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Bonjour à tous, je me lance dans une grosse prépa sur une Seat Leon 1.8 20VT4 de 2000, code moteur ARY, calculateur BOSCH ME7.5.
Voilà les modifs:
Turbo model:
GT35-4 GT3584 GT35
bearing type:360 degree thrust Journal bearing
cooled type:water and oil cooled
horsepower:450-600hp
Compressor details
a/r 0.70
air inlet 4" air outlet 2.5"
inducer 66.60mm exducer 84.00mm => TRIM = 62
Turbine details
a/r 0.84 => plutôt élevé, va permettre une grande puissance à hauts régimes
turbine housing flange:T3 twin scroll
Exhaust outlet :4 bolt
inducer 74.50mm exducer 64.50mm
Le collecteur d'échappement est un TWIN SCROLL en fonte moulée, ainsi que le Turbo Twin Scroll aussi.
Entrée d'air turbo modifiée en 4"=101 mm (taille du compresseur) donc adaptation débitmètre dans le conduit.
Les tubes alu de conduit d'air sortie turbo sont en 63mm.
Echappement sortie turbo en 76mm.
INTERNE MOTEUR et BOITE:
- Bielles forgées en 4340
- Pistons forgés Supertech
- Alésage & Course 81x86.4 mm
- Injecteurs 1200cc
- Embrayage renforcé 6 patins céramiques
CALCUL REGIME MAX
On part pour une vitesse linéaire max de piston de 25m/s :
Nmax = (30000*25)/86.4 = 8680trs/min
Je compte faire une prépa à l'éthanol E85 et pars pour 450ch à 8000 trs/min.
Rapport stoéchiométrique E85:
C2H5OH + 3(O2 + 3.764N2) = 2CO2 +3H2O + 3*3.764N2
Meth = 2*12 + 5*1 + 16 + 1 = 46 g/mol
Mair = 2*16 + 3.764*2*14 = 137.392 g/mol
3Mair = 412.176 g/mol
RS_eth = 3Mair/Meth = 8.96 IL faut 8.96g d'air pour 1g d'Ethanol pur contre 14.7g d'air pour 1g d'essence pure
L'E85 contient 85% d'éthanol et 15% d'essence
RS_e85 = 8.96 + 15%(14.7-8.96) = 9.82 => Il faut donc 9.8 g d'air pour 1g d'E85.
Calculons le pourcentage d'augmentation d'injection par rapport à l'essence pure:
(1+x)/14.7 = 1/9.82
on trouve x = 0.496 ~ 0.5
Il faut donc augmenter l'injection de 50% soit multiplier par 1.5 l'injection qu'on aurait avec de l'essence.
Choisir le Turbo
Choisir son compresseur nécessite de connaître le débit d'air dont le moteur a besoin pour atteindre l'objectif de perfo.
Wa : débit d'air
HP: Puissance voulue au régime de calcul
A/F: Rapport stoechiométrique AFR (Air Fuel Ratio)
BSFC:Brake Specific Fuel Consumption is a measure of the fuel efficiency of any prime mover that burns fuel and produces rotational, or shaft, power. It is typically used for comparing the efficiency of internal combustion engines with a shaft output. It is the rate of fuel consumption divided by the power produced. It may also be thought of as power-specific fuel consumption, for this reason. BSFC allows the fuel efficiency of different engines to be directly compared.
BSFC_E85 Prenons 0.82.
"But I see the BSFC is .84-.91 for boosted on E85, that is very helpful."
".40 to .55 is generally where you find most BSFC with the lower value being an efficient n/a combo and the upper value a forced induction application. You are correct in that E85 requires about 50% more fuel mass than gasoline for a given application, and the .8 to .85 estimate is a good number to use for estimation when sizing a fuel system.
Straight methanol BSFC values exceed 1.0, even in n/a applications. I think my 15:1 alcohol engine ran at a 1.1 BSFC."
Je souhaite 450ch à 7000 trs/min
Wa = 450*9.8*0.82/60
Wa = 60 lb/min
--> Choisir les injecteurs
J'ai un débit d'air de Wa=60lb/min pour obtenir la puissance max de 450ch à 8000rpm;
On a dit qu'il fallait 1g d'E85 pour 9.8 g d'air, arrondissons à 10.
Il faut donc un débit d'E85 de 60/10 = 6 lb/min = 360lb/h.
We85 = 360 lb/h.
Sauf qu'il y a 4 injecteurs.
Cela fait donc un débit d'E85, par injecteur, de:
We85_1 = 90 lb/h.
Cela correspond à des injecteurs de 1000 cc.
Je vais prendre des 1200 cc pour être tranquille.
R: Gas Constant = 639.6 pour l'air
Tm: Intake Manifold Temperature (degrees F), prenons 40°C=104F on arrondit à 105F.
VE: Volumetric Efficiencyis a ratio (or percentage) of the mass of air and fuel that is trapped by the cylinder during induction divided by the mass that would occupy the displaced volume if the air density in the cylinder were equal to the ambient air density.Volumetric efficiencies above 100% can be reached by using forced induction such as supercharging or turbocharging.
Prenons 90% at peak power
N=RPM
Vd: Engine Displacement (Cubic Inches), ici 1800cm3 = 110ci
MAP = (60*639.6*(460+105))/(0.90*(8000/2)*110)
MAP = 54.7 PSI
Il s'agit de la pression absolue, il faut retrancher la pression atmosphérique~~14.7 PSI
MAP_rel = 40 PSI soit une Surale de 2.75 bars relative !!!!
Je dois donc souffler à 2.8 bars! (une erreur dans les calculs ??)
