D14 Turbo - Project. <= DYNO S.15 => Boosted @ 7.5 PSI = 150ps & 185nm!
Herzlich willkommen beim D14 Turbo Project.
Auf den nachfolgenden seiten sollt ihr mit auf die spannede Reise
hin zum fertigen D14 TurboSetup genommen werden.
Der Thread selbst ist hierbei nicht nur als normale Projekt-Vorstellung konzipiert.
Er soll Grundlagen wissen in Sachen Turbo als "HOW TO" vermitteln und so die Schaffung eigener Projekte anregen.
Jegliche Auseinandersetzung sowie Austausch mit und über
das Geschriebene ist daher erwünscht.
Stand: 2010
INDEX:
Seite 1 Turbo Grundlagen , "Der Richtige Lader- samt Krümmerauswahl"
Seite 3 Antworten zu den Fragen von Seite 1 bis 3 bis Nr.#40
Seite 3 Synape BlowOff & FastTurboVacuumPort => BlowOff-Grundlagen
Seite 6 Ladeluftkühler Grundlagen + Berechnung
Seite 7 Kompressor-Diagramme
Seite 7 Problemzonen im D14
Seite 7 UMBAU BEGINS !
Seite 9 LadeluftVerrohrung
Seite 9 Größere Drosselklappe?!
Seite 10 Umbau Stufe 2: Blow off goes Bypass + Charge Air Piping
Seite 10 ENDMONTAGE!!
Seite 11 Kühlungsoptimierung - Ein Denkanstoss
Seite 12 ABGESTIMMT, BOOSTED @ 7.5 PSI! !!
Seite 14 ERSTES VIDEO! D14 @ 7.5 PSI = 0 -100 in 6.7 seconds!
Seite 15: 1ST DYNO RUN!!! 150ps - 184nm
Seite 17: Teileauflistung und Preisaufschlüsselung
Seite 17: Verdichtung und Effektivität.. Part I
Seite 17: Effektvität und Effizienz.. wo die Turboleistung eigl herkommt.. Part II
Seite 24: !! Projekteinstellung !!
AusgangsGegenstand des Ganzen is ein Honda Civic, Typ EJ9, Motor: D14a3. => 75ps!
Wie sah das ganze früher mal aus?
D14a3 Type: N/A
2005
2006
2007
2010
FahrwerksTechnik:
KW 1, Gewindefahrwerk
SPC Sturzversteller Vorderachse
Angepasste Sturzhalter Hinterachse
Megan Racing H-SubFrame Brace
Wiechers eg3 Domstrebe
Frontrahmenversteifung
Kotflügel 3-Eckstrebe links
Kotflügel 3-Eckstrebe rechts
Itr 22mm Heckstabilisator
Versteifte Heck SubframePartien
entfernter Frontstabilisator
Spurvertreiberung VA 6mm
175/65/13 VA
155/65/13 HA
Energy Suspension
HinterachsenHauptLager aus PU
Fahrwerksdomlager aus PU
Altes SaugerSetup: [ N/A]
D14a3
Modifizierte 60mm Ansaugung
K&N Tauscheinlage Filter
Überarbeitete Airbox
Entkantete Ansagubrücke
VISION Motorworks Benzindruckregler
VISION Motorworks Benzindruckanzeige
VISION 10.2mm niederOhm Zündkabel mit
NGK BKR6E-11 V?Line 14 Zündkerzen
4-2-1 FächerKrümmer mit 2" Auslass
50mm Mittelschaldämmper mit 45mm Auslass
45mm Ein- und Auslass Endschalldämpfer
F1 Stage 1 Organische Kupplung mit verstärkter Anpressplatte.
Fidanza Schwungscheibe
Erleichterte und Abgedrehte ej9 Riemenscheibe
Kurzes s20 Getriebe
Tacho Video? TYPE: N/A ?
http://www.youtube.com/watch?v=ddM9fyfwMhU
TURBO SETUP:
Wieviel Leistung wird möglich sein?
140 bis 170ps
Lohnt sich das überhaupt?
Wissenschaftlich gesehen, ja.
Wirtschaftlich gesehen, ja.
Warum wirtschaftlich?
Ein jedes Teil kann bei einem d16 Swap weiter verwendet werden.
Warum wissenschaftlich?
Wurde bislang abfällig belächelt und dabei seiten konsequent umgesetzt.
A. Der richtige Lader ? Turbo Grundlagen.
Ein jedes SetUp braucht den fürs Projekt passenden Lader.. doch wie ermittelt man dein passenden Lader? Wie Groß muss er sein?
Vorbemerkung:
Die Wunschleistung hängt von zwei Hauptfaktoren ab:
1.) Wieviel Luft?
und
2.) Wieviel Druck?
1) Klärt die Frage wieviel Luft wir für eine bestimmte Leistung brauchen.
