Surge

Alles over turbos, luchtfilters e.d.
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Surge

Bericht door RollatorGT »

Hoi drukvullers en techneuten,

Weet iemand wat het betekent als een compressor surge heeft of geeft.

Groeten, Henk.
Gebruikersavatar
Arno
Mega lid in de orde van Zilveren nietje
Berichten: 1511
Lid geworden op: 03 dec 2004 7:45
Locatie: Woubrugge
Contacteer:

Re: Surge

Bericht door Arno »

'Surge' is meestal wanneer een centrifugale compressor (turbo, rotrex, etc.) tegen een te grote stromings-weerstand in staat te werken en de lucht terug begint te stromen door de compressor.

Dit geeft grote turbulentie rond de compressorbladen en leidt op de langere termijn tot schade aan de compressor: bladen kunnen buigen en/of afbreken of de belasting op de as is groot en deze krijgt veel speling.

Meestal is dit bij turbo's het probleem dat de blowoff of bypass te klein is, of slecht afgeregeld, en wanneer dan van het gas gegaan wordt dan slaat de gasklep dicht en staat de turbo plots tegen een 'muur' aan te werken/duwen en dan moet de lucht ergens heen.. Dus terug door de compressor en de draaiende bladen..

Een korte hevige druk-piek krijg je dan na de compressor en dan ontstaat de surge waarbij je dan bij turbo's het 'kalkoenen' geluid krijgt. Voor de 'coole kids' die dat willen, maar (net als anti-lag) hun turbo eigenlijk aan het slopen zijn.

Aka... Je wilt dat vooral voorkomen voor de levensduur van centifugaal compressors.

Bye, Arno.
No-one can hear you scream at 8600 RPM..
tibby
Opperlid 1ste graad
Berichten: 4548
Lid geworden op: 10 sep 2009 17:39
Locatie: In turboland

Re: Surge

Bericht door tibby »

Arno schreef:'Surge' is meestal wanneer een centrifugale compressor (turbo, rotrex, etc.) tegen een te grote stromings-weerstand in staat te werken en de lucht terug begint te stromen door de compressor.

Dit geeft grote turbulentie rond de compressorbladen en leidt op de langere termijn tot schade aan de compressor: bladen kunnen buigen en/of afbreken of de belasting op de as is groot en deze krijgt veel speling.

Meestal is dit bij turbo's het probleem dat de blowoff of bypass te klein is, of slecht afgeregeld, en wanneer dan van het gas gegaan wordt dan slaat de gasklep dicht en staat de turbo plots tegen een 'muur' aan te werken/duwen en dan moet de lucht ergens heen.. Dus terug door de compressor en de draaiende bladen..

Een korte hevige druk-piek krijg je dan na de compressor en dan ontstaat de surge waarbij je dan bij turbo's het 'kalkoenen' geluid krijgt. Voor de 'coole kids' die dat willen, maar (net als anti-lag) hun turbo eigenlijk aan het slopen zijn.

Aka... Je wilt dat vooral voorkomen voor de levensduur van centifugaal compressors.

Bye, Arno.


Zwijgt ervan!!! Ben jaren bezig geweest bij m'n turbo om dit probleem onder de knie te krijgen. Na een dumpvalve of 5 heb ik het opgelost gekregen....
Custom GFB valve erin waar ik zeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeer tevreden van ben. Deze werkt niet dmv afstelveertjes maar door tegengestelde druk. Vb: 1bar onderkant piston is ook 1 bar bovenkant piston = gesloten. Custom veer erin om de reactiesnelheid te regelen. Er komt veel bij zien bij een dumpvalve. Deze kan het hele karakter van je wagen bepalen. :yes:
captain slow
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Wederom bedankt voor de reacties,

Als ik het goed begrijp ontstaat er surge als een centrifugaal compressor zijn druk niet kwijt kan.
Dat zou b.v. het geval kunnen zijn als de blow off te weinig capaciteit heeft of te zwaar geveerd/afgesteld is.
Dat doet mij denken aan het stofzuiger effect, als je de in of uitgang van een stofzuiger blokkeert gaat de motor sneller draaien omdat schijnbaar stilstaande lucht minder weerstand geeft.

Mijn bescheiden leken conclusie: Als een centrifugaal compressor zijn overdruk niet kwijt kan zal hij dus vermoedelijk sneller gaan draaien door minder weerstand (tegen het gevoel in).

