Teljesítménypados mérés

Ezt a szívórendszert a belgiumi BR Performance függetlenül mérte teljesítménypadon. A méréseket közvetlenül egymás után végezték a gyári légszűrőházzal összevetve, mindkét konfigurációval több futást rögzítve. A tesztautóban nem voltak aktívszén-szűrők. A gyári légszűrőház és az Eventuri rendszer legjobb eredményeit vettük alapul. A mérések a teljes fordulatszám-tartományban egyenletes teljesítménynövekedést mutatnak. Ennek oka, hogy a szívórendszer nagyobb hatékonysága miatt a turbók hamarabb érik el a maximális töltőnyomást, és kisebb a wastegate terhelése. A növekedés annak ellenére jött ki, hogy a mérőkamra hőmérséklete a gyári rendszer méréseinél mért 11,8 °C-ról az Eventuri mérésekre közel 16 °C-ra emelkedett. Közúton ez részleges és teljes gáznál is jobb gázreakciót jelent, az autó sokkal lelkesebben húz a tiltásig.

A szívott levegő hőmérsékletének mérése

A turbós autók motorterében sok hő gyűlhet össze, ami rontja a teljesítményt, ha a szívórendszer nincs ettől elzárva. Még intercoolerrel és töltőlevegő-hűtővel is fontos, hogy a szívott levegő hőmérséklete minél alacsonyabb legyen, mert ezek a hűtők egy adott hatásfokkal dolgoznak, vagyis a kimenő levegő hőmérséklete a bemenő levegőétől függ. Ha a szívórendszert nyitott kúpszűrőkkel szabadítjuk fel, azok hővédő lemezzel együtt is elkerülhetetlenül forró levegőt szívnak a motortérből. Teljesen zárt rendszerünk ezt a problémát oldja meg, miközben a nagyobb térfogatokkal felszabadítja az áramlási utat. Ennek bemutatására hőelemekkel naplóztuk a levegő hőmérsékletét közvetlenül mindkét turbó előtt. A gyári és az Eventuri rendszert ugyanazon a napon, azonos külső körülmények között hasonlítottuk össze. M3-unkat hagytuk átmelegedni, majd 6. fokozatban 48 km/h-ról 145 km/h-ra (30-ról 90 mph-ra) gyorsítottunk, hogy minden futásnál mérjük a hőmérséklet változását. 145 km/h-nál (90 mph) elengedtük a gázt, és 48 km/h-ra (30 mph) fékeztünk, ahonnan az autó ismét 145 km/h-ra (90 mph) gyorsult. Mindkét szívórendszerrel összesen 3 gyorsítást végeztünk.

Az első diagram a két turbó előtti hőmérsékleteket mutatja: bal oldalon a gyári légszűrőházzal, jobb oldalon az Eventuri szívórendszerrel. A skálázás miatt a két diagram tengelyei nem egyeznek tökéletesen, de a számok jól leolvashatók. Ahogy vártuk, a jobb oldali ágon a gyári és az Eventuri rendszer hasonló adatokat mutatott, mivel az áramlási út és az anyagok is hasonlók. A bal oldali ágon viszont az Eventuri jelentősen alacsonyabb szívott levegő hőmérsékletet ért el. Ez a második diagramon látszik, ahol a két görbe egymásra van vetítve. Minden egymást követő gyorsításnál az Eventuri alacsonyabb szívott levegő hőmérsékletet mutat, mint a gyári rendszer, és a gázelvételkor jelentkező hőmérséklet-kiugrás is jelentősen kisebb. A különbség az Eventuri közvetlenebb áramlási útjának és a turbó szívócsőben használt anyagoknak köszönhető.

