Ingénierie‎ > ‎

Choix Turbo


compararatif entre le GT37 et le GT40 (le compresseur est le meme, seule la turbine differe)
Une belle occasion de comparer et d’étudier ce qui est comparable !
petite réflexion au niveau des sections. 
GT40 et GT37: 50mmx35mmx2 (twin scroll T4): 3500mm²
diametre turbine GT37: 65mm donc 3318mm²
diamtre turbine GT40: 70mm donc 3848mm²
De plus, l'A/R du 37 est supérieur à un alors que celui du 40 est inférieur à 1 (1,11 et 0,85)
mon raisonnement est le suivant: comme je monte un moteur turbo en mode atmo, je ne veux pas
freiner les gaz d'échappement avec une restriction au niveau de la turbine. Par contre, pour ce qui
ont le livre /*lien page livre*/, souvenez-vous de l'image du tuyau d'arrosage pour "pulser" la
turbine. Je vais perdre à ce niveau. Donc je monte une turbine plus petite pour compenser cette
perte de pression.
voici quelques photos des 2 turbines côte à côte. on voit clairement la différente de taille et de
profil des 2 A/R

Pour gagner en réponse de turbo ( et quelques chevaux) à moindre cout, je vous conseille de polir l’intérieur de la turbine

Pour ceux qui veulent des éclaircissements et des calculs sur cette partie turbo, vous trouverez la suite ci-dessous

Le GT40 qui était monté sur la prépa achetée d’occasion:
http://www.turbozentrum.de/tpl/download/Garrett_GT4088R_751470-1,2,3,4.pdf


le GT37 que je vais mettre
http://www.turbozentrum.de/tpl/download/Garrett_GT3788R.pdf


Le compresseur est le même. La turbine de GT37 est plus petite pour mieux correspondre à des petits moteurs.

sur le GT40, j'avais un A/R de 0.85, le moteur commençait à charger à 4500 et de façon assez violente.

Il faut que vous imaginiez que votre turbine est mise en mouvement par un jet d'eau au bout d'un tuyau de jardinage, par exemple. plus le jet d'eau est petit (vous pincez votre tuyau), plus vous allez avoir de la pression et votre turbine va tourner vite (donc charger tôt, etc...). en revanche, vous avez beaucoup de contre-pression (le pincement du tuyau freine le débit et le moteur se vide mal). mais si vous laissiez le tuyau sans le pincer, vous n'auriez pas assez de force pour faire tourner rapidement votre turbine (à moins d'avoir une lance à incendie, que l'on peut comparer à un gros 6 cylindres, pour rester dans la métaphore). Plus l'A/R est petit, plus le tuyau est pincé. Mais plus il est pincé et plus on freine les gaz.
Car l'A/R est un rapport de ces deux surfaces:



overlap (le croisement aux soupapes) et contre-pression:

Sur un moteur atmosphérique, pas de problème, le croisement aux soupapes permet ce balayage qui va nourrir en air frais le moteur. Sur un moteur turbo, la contre-pression peut faire revenir des gaz brulés dans le moteur pour une nouvelle explosion. On a donc une grosse perte de rendement. Voilà pourquoi les moteurs turbo ont généralement des petits overlap. Pour que les gorets puissent souffler sans s'inquieter... ^^

Là, j'ai la chance d'avoir un collecteur de turbo Twni-Scroll, c'est à dire que le carter de turbine est divisé en deux.
On le voit sur le document Garrett. Quelle utilité? cela permet d’appairer les cylindres 2 à 2. Et de limiter les effets de contre-pression avec de gros overlaps. Habituellement, on trouve sur internet que cela revient à avoir un A/R plus petit. Ce n'est pas tout à fait vrai mais, en tous cas, ça veut bien dire que c'est plus efficace.

Gros overlap car j'ai prévu de prendre beaucoup de tours. Pour rappel, le projet, c'est de faire un mix entre le super-B16 et le H22 au niveau des sensations.

Le GT37 a le même compresseur que le GT40 mais une turbine plus petite. Je vais donc choisir un gros A/R pour ne pas freiner les gaz d'échappement et cette turbine plus petite chargera plus tôt en freinant moins les gaz. Cela reviendrait à retravailler les conduits d'échappement pour améliorer l'évacuation.
En fait, je vais prendre l'A/R de 1.11 (34lbs/mn) un peu supérieur au 0.85 du GT40 (32lbs/mn) car je prévois de monter le rapport volumétrique à 11 ou 11,5 (il est actuellement de 10,5) du fait que je vais tourner à l'E85.