Dan natuurlijk de vraag: Als mijn voorgaande redenering klopt, is dan de gemeten druk veel lager als er sprake is van surge door b.v. een verkeerde blow off klep.

Groeten uit de "Lage landen", (4,5 meter onder zee niveau), Henk.
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

https://www.google.com/search?hl=nl&sit ... 7477315693

Misschien een tip voor een paar dagen uit,

Groeten, Spenkie.
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Nog iets waar wij in Flevoland zeer trots op zijn, onze "rete" strakke akkers !!
Hier wil ik graag een Belgische vertaling van ontvangen (Tibby ??)

Spenkie.
Bijlagen
imagesBAG3T1L0.jpg
imagesBAG3T1L0.jpg (9.46 KiB) 4692 keer bekeken
Gebruikersavatar
Arno
Mega lid in de orde van Zilveren nietje
Berichten: 1511
Lid geworden op: 03 dec 2004 7:45
Locatie: Woubrugge
Contacteer:

Re: Surge

Bericht door Arno »

RollatorGT schreef: Mijn bescheiden leken conclusie: Als een centrifugaal compressor zijn overdruk niet kwijt kan zal hij dus vermoedelijk sneller gaan draaien door minder weerstand (tegen het gevoel in).
Met een mechanisch gekoppelde SC als een rotrex zou je minder tot geen turbine snelheid wisslingen verwachten (wegens 'versnellingsbak' en riem koppeling aan motor), maar natuurlijk kunnen daar nog wel de belastingen wisselend worden.

Een centrifugaal blazer heeft altijd een een zekere maximale ontwerp-druk heeft die hij goed kan bereiken qua turbine/behuizing ontwerp (bijv. 1.5 bar) en dat de surge condities pas optreden als je 'm daar dik overheen probeert te duwen (bijv. 2+ bar). De tegendruk wordt dan gewoon te groot en de lucht begint 'terug' te ontsnappen.

Dat is wat normaal op een turbo ook gebeurt als je de gasklep dicht slaat. Hij staat z'n maximale 'ontwerp' druk lekker te maken en dat wordt gecontroleerd door de wastegate die de turbine snelheid binnen de grenzen houdt en dan gaat plots de gasklep dicht. De 'afvoer' van de lucht blokkeert nu, de lucht tussen turbo en inlaat comprimeert snel verder wegens de inertia in de lucht en de turbo en een druk-piek ontstaat snel. Dan begint de lucht terug te stromen door de turbo en krijg je de surge. In dit geval duurt dat maar kort omdat de 'aandrijving' van de turbo (de uitlaatgassen) natuurlijk ook wegvallen.

Surge kan dus ook gebeuren op turbo's en rotrexen de ver boven hun ontwerp-specificaties worden gedraaid qua maximale druk onder normaal gebruik. Een standaard turbo'tje op een oudere golf GTI of zo kan je naar 2+ bar proberen te duwen, maar die zal dan ook surge-condities laten zien onder hogere belastingen omdat de turbo zelf gewoon deze tegendruk niet aan kan (is er niet op ontworpen)

Dit effect is trouwens 'universeel' en ook in verschillende industrie-takken een bekend issue waar men met (soms extreem grote) centrifugaal pompen (of daarvan afgeleiden) gassen transporteert en samendrukt in leidingen en zo. Ook straalmotoren kunnen er last van hebben..

Ik zou in jouw geval pas surge verwachten door een (te) kleine bypass/feedback als je een zeer hoge (piek) laad-druk in het stuk tussen de rotrex en de gasklep meet die (ver) boven de ontwerp-specficaties van deze compressor uit gaan qua maximale druk, waarna hij dan kan inzakken als de surge conditie inzet. Maar dat zou je normaal wel goed moeten horen. Compressor surge is geen 'stil' effect in de meeste gevallen.

Structureel lage compressor druk is meestal te zoeken in poelie/overbrenging ratio's en in evt. slip van riemen of 'versnellingsbakken'.

Bye, Arno.
No-one can hear you scream at 8600 RPM..
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Hoi Arno,
Mede dank zij de hulp van Alex (Aboellaard) weet ik nu dat ik vermoedelijk een Rotrex C30-94 heb.
De pulley verhouding is 1: 1.5 x ratio 9.49 bij 6500 rpm is ruim 92.000 toeren van de Rotrex (100.000 max).
Max flow bij 100.000 toeren is 2.52 en als ik daar dan +/- 0.7 (vacuum) van af trek blijft er 1,8 bar over bij 6500 rpm.

