Регистрация Войти
Вопрос

Возможно ли использовать турбонаддув двигателя NA при сохранении октанового числа топлива 87 AKI?

У меня Honda Civic с атмосферным двигателем Honda D17A2 (степень сжатия 9,9: 1).


Цель:


Я хочу скромный прирост мощности (скажем, + 38 л.с.) в диапазоне мощности ниже среднего; Я не стремлюсь к максимальному потенциалу мощности. Моя цель - повысить общую эффективность двигателя.


Первоначальная мысль:


Сначала я подумал, что можно установить на двигатель небольшой турбокомпрессор стороннего производителя, не переходя с Regular (86-89 AKI) неэтилированного топлива на Midgrade (88-91 AKI) или Premium (91+ AKI).


Однако:


Я наткнулся на предыдущий вопрос (от Аннат) и ответ (от Боба Кросса), которые заставили меня усомниться в своей первоначальной мысли. Насколько я понимаю,



  • Существует множество факторов, которые могут повлиять на максимально допустимую эффективную степень сжатия (МДС) в зависимости от октанового числа топлива.

  • Лучше всего установить максимально возможное значение ECR, чтобы избежать детонации при максимальной нагрузке.


Новые Мысли:


Я начал думать, что степень сжатия D17A2, равная 9,9:1, возможно, не является таким уж большим недостатком, как может показаться на первый взгляд, с точки зрения принудительной подачи воздуха и 87 AKI топлива.


К известным мне факторам, влияющим на степень сжатия, относятся:



  • fuel anti-knock properties (октановое число топлива)

  • boost pressure(фунтов на квадратный дюйм)

  • intake air temperature

  • combustion chamber design

  • ignition timing

  • valve events

  • exhaust backpressure


Таким образом, если вы сможете уменьшить или изменить один или несколько других факторов, чтобы компенсировать повышение давления в камере, то, возможно, удастся добиться безопасного смещения.


Благодаря тому, что во многих современных атмосферных двигателях хорошо спроектированы камеры сгорания, а ЭБУ (или PCM) обеспечивают соответствующую самонастройку, я подумал, что мой двигатель D17A2 может выдержать небольшое наддувное давление без существенного изменения степени сжатия. Я ошибаюсь? Убедившись, что установленный мной турбонаддув был небольшим, не превышал, скажем, ... 5 фунтов на квадратный дюйм при максимуме, установил промежуточный охладитель для снижения температуры всасываемого воздуха, я поверил, что ЭБУ моего автомобиля сможет обогатить топливовоздушную смесь, чтобы она работала еще холоднее, плюс изменить момент зажигания - и все это для предотвращения преждевременной детонации и обеспечения умеренного прироста мощности. Кроме того, благодаря размеру турбокомпрессора прирост мощности будет ощущаться в диапазоне от 2000 до 4000 оборотов в минуту, на котором проходит большая часть моей ежедневной езды. Кроме того, я подумал, что, возможно, смогу немного повысить топливную экономичность автомобиля, так как благодаря принудительной подаче воздуха объёмный КПД цилиндров двигателя увеличится. Я что-то упускаю из виду или это практичный взгляд на возможность установки турбонаддува на мой автомобиль при условии использования топлива с октановым числом 87 AKI? Как вы думаете, сможет ли ЭБУ моего Civic справиться с изменениями, которые произойдут после установки турбонаддува, как я описал, или мне нужно будет перепрошить ЭБУ и перенастроить его? Я боюсь, что это может привести к катастрофическим последствиям, если только этим не займётся настоящий специалист, разбирающийся в установленном турбонаддуве и двигателе D17A2. Я беспокоюсь, что это будет очень дорого, слишком дорого, чтобы правильно настроить систему, но, возможно, стандартных настроек ЭБУ будет достаточно. В любом случае, что вы думаете по этому поводу и есть ли способ математически определить, осуществимы ли мои стремления?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/3808/is-it-feasible-to-turbo-a-na-engine-while-maintaining-87-aki-octane-fuel-use
3
+ Читать

11 Комментариев

  1. Вы в безопасности при давлении 5 фунтов на квадратный дюйм и 9.9:1 в этой машине за исключением случаев, когда:




    • Вы вдавливаете педаль в пол на полном ходу при оборотах менее 3000 в минуту

    • Поднимайтесь в гору на повышенной передаче

    • Поезжайте с 3–4 другими людьми в машине

    • Буксир.



    В любом из этих случаев используйте топливо с самым высоким октановым числом.



    Я использую 9.5:1 статическую компрессию с тем же тарельчатым поршнем, что и в вашем D17. Я использую 87-й бензин с давлением до 8 фунтов на кв. дюйм и не слышу детонации. Мой 1,7-литровый двигатель при давлении 8 фунтов на кв. дюйм выдаёт около 220 л. с.



    Я заправлялся 85-м бензином на высоте более 5000 футов. Автомобиль может набирать скорость до 4 фунтов на квадратный дюйм на длинных подъёмах без перегрева.


  1. Я думаю, вы обнаружите, что соотношение топлива и воздуха выходит за пределы диапазона, который может компенсировать ваш штатный ЭБУ. Лучше всего будет найти турбокомплект с чипом или перепрошитым ЭБУ. Компании, производящие такие комплекты, тратят недели на то, чтобы правильно настроить карту. Сомневаюсь, что вы найдёте кого-то, кто за пару сотен долларов разработает индивидуальную карту для вашей конкретной комбинации двигателя и турбокомпрессора. Кроме того, самостоятельная установка турбонаддува подразумевает изготовление собственных кронштейнов и патрубков. Вас это устраивает? Не хочу портить вам настроение, но установка турбонаддува требует гораздо больше усилий, чем большинство простых модификаций для увеличения скорости. Рассматривали ли вы другие варианты? Может быть, катализатор с низким сопротивлением и чип?