Pourquoi je reste sur ce compresseur quand d'autres montent des GT42? d'abord, parce que je veux une puissante exploitable et pas un truc qui arrive d'un coup. C'est fun mais c'est dangereux. je veux (essayer d') avoir la courbe de couple la plus linéaire possible.

Ensuite, ou plutôt, en premier, il faut choisir son compresseur en fonction du moteur. j'ai un 1900cc qui prendra 10,000 RPM. Petit calcul théoriquepour se donner un ordre de grandeur

la difficulté, c'est que les "map flow" sont massiques. Il faut donc calculer quelle quantité massique mon moteur va-t-il pouvoir ingurgiter:
Je mets directement les unités à l'américaine pour arriver en lbs/mn car la plupart des flow map sont dans cette unité. En fait, je ne suis tombé que sur la vielle du gros Holset qui est en CFM.

comme je ne prévois pas de souffler fort (20psi soit 1,4bar) et que je tourne au E85, je pense pouvoir obtenir une "intake temp" de 25°C
température d'admission: 25°C = 77°F
pression du turbo: 1,4bar = 20 psi

On calcule d'abord la densité de l'air à la sortie du compresseur ET de l'intercooler
D= pression absolue de suralimentation / R (53,3: constante des gaz parfaits) x 12 x (460 + temp intake en Fahrenheit )
le 460, c'est pour passer en Kelvin, la temp absolue. nous, on utilise 273 pour nos degrés celsius


D= (20 + 14,7 + 1,5 (parce que l'intercooler monte un peu la pression en freinant les gaz) = 36,2psi) / (53,3 x 12 x (460 + 77))
D= 36,2 / (53,3 x 12 x 537)
D= 36,2/ 343465,2
D = 9,32 x 10^-6

maintenant, on va pouvoir calculer la quantité massique avalée par le berlingot:
je suis en alésage 83mm car les grecs avaient déjà cassé (une première fois, j'ai envie de dire!) ce bloc et l'avait réalésé en 83.
83x83x87,2x3,1416= 1887224
oui, c'est une astuce pour calculer rapidement la cylindrée d'un 4 pots. vous divisez ce résultat par 1000 et vous obtenez la cylindrée en cc  What a Face

toujours pour rester dans nos mesures américaines, on convertit cette valeur en cubic inches:
1887cc = 115,15ci

Qm= D x cylindrée x RPM / 1,8 (ce 1,8, c'est aussi pour simplifier dans le cadre d'un bon moteur moderne 4 soupapes par cylindre, pour un moteur plus ancien, il faudrait plutôt utiliser 1,6)
Qm= 9,32 x 10^-6 x 115,15 x 10500 / 1,8
Qm= 62,60 lbs/mn

En fait, Garrett, pour ses map considere que la pression atmosphérique n'est pas bonne (14,7psi) car il y a le filtre à air avant le turbo (eh oui, tout le monde ne roule pas avec un kébab grec avec un simple grillage devant le compresseur...) et utilise 13,95psi. Il y a surement d'autres variables qui rendent le truc nébuleux. d'une maniere générale, je considère qu'il faut appliquer un petit facteur correctif.

donc en abscisse, on a notre flow
en ordonnée, le ratio de pression. souvent, les gens pensent que ce ration est la pression "nette", ce n'est pas exactement ça. je donne ici l'échelle exacte:

psi de boost vs pressure ratio
0 - 1.00
1 - 1.07
2 - 1.14
3 - 1.20
4 - 1.27
5 - 1.34
6 - 1.41
7 - 1.48
8 - 1.54
9 - 1.61
10 - 1.68
11 - 1.75
12 - 1.82
13 - 1.88
14 - 1.95
15 - 2.02
16 - 2.09
17 - 2.16
18 - 2.22
19 - 2.29
20 - 2.36
21 - 2.43
22 - 2.50
23 - 2.56
24 - 2.63
25 - 2.70

donc, nous, à 20psi, on a 2.36 ( =36,2/14,7= pressure ratio)

à partir de là, on peut se placer sur la flow map.

Comments