Voici la Carac TURBO d'un GT3582
Voilà je vais poster les cartographies que j'ai pu récupérer avec le KTAG.
Voilà les modifs:
Turbo model:
GT35-4 GT3584 GT35
bearing type:360 degree thrust Journal bearing
cooled type:water and oil cooled
horsepower:450-600hp
Compressor details
a/r 0.70
air inlet 4" air outlet 2.5"
inducer 66.60mm exducer 84.00mm => TRIM = 62
Turbine details
a/r 0.84 => plutôt élevé, va permettre une grande puissance à hauts régimes
turbine housing flange:T3 twin scroll
Exhaust outlet :4 bolt
inducer 74.50mm exducer 64.50mm
Le collecteur d'échappement est un TWIN SCROLL en fonte moulée, ainsi que le Turbo Twin Scroll aussi.
Entrée d'air turbo modifiée en 4"=101 mm (taille du compresseur) donc adaptation débitmètre dans le conduit.
Les tubes alu de conduit d'air sortie turbo sont en 63mm.
Echappement sortie turbo en 76mm.
INTERNE MOTEUR et BOITE:
- Bielles forgées en 4340
- Pistons forgés Supertech
- Alésage & Course 81x86.4 mm
- Injecteurs 1200cc
- Embrayage renforcé 6 patins céramiques
CALCUL REGIME MAX
On part pour une vitesse linéaire max de piston de 25m/s :
Nmax = (30000*25)/86.4 = 8680trs/min
Je compte faire une prépa à l'éthanol E85 et pars pour 450ch à 8000 trs/min.
Rapport stoéchiométrique E85:
C2H5OH + 3(O2 + 3.764N2) = 2CO2 +3H2O + 3*3.764N2
Meth = 2*12 + 5*1 + 16 + 1 = 46 g/mol
Mair = 2*16 + 3.764*2*14 = 137.392 g/mol
3Mair = 412.176 g/mol
RS_eth = 3Mair/Meth = 8.96 IL faut 8.96g d'air pour 1g d'Ethanol pur contre 14.7g d'air pour 1g d'essence pure
L'E85 contient 85% d'éthanol et 15% d'essence
RS_e85 = 8.96 + 15%(14.7-8.96) = 9.82 => Il faut donc 9.8 g d'air pour 1g d'E85.
Calculons le pourcentage d'augmentation d'injection par rapport à l'essence pure:
(1+x)/14.7 = 1/9.82
on trouve x = 0.496 ~ 0.5
Il faut donc augmenter l'injection de 50% soit multiplier par 1.5 l'injection qu'on aurait avec de l'essence.
Choisir le Turbo
Choisir son compresseur nécessite de connaître le débit d'air dont le moteur a besoin pour atteindre l'objectif de perfo.
Wa : débit d'air
HP: Puissance voulue au régime de calcul
A/F: Rapport stoechiométrique AFR (Air Fuel Ratio)
BSFC:Brake Specific Fuel Consumption is a measure of the fuel efficiency of any prime mover that burns fuel and produces rotational, or shaft, power. It is typically used for comparing the efficiency of internal combustion engines with a shaft output. It is the rate of fuel consumption divided by the power produced. It may also be thought of as power-specific fuel consumption, for this reason. BSFC allows the fuel efficiency of different engines to be directly compared.
BSFC_E85 Prenons 0.82.
"But I see the BSFC is .84-.91 for boosted on E85, that is very helpful."
".40 to .55 is generally where you find most BSFC with the lower value being an efficient n/a combo and the upper value a forced induction application. You are correct in that E85 requires about 50% more fuel mass than gasoline for a given application, and the .8 to .85 estimate is a good number to use for estimation when sizing a fuel system.
Straight methanol BSFC values exceed 1.0, even in n/a applications. I think my 15:1 alcohol engine ran at a 1.1 BSFC."
Je souhaite 450ch à 7000 trs/min
Wa = 450*9.8*0.82/60
Wa = 60 lb/min
--> Choisir les injecteurs
J'ai un débit d'air de Wa=60lb/min pour obtenir la puissance max de 450ch à 8000rpm;
On a dit qu'il fallait 1g d'E85 pour 9.8 g d'air, arrondissons à 10.
Il faut donc un débit d'E85 de 60/10 = 6 lb/min = 360lb/h.
We85 = 360 lb/h.
Sauf qu'il y a 4 injecteurs.
Cela fait donc un débit d'E85, par injecteur, de:
We85_1 = 90 lb/h.
Cela correspond à des injecteurs de 1000 cc.
Je vais prendre des 1200 cc pour être tranquille.
R: Gas Constant = 639.6 pour l'air
Tm: Intake Manifold Temperature (degrees F), prenons 40°C=104F on arrondit à 105F.
VE: Volumetric Efficiencyis a ratio (or percentage) of the mass of air and fuel that is trapped by the cylinder during induction divided by the mass that would occupy the displaced volume if the air density in the cylinder were equal to the ambient air density.Volumetric efficiencies above 100% can be reached by using forced induction such as supercharging or turbocharging.
Prenons 90% at peak power
N=RPM
Vd: Engine Displacement (Cubic Inches), ici 1800cm3 = 110ci
MAP = (60*639.6*(460+105))/(0.90*(8000/2)*110)
MAP = 54.7 PSI
Il s'agit de la pression absolue, il faut retrancher la pression atmosphérique~~14.7 PSI
MAP_rel = 40 PSI soit une Surale de 2.75 bars relative !!!!
Je dois donc souffler à 2.8 bars! (une erreur dans les calculs ??)
Voici la Carac TURBO d'un GT3582
Voilà je vais poster les cartographies que j'ai pu récupérer avec le KTAG.
Fichiers attachés
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