Cikkszámok:

• EVE-G8XMV2-CF-INT : BMW G80 M3, G82 M4, G87 M2 karbon szívórendszer, fényes
• EVE-G8XMV2-CFM-INT : BMW G80 M3, G82 M4, G87 M2 karbon szívórendszer, matt

Az Eventuri G8X M3/M4 szívórendszer több alkatrészből áll, amelyek mindegyikét egy konkrét feladatra terveztük, és a legmagasabb minőségi követelmények szerint gyártjuk. 100%-ban pre-preg karbont használunk, üvegszál nélkül, így sima belső felületet érünk el, ami egyenletesebb áramlást biztosít. Az alábbiakban bemutatjuk az egyes alkatrészeket és a mögöttük álló tervezési elveket:

A szívórendszer tartalma:

• 2 db szabadalmaztatott karbon Venturi-szűrőház
• 2 db egyedi, nagy átáramlású, száraz kúpszűrő
• 2 db karbon légcsatorna
• Karbon szívócső
• 2 db hőre lágyuló műanyag turbó szívócső
• Lézervágott rozsdamentes acél konzolok
• Egyedi rugalmas cső
• CNC-megmunkált konzoltartók és merevítőgyűrűk

SZŰRŐHÁZ-EGYSÉGEK

A szűrőházak egyedi, második generációs szűrőinkből, alumínium beömlőperemekből és rozsdamentes acél konzolokból állnak. A karbon ház körülöleli a fordítva szerelt szűrőt, és a levegőt simán vezeti le a csőszakaszhoz, amely a turbócsövekhez csatlakozik. Ez alapvetően más áramlási út, mint a gyári légszűrőházé: ott a levegő a ház elején lép be, 90 fokban irányt vált, hogy átjusson a panelszűrőn, majd ismét 90 fokban fordul, hogy a csőszakaszba jusson. A mi rendszerünk sokkal közvetlenebb: a levegő a szűrőház elején lép be, és hirtelen irányváltás nélkül jut a csőszakaszba. Az eredmény simább út a szűrőtől a turbó szívócsőig, így a turbó kisebb ellenállással dolgozhat.

EGYEDI KÚPSZŰRŐ

A lehető legnagyobb átáramlás érdekében új szűrőbetétet terveztünk, amely a lehető legjobban kihasználja a motortérben rendelkezésre álló helyet. Az új szűrő külső átmérője 192 mm, és 4 hüvelykes (kb. 102 mm) nyílású házzal mérve 28 hüvelyk vízoszlop (28″ H2O) nyomáskülönbségnél akár kb. 1529 m³/h (900 CFM) levegőt is átenged. A szűrőanyag ISO-szabvány szerint tesztelt, így szűrési képessége megfelel a gyári előírásoknak, és száraz kivitelű. A szűrő jellegzetes áramlásterelő kúpjainkkal készül, amelyek a Venturi-ház működési elvét segítik.

SZABADALMAZTATOTT TECHNOLÓGIA

Szabadalmaztatott szűrőházunk keresztmetszete fokozatosan szűkül: körbeveszi a szűrőt, majd a csővezeték felé elkeskenyedik. Ez a geometria Venturi-hatást hoz létre, a levegő felgyorsul, miközben az áramlás egyenletes és örvénymentes marad. Olyan ez, mint egy nagy szívótölcsér. Az alábbi ábra összeveti szabadalmaztatott kialakításunkat egy hagyományos szívórendszerrel. Egyedi szűrőink segítik a levegő áramlását a házon át, így a levegő egyenletes sebességprofillal lép ki belőle. A részletekről a Technológia és a Szűrők oldalon olvashatsz bővebben.

Ez az ábra a hagyományos kúpszűrős megoldás és a szabadalmaztatott Venturi-házunk közötti különbséget szemlélteti.

CFD-szimuláció, amely megmutatja, hogyan javítja a Venturi-ház az egyedi szűrőnkkel és a kúp formájával együtt a szűrő utáni légáramlás sebességprofilját.