Ik meet nog geen 0.5 bar, ook niet met een goede meter (gesloopt van mijn professionele compressor) dus de Rotrex "slipt" in de versnellingsbak of de overdruk klep blijft open staan.
De overdruk klep is een bypass systeem dus ik kan niet horen of hij naar behoren werkt.

Graag wat suggesties, groeten Henk
Gebruikersavatar
Arno
Mega lid in de orde van Zilveren nietje
Berichten: 1511
Lid geworden op: 03 dec 2004 7:45
Locatie: Woubrugge
Contacteer:

Re: Surge

Bericht door Arno »

Heel snel kan je natuurlijk al iets testen...

Als je de slang van de gasklep afkoppelt (even de motor weer 'atmosferisch' maken ;) ), de slang afdicht aan het einde (PVC pijp met lijmdop oid.) en daar een manometer (goedkope turbodruk meter of zo) op zetten.

Koppel de 'uitlaat' van de bypass klep los van in de inlaat-pijp zodat je kan voelen/horen dat hij afblaast.

Dan als eerste de motor draaien en de toeren voorzichtig omhoog brengen.

Wat meet je nu? Nog steeds de 0.5 bar? (als het goed is wel..) Veel lucht uit de klep? Ook dat zou moeten.. Zelfs bij stationair al..

Haal nu de vacuum lijn/slang van het inlaatspruitstuk naar de bypass klep los zodat die nu normaal atmosferisch 'ziet' en dicht zou moeten gaan en test nog een keer

Meer druk op de manometer? Lucht uit de bypass klep zou nu vrijwel niet meer moeten stromen.

Als er nog steeds veel lucht uit de klep komt, dan de bypass (klep) helemaal afkoppelen, opening afdichten in de drukleiding en weer motor starten en (voorzichtig) de toeren opvoeren.

Als hij nu wel dik de 0.5 bar voorbij gaat, dan zit er idd. iets in de bypass klep niet goed. Als hij nu nog steeds niet de 0.5 echt voorbij komt is er iets anders aan de hand...

Tja.. Meestal met dit soort dingen is het daarna 'stukje bij beetje' alles langs lopen en componenten loshalen, inspecteren en testen.

Rotrex zelf inspecteren en met een lamp en spiegel de inlaat van de compressor goed bekijken. Zien de schoepen van het compressorwiel er nog mooi uit of zie je (ver)buigingen of andere beschadigingen?

Voel of het compressorwiel nauwelijks op-en-neer en links-en-rechts kan bewegen wat zou duiden op slijtage op de lagers of assen.

Controleer met je vingers of jet het compressorwiel niet (voorzichtig) kunt draaien zoals hij nu is geinstalleerd.. (gebroken aandrijfassen komen soms voor)

Inlaat vanaf luchtfiter naar rotrex inlaat controleren op restricties/restrictors. Maximale druk van een Rotrex wordt vaak geregeld door een speciaal gedraaide restrictor in de inlaat naar de compressor ergens. Die past dan vaak ergens in een slang of zelfs in de inlaat-opening van de compressor en brengt de diameter van de inlaat tijdelijk terug naar bijvoorbeeld 38mm oid.

Daar kan hij dan maar een zeker aantal l/min doorheen 'trekken' en gaat uiteindelijk een soort onderdruk aan de inlaat krijgen waardoor de maximale laad-druk 'afgetopt' wordt. (hoewel dit bij de 'statische' druk test boven niet zichtbaar zou moeten zijn.. Daar zal de druk nog wel oplopen, pas als de lucht ook 'opgevreten' wordt door de motor gaat zo'n restrictor effect geven)

Ditto voor het traject waar de samengedrukte lucht vanuit de rotrex naar de motor moet. Er kunnen grote lekken/scheuren verstopt zitten in leiding-werk, intercoolers en koppelstukken die feitelijk lucht staan af te blazen/lekken als een bepaalde druk bereikt wordt. Klassiek probleem op turbo auto's als de rubberen druk-slang van de turbo naar de intercooler intern door de lichte olie-film aangetast wordt en uiteindelijk de-lamineert. Aan de buitenkant lijkt alles OK, maar als er dan druk op komt dan blijkt er een scheur in de slang te zitten die dan open gaat.

Dat kan je natuurlijk evt. redelijk snel testen door wat rubberen of siliconen slang en wat alu stukken te kopen en evt. een tijdelijke korte pijp van de rotrex uitlaat naar de gasklep te maken. Even het hele intercooler en res van pijpen deel 'buiten spel' zetten.

