sinon c'est parfois sous vide). Quelles informations sont utilisées pour informer sur l'état des aubes turbo - position de l'accélérateur, masse d'air d'admission, régime moteur ou quoi? Y a-t-il une formule canonique que je peux utiliser pour construire un circuit qui donne la réponse correcte pour des conditions données? Aucun problème pour installer des potentiomètres de réglage pour les régler à la volée, mais j'ai besoin de savoir quelles informations sont adaptées, afin de pouvoir obtenir en jeu les capteurs requis.

sensor turbocharger electronics throttle-position-sensor Aaron Brick
la source
Grande question, mais qu'est-ce que cela a à voir avec TPS?
Zaid
Je voudrais vraiment savoir quelle est la pression du collecteur après le turbo, cela indiquerait à l'écu combien de boost il y a à tout moment, j'ai toujours supposé que les aubes variables étaient d'améliorer le boost bas de gamme et une meilleure façon de contrôler le boost tout au long la plage de régime du moteur.
Moab du
Zaid: je pense que la position correcte des aubes est différente aux états de ralenti et de ligne rouge; Le TPS (ou capteur de position de crémaillère, dans un diesel) est un moyen d'obtenir ces informations.
Aaron Brick
@AaronBrick Je ne le mentionnais qu'à cause de la façon dont vous avez marqué la question. Cela peut certainement jouer un rôle important :)
Zaid
Moab: je pense aussi que c'est pertinent, mais cela crée une sorte de problème avec le poulet et les œufs - la position des aubes affectera également le boost du collecteur d'admission.
Aaron Brick

Réponses:

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Dodge a installé des turbocompresseurs VNT sur des voitures en 89 et 90. Le plus connu est le Shelby CSX-VNT 1989. Les aubes étaient contrôlées par un actionneur à vide à double orifice. Il n'y avait rien d'électronique sur le turbo lui-même, mais il y avait des solénoïdes à vide (pour le contrôle du boost) sur les lignes allant à l'actionneur.

Le VNT Turbo a des aubes mobiles sur la turbine d'échappement. Lorsqu'ils sont en position «fermée», ils sont plus restrictifs. Le turbo s'enroule beaucoup plus rapidement. Lorsqu'ils sont ouverts, ils créent moins de contre-pression. Cela signifie que le turbo gère mieux un boost plus élevé.

Dans l'ensemble, la position des aubes dépend de l'ampleur de la poussée du turbo. Plus le boost est généré, plus les gaz d'échappement circulent, moins le côté d'échappement doit être restrictif. Cela signifie que les aubes s'ouvrent de plus en plus à mesure que le boost augmente. Lorsque vous approchez de votre boost maximum, les aubes commencent à se fermer pour arrêter le turbo poussant plus de boost.

La cartouche à 2 ports fonctionne en ayant un côté ouvert les aubes pour moins de restriction, puis le deuxième côté ferme les aubes pour un boost maximum. Le côté pour ouvrir les aubes est connecté au collecteur, le côté pour fermer les aubes est connecté à un contrôleur de suralimentation. Le ressort à l'intérieur fermera les aubes lorsque la pression est égale des deux côtés.

Malheureusement, lorsque Dodge a installé ces turbos, ils ont utilisé un turbo trop petit. Il se déroulerait très vite (presque pas de décalage turbo), mais souffrait sur le haut de gamme. Normalement, un turbo VNT est plus grand qu'un turbo standard, car les aubes variables l'aident à s'enrouler plus rapidement.

http://thedodgegarage.com/turbo_vnt_pictures.html - photos du VNT Turbo http://thedodgegarage.com/turbo_vnt.html - Informations techniques

rpmerf
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Je lis le lien que j'ai affiché. Une deuxième façon de contrôler les aubes et la suralimentation consiste à avoir une seule cartouche sur le turbo pour contrôler les aubes et à contrôler le niveau de suralimentation avec une soupape de décharge sur le collecteur. Cela semble plus efficace que de fermer les aubes car cela créerait moins de contre-pression dans l'échappement.
rpmerf
un excellent résumé de la façon dont Dodge a fait cela une fois. peu d'une approche ésotérique avec le double actionneur.
Aaron Brick
Oui, je pense que le seul actionneur / vanne de décharge fonctionne mieux. Pour référence, Dodge avait la porte des déchets sur les turbos normaux sur le boîtier d'échappement. Je crois que Ford a fait de même. Une fois que vous avez placé la soupape de décharge sur le collecteur, cela devient un peu plus facile, car la soupape de décharge est indépendante du turbo. De plus, les cames montées sur le collecteur s'écoulent davantage. Plomber l'échappement est un peu plus difficile cependant.
rpmerf
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Avertissement: je n'ai jamais fait cela pratiquement. Cette réponse est basée sur mon exposition quelque peu limitée à la théorie des turbomachines dans les applications automobiles.

Tout est dans le flux

Contrairement aux turbos à géométrie fixe, dans lesquels les aubes offrent une efficacité optimale pour un seul flux, les angles des aubes sont ajustés dans des turbos à géométrie variable pour améliorer l'efficacité sur une large plage de débit.

Repérez les images obligatoires et l'article Web :

  • Faible débit

    VGT Low Flow

  • Haut débit

    VGT High Flow

Quels facteurs peuvent être utilisés pour contrôler l'angle des aubes?

Je m'attends à ce que la charge du moteur soit la clé ici. Bien que je n'aie aucune référence pour étayer cette affirmation, cela a du sens, car cela aura un impact direct sur la quantité de flux d'échappement s'écoulant sur les aubes de turbine.

À cet effet, vous pouvez trouver les relations suivantes comme entrées utiles:

  • Débit d'air massique - ↑ débit = ↑ angle
  • Position du papillon - ↑ taux de changement de position du papillon = ↑ angle

Notez que les relations ne devraient pas être linéaires!

À quoi ressemblera le mappage de fonction?

Cela dépendra fortement de votre turbo et de votre moteur.

Si tel était mon projet, je suivrais une procédure expérimentale similaire à celle-ci:

  • Pour un régime moteur et une position d'accélérateur donnés, commandez plusieurs angles d'aubes
  • Pour chaque angle
    • enregistrer le débit d'air massique et augmenter le niveau

Cela devrait vous donner une très bonne base de référence pour un fonctionnement en régime permanent, car les données peuvent être utilisées pour effectuer une régression qui mappe le débit d'air massique et la position du papillon à l'angle des aubes qui fournit le niveau de suralimentation ciblé.

Essentiellement:

Vane Angle = f( Mass air flow, throttle position, target boost )

En ce qui concerne les transitoires, où le taux de changement d'accélérateur figurera plus en évidence, j'imagine que ce sera beaucoup plus difficile de recueillir des données de terrain pour. Peut-être que quelqu'un d'autre peut sonner.

En tout cas, c'est une entreprise formidable. Je vous souhaite le meilleur dans cette entreprise.

Zaid
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Merci pour les bons voeux. j'aime l'idée de prendre une série de mesures, mais la théorie ici est un peu spéculative en ce qui concerne la construction du contrôleur.
Aaron Brick