TURBÓ SZÍVÓCSÖVEK

A gyári rendszer legnagyobb szűkülete a turbó szívócsövekben van. A G8X M3/M4 mindkét turbójának saját szívócsöve van, és mindkettő méretét jelentősen meg tudtuk növelni. A nagyobb méretnek köszönhetően a turbók kisebb ellenállással szívják a levegőt, így gyorsabban felpörögnek. A következő fotókon láthatók a méretkülönbségek. Gyári autón az előny kicsi lehet, de arra számítunk, hogy a nagyobb szívócsövek erősebb szoftveres hangolásnál, magasabb cél-töltőnyomásnál többet hoznak.

A méretnövelést összhangba hoztuk azzal, hogy a geometria mellett az áramlási út a lehető legsimább maradjon. Egy bizonyos mértéken túl a méret növelése rontaná az áramlási utat, mert a levegőnek élesebb íven kellene haladnia. Ez az első turbó szívócsövénél látszik jobban, mert ott a szívócsőtől a turbó felé élesebb az irányváltás.

GÖDRÖCSKÉS FELÜLET

A tervezést itt is lezárhattuk volna, de tovább akartunk menni, és a belső felületekre egy újszerű, gödröcskés mintázatot vittünk fel. Elméletben a kis gödröcskék növelhetik az átáramlást, mert csökkentik a csőben a súrlódásból adódó nyomásveszteséget. Ezt a Videók fülön található videónkban részletesen elmagyarázzuk.

Rengeteg kutatás-fejlesztés ment el különböző méretek és formák szimulálására, mire egy optimalizált változatnál kötöttünk ki, amely sima felülethez képest nagyobb átáramlást mutatott a szívócsöveken. Ilyen bonyolult mintázatot csak a szívócsövek gyártásához alkalmazott fejlett gyártástechnológiával lehetett kialakítani, hagyományos módszerekkel nem értük volna el a szükséges pontosságot. A gödröcskék egyfajta „légpárnát” képeznek a szívócső felületén, így a fő légtömeg kisebb súrlódással „csúszik” végig a csövön a turbóig. Ennek eredményeként a gödröcskés csőben egyenletesebb a sebességprofil, és azonos peremfeltételek mellett összességében nagyobb a sebesség. Az alábbi CFD-szimulációkon láthatók a gödröcskékben kialakuló visszaáramlások és a gödröcskés cső nagyobb áramlási sebessége. A témáról ezekben a tudományos cikkekben olvashatsz bővebben:

Flow studies on increasing the efficiency of the inlet manifold.

Hydrodynamics of laminar flow through dimpled pipes.

KARBON LÉGCSATORNÁK

Hogy a szívórendszer teljesen zárt legyen, a szűrőházak ezekhez a karbon légcsatornákhoz csatlakoznak, amelyek a fényszórók mögötti gyári beömlési pontokról vezetik a hideg levegőt. A pre-preg karbonból készült légcsatornák megakadályozzák, hogy a motortér hője a szűrőkhöz jusson. Önmagában néhány hővédő lemez ezt nem oldaná meg ilyen hatékonyan, mert nem tudnak légmentesen zárni. A légcsatornákon számos apró részletet is kidolgoztunk, például a megmunkált rögzítőelemeket, amelyekkel a gyári légszűrőház helyére rögzülnek, és a lézervágott konzolokat.

A képen a jobb oldali légcsatorna látható, amely a belső kerékjárati íven ül.

Egyedi konzolok.

KARBON FŐCSŐ

A motor jobb oldalán lévő szűrőház egy hosszú csővel csatlakozik a turbó szívócsövéhez. Karbon csövünk a gyári változatot váltja ki, belső profilja simább, térfogata nagyobb. A szűrő felőli végén 4 hüvelyk (kb. 102 mm) belső átmérővel indul, és ezt a méretet egészen a turbó szívócsövéig megtartja, ahol simán leszűkül. A csövön integrált konzolok vannak, amelyek rögzített helyzetben tartják.

A teljes rendszer együtt olyan szívórendszert alkot, amely teljesítményben, megjelenésben és hangban is túlszárnyalja a gyári légszűrőházat. Fényes vagy matt kivitelben kapható.