Denk dat je zoals boven eerst maar met de bypass klep moet testen om te zien of die wel netjes afsluit als hij geen vacuum signaal meer krijgt of dat die gewoon leker blijft open staan.

Als die goed werkt.. Dan verder puzzelen/testen..

Bye, Arno.
No-one can hear you scream at 8600 RPM..
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Hoi Arno,

De zin: "probeer voorzichtig het compressorwiel te draaien" heb ik gedaan, hij geeft weerstand maar is met 2 vingers te draaien, is punt gaaf en heeft geen speling.
Ik heb de motor laten draaien zonder inlaatbuis en op het oog en oor leek alles normaal er ik voelde geen vreemde lucht turbulentie.
De Rotrex wordt warm maar is goed vast te houden.
Wat ik wel vreemd vindt is dat de buis naar het spruitstuk ook behoorlijk warm wordt, ondanks de intercooler.

Ik zal eerst de klep testen zoals jij aangegeven hebt.

Groeten, Henk.
Gebruikersavatar
aboellaard
Mega lid
Berichten: 821
Lid geworden op: 13 dec 2010 10:56
Locatie: Emst

Re: Surge

Bericht door aboellaard »

Even terug naar af. Leuke van die Rotrex zooi is dat ze een hele hoop informatie geven. Zo heb je daar de C30-94 compressor map. En de technische handleiding. Die twee gecombineerd leveren best veel informatie. Bijvoorbeeld dat bij 90K toeren (dan volg je dus gewoon de 90K curve in de compressor map), je een maximale pressure ratio hebt van 2.2. Maar helaas begint die curve negatief te hellen bij ongeveer 0.24 kg/sec en daarna wordt de helling alleen maar steiler. In het gebied tot aan 0.24 kg/sec kan je zeggen dat de C30-94 een druk levert van 2.2 bar (dat is dus 1.2 bar boost, want 1 bar krijg je gratis) ongeacht de volumestroom. Daarna kom je in een gebied waar de druk afneemt met de volumestroom, totdat die curve helemaal verticaal gaat, wat betekend dat zoveel volumestroom niet geleverd kan worden.

Als je dan even teruggaat naar die map, dan zie je dat je tussen de 0.30 en 0.35 kg/sec nog aardig goed zit, maar dat wel je PR instort van 2.1 naar 1.6. 0.30kg/sec Komt ongeveer overeen met 360PK. Daar gaan dan nog wel wat verliezen vanaf. Rotrex rekent met rond de 15%. Zou handig zijn om te weten wat de druk is bij volgas, dus als je vol vermogen vraag. Want pas dan heb je het evenwicht van een compressor die lucht probeert te leveren en een motor die dat op probeert te slokken.

BTW, maakt niet uit hoe je druk meet, maar je moet het wel eenduidig doen. Dus als je buitendruk 1 bar neemt (OK, bij jouw onder de zeespiegel iets meer), dan is compleet vacuum 0 bar en als je gasklep dicht staat en je motor vrolijk rond gaat zie je iets van 0.3 bar na de gasklep. Alles boven buitendruk is dus groter dan 1 bar. Die compressor maps gaan uit van een standaard buitendruk en gecorrigeerd op 20C oid. De PR is dan de maximale druk gedeeld door de buitendruk (of beter: referentiedruk). Wat jij hierboven doet is een druk (jij noemt dat 0.7 bar vacuum, maar dan reken je dus vanaf 1 bar buitendruk: je verlegt het nulpunt. Niets op tegen, maar dan wel consequent doen) aftrekken van een ratio. En zoals we allemaal best weten is een ratio een dimensieloos getal. En dat mag dus niet.

En een intercooler werkt het best als je rijdt. Lucht-lucht sowieso, maar ook watergekoeld. Als je stilstaat en die compressor laat werken, wordt de lucht door de compressie warm en de intercooler werkt niet, want die wordt zelf niet gekoeld. Dus dat je warme lucht voelt vind ik zo gek nog niet.
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Hoi Alex,

Het eerste deel van de uitleg bergrijp ik, bij het hoofdstuk meten van de druk schiet mijn kennis te kort, ondanks mijn Landbouwschool diploma (met 2 melk diploma's).
Wat ik niet begrijp is dat ik voor de gasklep bij 6500 rpm max 0.4/0.5 bar meet.
Ik weet niet hoe snel de "buitenlucht" de onderdruk kan compenseren, natuurlijk ook afhankelijk van de hoeveelheid lucht die de motor "trekt" maar een C30-94 met een ratio 2.2 min 1bar buitendruk = 1.2 moet toch zeker boven de 1 bar komen ??