2.) Klärt die Frage mit wieviel Druck wir diese menge Luft bei einer bestimmten Drehzahl in den Motor drücken müssen um die gewünschte Leistung zu erhalten.
Beides soll im folgenden erörtert werden.
1.) Wieviel Luft? - Grundlagen:
Leistung entsteht bei der Verbrennung von Luft und Sprit.
Um eine bestimmte Leistung erzeugen zu können, bedarf es daher eine Bestimmte menge an Luft, die im Folgengen ermittelt werden soll.
Die Menge an Luft wird als Flow Rate bezeichnet.
Merke:
FlowRate? FlowRate ist die Menge an Luft die wir brauchen um die gewünschte Leistung zu erzeugen. Deshalb errechnen wir zuerst die Menge an Luft die wir wirklich brauchen um unsere Wunsch PS zu erzeugen.
Menge an Luft in lb/min ist:
Beispiel:lb/min = Wunsch PS x A/F x [ BSFC : 60]
170 ps * 12 a/f * ( 0.55/60) = 18.7 Lb ( PFUND) Luft pro Minute.
Merke:
lb/min in Cfm = LB/min x 14.27 = Cfm
Am obgien Beispiel 18.7 lb/min x 14.27 = 266.85 cfm
Ergebnis:
Damit brauchen wir 18.7 lb/min an Luft um damit pro Minute 170 ps zu erzeugen. Dies entspricht einer Luftmenge von 266.85cfm.
Fazit:
Unser Turbolader muss demnach auf seiner Compressor Air Flow Mapauf der X Achse einen Wert von 18.7 lb/min oder 266.85cfm aufweisen.
Tut er dies nicht, ist der Lader für die Angestrebte Leistung untauglich.
Liegt der Wert rechts der Effektivitätsbereiche ist der Lader zu klein für die Angestrebte Leistung.
Liegt dert Wert links der Effektivitätsbereiche ist der Lader zu Groß für die Angestrebte Leistung.
2.) Wieviel Druck ? - Ladedruck Grundlagen
TurboLader komprimieren Luft, hierbei wird verdichtete Luft in die Brennräume gedrückt.
Daher Berechnen wir im Folgenden den Druck, auch bekannt als der Ladedruck, den es braucht um eine Gewisse Leistung bei einer Gewissen Drehzahl zu erzeugen.
Aufschlüsselung:Ladedruck für °Ps =
(Menge an Luft in lb/min * 639.6)*(460*Luft Temperatur)
----------------------------------------------------------
Effektivität*(Drehzahl/2)*Hubraum in Cubic inches
-Menge an Luft is zu zuvor errechnete Luftmenge die es für die Gewünschte Leistung braucht. (in lb/min)
-639.6 ist die Gaskonstante für Luft, sozusagen eine physikalische konstante die in jede Rechnung muss.
-Lufttemperatur ist die Temperatur nach dem Ladeluftkühler im System.
Genauere Werte ergibt eine Messung nach der Drosselklappe in der Ansaugbrücke. ( in °F = Fahrenheit)
Beispielwerte:
0 °C = +32.0 °F
40°C = +104.0 °F
50°C = +122.0 °F
54°C = +130.0 °F
70°C = +158.0 °F
80°C = +176.0 °F
-Effektivität zwischen 85-95% = 0.85 bis 0.95
Hier effektivität des Motors
-cccm in ci = Hubraum in Liter x 61.02 = ci
Beispielrechnung:
1.4l, 170ps bei 7000rpm
Vorrechnung:
170ps = 18.7 lb/Min
Hubruam 1.400ccm = ccm in ci => 61.02 x 1.4 [Liter] = 85.4 ci
Temperatur = 54°C = +130.0 °F
Rechnung:
18.7 lb/min * 639.6 * ( 460 +130 temp fahrenheit)
------------------------------------------------------- = 25.66 psi
0.92* ( 7000/2)* 85.4
Ergebnis:
Der für 170 Ps erforderliche Ladedruck in einem Motor mit 1.4l bei 7000rpm beträgt damit 25.66 psi.
Dieser Wert stellt den AbsolutenLadedruck da.
Abzuziehen davon der Umgebungsluftdruck über Normal 0.
Dieser Beträgt 14.7psi.
Deshalb Wandlen wir den AbsolutenDruck in den RelativenDruck über Normal 0 um.
Aufschlüsseleung:RelativerLadedruck = AbsoluterLadedruck - Umgebungsluftdruck über Normal 0.
AbsoluterLadedruck = der zuvor errechnete Druck in psi.
Druck über Normal 0 = 14.7 psi
Hierraus Folgt am Beispiel:
25.66 -14.7 = 10.96 = relativer Ladedruck
Ergebnis: Wir brauchen 10.96 psi um 170 ps bei 7000rpm bei 1.4l zu erzeugen. Das entspricht einem effektivenLadedruck von 0.75 Bar.
