Onderstaand enkele overdenkingen en informatie over uitlaatspruitstukken, met name voor de beginnende bouwer.
Het ontwerp van het uitlaatspruitstuk speelt een belangrijke rol in de dynamische aandrijving van een turbo.
Door het grote volume van het spruitstuk, waarin en wanneer er geen scheiding van cilinders is gemaakt, worden de pulsen van de uitlaatkleppen, welke in het spruitstuk worden gevoerd, gedempt en omgezet in een nagenoeg constante druk.
Om bovenvermelde reden wordt dit het constante-druk-systeem genoemd.
Bij dit systeem wordt een nagenoeg constante uitlaatgas-flow over de turbinevanen van de turbo gevoerd.
Dit resulteert in relatief hoge uitlaatdrukken, welke de positieve flow van lucht (ook wel spoelen genoemd) door de motor hindert, waardoor het totale volumetrisch rendement van de motor vermindert, dus minder flow, minder zuurstof!
Een andere en bij moderne motoren hedendaags zeer gebruikelijke methode/ontwerp van het uitlaatspruitstuk maakt gebruik van de uitlaatpulsen en wordt het puls-systeem genoemd.
Bij dit systeem is het is het gebruikelijk de voorste 3 cilinders in 1 spruitstuk-leiding te voeren, welke direct verbonden is naar een van de inlaatpoorten van het turbinehuis van de turbo, welke ook gescheiden is.
De achterste 3 cilinders worden op identieke wijze in een 2e spruitstuk-leiding gevoerd en vervolgens volledig gescheiden in de 2e inlaatpoort van de turbo gevoerd.
Bij 4 cilinder motoren verdient het aanbeveling cilinder 1 en 4 samen naar de 1e
inlaatpoort van de turbo te leiden en 2 en 3 samen naar de 2e inlaatpoort.
De pulsen volgen elkaar dan keurig op overeenkomstig de ontstekings-volgorde. Hiermee zijn ook in de sport prima en verbeterde prestaties bereikt.
Puls-systeem-uitlaatspruitstuk
Deze methode wordt geprefereerd voor toepassingen, waar een snelle turbo response verwacht wordt bij veranderend motortoerental (vrachtwagen-motoren/sport-motoren).
De puls-energie op de vanen van het turbinewiel en hitte-expansie van de uitlaatgassen boven het turbinewiel, indien deze de nozzle van het turbinehuis hebben gepasseerd en in een grotere ruimte boven het turbinewiel expanderen, drijven in hoofdzaak het turbinewiel van de turbo aan en houden de turbo beter op toeren bij wisselend motortoerental.
Doordat de uitlaatdruk doorgaans lager is dan de turbo-vuldruk, spoelt ook de turbo beter en wordt niet bij zakkend motortoerental geremd doordat op kritische momenten de gassnelheid even hoger is dan de ook zakkende rotor-snelheid en dan de turbo-toeren snel afremmen c.q. dalen.
Bij piekvermogen mogen de drukken gelijk zijn, in de praktijk “zwerft” de uitlaatdruk vaak rond het niveau van de turbodruk.
Het constante-druk-systeem wordt nog weinig toegepast, dit ziet men alleen nog bij oudere motoren en sommige industriemotoren, welke op een vrijwel vast toerental draaien.
Ook voor 2-takt motoren is het constante-druk-systeem meer geschikt, tevens goedkoper uit te voeren.
Er zijn nog enkele systemen, zoals puls-kruising en puls-verzameling, welke voor de sport niet worden aanbevolen.
Maak alles zo compact en kort mogelijk, met vloeiende bochten, om de kinetische- en hitte-energie van de uitlaatgassen zo optimaal mogelijk te houden.
Men ziet soms, weliswaar keurig geisoleerde, kruisspin-spruitstukken, waar je het haast zelf warm van krijgt, maar de warmte moet via een zo kort mogelijke weg de turbo in!
Hoe groter de afstand van cilinderkop tot turbine, des te minder kinetische- en hitte energie de turbine aandrijft!
Zie als voorbeeld de afbeelding van het uitlaatspruitstuk op de Cummins record-diesel, compacter kan het niet.
(Let wel, dit is een moderne variabele VGT turbo, met electrische nozzle aansturing door het motormanagement, welke een enkelvoudige turbine inlaat hebben. Daar is om dezelfde reden, behoud van kinetische- en hitte-energie “zo compact mogelijk” gebouwd)
Kijk ook eens op deze website van Bankspower USA, interessante website, dit zijn geen domme jongens.
www.bankspower.com/sidewinder.cfm
Bekijk over ditzelfde onderwerp ook eens de rubriek “Twin entry turbines” welke u kunt vinden onder de berichtknop INFORMATIE in de kopregel/header van deze website.