  1. У меня машина с коэффициентом сжатия 9,1:1, которую я обычно разгоняю до 115 бар, так как в жаркие дни интеркулер работает на пределе. В обычный день мы без проблем разгоняли его до 120 бар. При 145 бар интеркулер быстро насыщается, и ЭБУ начинает корректировать фазы газораспределения из-за детонации. У меня также есть автомобиль с коэффициентом сжатия 9,6:1, который стучит на любом топливе, кроме премиум-класса (по-видимому, из-за того, что в нашем топливе содержится 10 % этанола. На обычном топливе он работает нормально в тех редких случаях, когда я могу заправить его чистым бензином)... Короче говоря, здесь много переменных, слишком много, чтобы их можно было точно оценить. Это действительно экспериментальный процесс, к которому нужно подходить с большой осторожностью и пониманием того, что вы повышаете вероятность поломки чего-то, возможно, чего-то очень дорогого. Если вы сможете найти кого-то, кто уже делал это с вашей конкретной маркой/моделью/конфигурацией, это будет хорошей отправной точкой (но без обычных резервов безопасности даже обычный износ может привести к тому, что машина будет вести себя не так, как «идентичная» машина)! :-)
  1. Просто чтобы сравнить эти цифры с показателями ECR, приведёнными выше: 9.9:1@5psi = 11.46:1 ECR - 9.5:1@8psi = 11.8:1 ECR.
  1. @Luke В конечном счёте для этого потребуется сложная математика и инженерное дело. pV=nRT — это основное уравнение, которое вам понадобится. А также точные данные о температуре на впуске и после турбонаддува. У Боба Кросса есть отличная статья, ссылка на которую приведена в вашем вопросе. Не существует простого и точного эмпирического правила, потому что это сложная ситуация.
  1. Я уже кое-что сделал для повышения производительности. Выпускной/впускной коллектор. Ничего не менял в чипе или чего-то подобного. Я начинаю соглашаться с тем, что это сложнее, чем я готов сделать, но мне всё равно было любопытно найти математическую формулу, которая могла бы определить вероятность выполнения такой задачи.
  1. Степень сжатия двигателя моей машины составляет 10,9:1, и в инструкции особо подчёркивается, что использование бензина с октановым числом ниже 91 крайне нежелательно.

  1. Я могу помочь вам на полпути к цели. Вот формула для расчёта эффективной степени сжатия двигателя с принудительным возбуждением:



    Effective Compression Ratio (ECR) = sqrt((boost+14.7)/14.7) * Static Compression Ratio (SCR)


    Итак, для двигателя SCR с коэффициентом 9,9:1 и давлением 5 фунтов на кв. дюйм:



    ECR = sqrt(19.7/14.7)*9.9 = 11.46:1


    Однако мне было довольно сложно найти хороший способ заставить ECR определить, «какой октановый бензин мне нужен», поскольку это непростая задача. Для начала можно почитать здесь и здесь.



    На первый взгляд, степень сжатия 9,9:1 кажется довольно высокой даже для 87-го октанового бензина, а степень сжатия 11:46:1 соответствует 93-му октановому бензину, для которого, как мне сказали, обычно используется степень сжатия 12:1 (хотя, опять же, для этого нет простого уравнения). Кажется, что некоторым мотоциклам подходит степень сжатия 14:1 для премиального топлива, но, похоже, это не относится к большинству автомобилей. Вероятно, это связано с меньшим размером поршня.



    Для справки, в большинстве автомобилей с турбонаддувом используется статическая степень сжатия, близкая к 8: 1; в моем Probe turbo использовалась 7,8: 1, и я мог выжать из него всего около 21 л. с. на бензине (октановое число 93, 12,15 ECR). Если бы я хотел использовать октановое число 87 и не отключать датчики детонации, мне пришлось бы ограничить наддув примерно до 6-7 фунтов на квадратный дюйм (9,36 ЭКР).
  1. Если у вас получится, тем лучше, и опубликуйте подробности. Вы также можете записать показания датчика детонации и посмотреть, насколько близко к пределу вы можете его настроить. Однако я не вижу ничего, что могло бы заранее дать вам добро, потому что 9,9:1 — это уже выше того, что могут выдержать некоторые автомобили на 87-м бензине. Кроме того, что, если вы сделаете это и предел октанового числа 87 составит 2 фунта на квадратный дюйм, а из-за позднего зажигания вы получите всего 5 дополнительных лошадиных сил? Стоило ли оно того?
  1. Я бы сказал, что это скорее исключение, чем правило. faqs.org/faqs/autos/gasoline-faq/part3/section-1.html#b Здесь подробно описаны большинство факторов, влияющих на необходимость использования высокооктанового топлива. Я бы также сказал, что если вы всё равно это сделаете, то лучшим решением для снижения требований к октановому числу будет впрыск воды в той или иной форме. Я тоже «слышал» о соотношении 14:1 на мотоциклах (для которых обычно требуется премиум-класс), но я думаю, что в таких случаях есть и другие факторы, которые делают это возможным.
  1. «Мне было довольно сложно найти способ заставить ECR определить, какой октановый число бензина мне нужен, потому что это непростая задача». — Эрик. Да, это одна из причин, по которой я задал свой вопрос. Я читал в другом источнике (извините, не могу найти статью, которую читал ранее), что двигатели с высокой степенью сжатия (более 11:1) могут работать на обычном неэтилированном топливе и что такой режим работы более эффективен, чем использование топлива премиум-класса.
Вы уже ответили на этот вопрос