------------------------------------
3.) Pressure Ratio
Aus den obigen Rechnungen ist lediglich die benötigte Menge an Luft, als auch der dafür nötige Druck errechnet worden.
Was fehlt ist das Pressure Ratio ( = Druckverhältnis), welches uns Hilft den ermittelten Ladedruck auf den Flow Chart zuordnen zu können.
Berechnung:
Auflösung:Druckverhältnis = [AbsoluterLadedruck / ( 14.7-1)]
AbsoluterLadedruck ist der zuvor ermittelte Ladedruk mit Druck über Normal 0.
14.7-1 ist der Luftdruck über Normal 0. -1 steht dabei für den Druckverlust durch den Ansauge und Ladeluftrackt aus Ladeluftkühler und Ladeluftveorhrung.
Am Beispiel:
25.66/13.7 = 1.87
Fazit: 170ps aus 1.4l bei 7000rpm, brauchen 10.96 psi.
Das Entspricht einem Druckverhältnis von 1.87 bei 18.7 lb/min
Hilfestellung:
Zur einfachen Erfassung ist im Folgenden eine Auflistung aller Druckverhältnisse ab einem Ladedruck von 1 bis 60 psi beigefügt.
Dies Entspricht dem Druck von 0.06 bis hin zu 4 Bar Ladedruck.
Bespiele:
7.5 psi= 0.5 Bar
10.5 psi = 0.7 Bar
15 psi = 1 Bar
Anhand dieser Tabelle könnt ihr eueren zuvor errechneten relativenLadedruck in das gewünschte Druckverhältnis einsehen.
Hierzu einfach neben der Boost in Psi Sparte das dazugehörige Pressure Ratio ablesen.
Unser Ergebnis biser?
170ps aus 1.4l bei 7000rpm, brauchen 10.96 psi. Das Entspricht einem Druckverhältnis von 1.87 bei 18.7 lb/min
Wo finden wir nun unsern Lader?
Richtig.
In einem Skyline Gtr R33. (BCN33)
Warum?
Weil der gute einen rb26dett als Motor verbaut hat, welcher twin turbo charged ist d.h obowhl er gesamt 2.6l Hubraum inne hat, je 1.3l von je einem Turbo beatmet werden.
Map zum Lader?
Wie sieht sowas dann aus?
Was fällt uns auf?
Cermaic exhaust turbine wheel.
Is das was besonderes?
Aufgrund des geringeren gewichtes sorgt es für ein besseres spool up verhalten.
Problem dabei? Nicht über 0.9Bar drücken..sonst fliegts ab...
SchonÖfter passiert?
Jap.
Wie sieht das dann aus?
B. Der richtige Krümmer?
Schaut man sich die OEM Krümmer an, gibt es zweierlei Guss-Krümmer, die sie ab Werk in der D-Serie finden lassen.
1. Log Style:
Log Style systeme stehen für schnelleres ansprechverhalten.
Hintergrund ist die sehr kurze länge der laufrohre, welche
die abgabse nach den zylindern, ohne rücksicht auf die einzelne position der zylinder,
schnellstmöglich bündeln.
Hierdurch kommt es zu turbulenzen, da die pulsierenden abgase, sich gegenseitig
ausbremsen, weshalb diese konsturktion nicht für hohe drehzahlen ausgelegt wurde.
2.) Tubular Style
Mit dem equal lenght design wurde nun eine möglichkeit geschaffen , zu lasten des platzes im motoraum,
durch gleichlange laufrohre pro zylinder eine drastische reduzierung
der abgasturbulenzen vorzunehmen, was weniger verschwendete energie bedeutet.
Die darauserfolgte energie bündelung des Abgasstroms führt zu einem besseren spool up
verhalten, womit die turbine effektiver bechleunigen kann, was sich ab mitleren bis oberen
drehzahlbereichdurch ein deutliches plus gegenüber dem log style niederschlagen wird.
Bearbeitung?
Beide Krümmer haben den Kat zwischen Krümmer und Hosenrohr.
Beim Ma9 lässt sich eine adapterplatte fertigen, beim ek3 muss umgeschweist werden.
Gussschweisen? Kräftige nähte, für saubere verbindungen.
Elektroden fürn Guss und TIG fürn T25 Flansch
Was wurde gemacht?
Ein TubularDesign mit gleichlängigen Laufrohren, für ein besseres spool up design, verfeinert mit einer Konus-FlanschFührung für einen Vituri d.h Beschleunigungseffekt der Abgase übers ganze Drehzahlband.
Wie Siehts im mom aus?
Was brauchts dazu?
Richtig. Neue Anschlüsse fürn Lader und ein sauberes finish für Krümmer und Hitzeschutzblech für weniger Wrämeabstrahlung im Motorraum.
Und montiert?
Natürlich nur echt mit neuen Alu Anschlüssen für Zu- und Abluft vom Kompressorgehäuse des TurboLaders.
--
Soviel für heute :wink:
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