Ik heb de overdruk klep geblokkeerd (tip Arno) maar geen verhoging van de druk dus geen lekke of openstaande klep.

In Dronten (naast de deur) zit een chip tuning bedrijf met testbank, misschien eerst maar eens meten wat het werkelijke vermogen is ???

Groeten, Henk.
Gebruikersavatar
aboellaard
Mega lid
Berichten: 821
Lid geworden op: 13 dec 2010 10:56
Locatie: Emst

Re: Surge

Bericht door aboellaard »

Hoi Henk, is allemaal zo moeilijk niet. Als je geen vermogen vraagt van de motor heeft hij ook geen, of beter, heel weinig, lucht nodig. Ongeacht toerental. Dus als je stilstaat en het gaspedaal intrapt, komt die motor wel heel snel op maximum toeren, maar je hebt nog steeds een vacuum in het spruitstuk. Eigenlijk is er even vermogen nodig om de motor op toeren te krijgen, maar als hij er eenmaal is niet meer. En die Rotrex staat dus gewoon via de bypass in kortsluiting. Op de vermogentestbank wordt de motor belast en is er opeens aardig wat lucht nodig. Dan pas wordt die Rotrex wakker en kan je dus precies zien wat er gebeurd. Dus op naar Dronten.

Dat je VOOR de gasklep een vacuum meet is wel raar. Is volgens mij al eens ter sprake gekomen. Je woont toch niet op een aardig hoge berg? Het vacuum onstaat pas na de gasklep. De motor doet z'n best om lucht aan te zuigen en de gasklep zorgt voor een restrictie. Dus tot aan de gasklep zou je buitendruk of zelfs iets hoger, afhankelijk van de bypass, moeten zien en daarna een vacuum. Ik weet niet wat voor een drukmeter je hebt, maar als je opening van de sensor gewoon open (buitenlucht) hebt, dan is het handig dat hij of 0 of 1 bar aangeeft. Als 0 dan is het een relatieve of gauge drukmeter. Als 1, dan is het een absolute. De relatieve geeft vacuum aan door een minteken, de absolute wanneer de druk lager is dan 1 bar.
Gebruikersavatar
RollatorGT
Actief lid
Berichten: 367
Lid geworden op: 29 mei 2016 21:52
Locatie: Biddinghuizen (Flevoland)

Re: Surge

Bericht door RollatorGT »

Hoi Alex,
Om een misverstand te voorkomen, ik meet min 0,7 bar na de gasklep (stationair toerental), bij flink trappen (+/- 6500 rpm) in de 4e versn. +/- 200 km/u ongeveer 0.2 pus.
De zelfde meter voor de gasklep geeft 0 bar met stilstaande motor, 0 bar stationair en max 0.5 bij "beulen" en terwijl ik schrijf begint volgens mij het kwartje te vallen.
Terwijl de buitenlucht +/- 1 bar is begint het metertje bij nul dus 0.5 is dus eigenlijk 1.5 bar.
Volgens mij bedoelde jij dat met: hanteer een vast 0 meetpunt en een gemeten druk is relatief.

Vrijdag op de testbank, de eigenaar heeft ervaring met het Alfa (GM) blok en gaf te kennen dat 330 pk een nette score zou zijn.

Overdrijven en naar boven afronden blijkt in het tuning wereldje vrij algemeen te zijn.

Groeten Henk.
Gebruikersavatar
aboellaard
Mega lid
Berichten: 821
Lid geworden op: 13 dec 2010 10:56
Locatie: Emst

Re: Surge

Bericht door aboellaard »

Hoi Henk, maar dan zit je dus eigenlijk gewoon goed met een boost van rond de 0.7 bar. Ik ben benieuwd naar de resultaten van de bank. En de meter die je hebt is een zg. gauge meter. Die meet het verschil tussen buitendruk en de druk in het spruitstuk. Boost dus.

Wat je zou kunnen doen is de pulley van de Rotrex verkleinen zodat je echt op 100K toeren komt. En misschien zelfs naar 10% meer om belt slip te compenseren. Maar dan moet je naar je mapping laten kijken, naar de injectoren, of het interne werk meer vermogen aankan etc. Vraag me werkelijk af of dat het waard is.
Plaats reactie