Rimozione silenziatore centrale

[Babbano]

Rimuovere il silenziatore centrale serve solo a fare più rumore ed è solo effetto placebo.
In meccanica, uno scarico libero ha il solo scopo di velocizzare l'espulsione dei gas e abbassare le temperature.
Su un motore benzina, che arriva anche a 6500rpm ed ha basse compressioni, è un ottima soluzione soprattutto a livello prestazionale.
Su un diesel, che arriva sui 4500rpm ed ha alte compressioni, se da una parte l'abbassamento delle temperature potrebbe portare un giovamento, soprattutto alla turbina, di contro una maggiore velocità d'uscita dei gas abbasserebbe la velocità della turbina (minore quantità di aria), con conseguente fumata nera di gasolio incombusto (cioè un effetto negativo a livello di performance).
Pertanto qualora si volessero fare modifiche allo scarico, andrebbero fatte modifiche principalmente all'aspirazione e, nel caso di un 200/300TDi, alla pompa o, nel caso di un TD5, alla mappa.

Non dimentichiamoci che sono motori a scoppio e che per funzionare hanno bisogno di combustibile e comburente in una quantità che varia principalmente in funzione dei regimi e delle specifiche tecniche e meccaniche.
Mai sentito parlare del "rapporto stechiometrico"?
Il motore diesel lavora con un rapporto stechiometrico "magro" e cioè con un eccesso di aria rispetto al combustibile iniettato.
Mantenendo la turbina originale a geometria fissa con la sola wastegate meccanica, pur aumentando la pressione e quindi allungando il tempo di chiusura dello sfiato, si riesce a coprire solo un ristretto gap, che di norma dovrebbe essere fino al raggiungimento della coppia massima.
Inoltre, pur mantenendo la turbina ad alta velocità, si riuscirebbe ad iniettare solo una piccola quantità d'aria in eccesso, che normalmente non riesce mai a bilanciare l'eventuale apertura della mandata della pompa carburante.
Far girare la turbina ad alte velocità per troppo tempo però è pericoloso, soprattutto per la turbina stessa.
Qualora si montasse una geometria variabile con giranti maggiorate (rispetto all'originale), andrebbero maggiorate anche le tubazioni, il filtro e l'intercooler.

Perché si perde in allungo con uno scarico più aperto? Per il semplice fatto che salgono i giri del motore, aumenta la quantità di gasolio iniettato, ma la quantità di aria è scarsa, perché la turbina continua a girare, ma più lentamente.
Per compensare la perdita in allungo si potrebbe montare un Twin Turbo o un Twin Scroll.

Buona lezione direi
Se si vuole potenziare l'auto, tralasciando il fatto della legalità, davo per scontato che è normale permettere all'auto di respirare di più mettendo filtri con capacità di passaggio aria maggiore e manicotti più performanti, interculi adeguati eccecc.
Se si mantiene originale sono d'accordo, se l'obiettivo è solo fare più rumore.

Un twinscoll su un td5 la vedo dura, seppur il 5o cilindro è stato bistrattato che non si merita neanche una candeletta
Piuttosto una valvola parzializzatrice allo scarico con un attuatore a polmoncino, anche se le contropressione alla turbina non fanno strabene. Però non saprei come comandarla

[strike1]

Buongiorno a tutti, chi di voi ha sostituito il caldaione silenziatore centrale con l apposito tubo diretto ? É vero che così si perde in contropressione e in accellerazione ci ritroviamo come avere un aspirato..

RImosso da tempo, le differenze di prestazioni sono in realtà difficilmente percettibili..
Il rumore che fa però è molto più bello soprattutto da fuori, da dentro è avvertibile ma mai fastidioso manco a 130km/h in autostrada.

[Sidestick72]

Io non sarei tanto convinto di quanto scritto sopra...

di contro una maggiore velocità d'uscita dei gas abbasserebbe la velocità della turbina (minore quantità di aria)

Forse rivedere il concetto di "portata massica" potrebbe aiutare

e ancora: Perché si perde in allungo con uno scarico più aperto? Per il semplice fatto che salgono i giri del motore, aumenta la quantità di gasolio iniettato, ma la quantità di aria è scarsa, perché la turbina continua a girare, ma più lentamente.

Se i giri motore aumentano, aumenta anche il volume dei gas di scarico, che genereranno maggiore "pressione" sulle palette della turbina (in quanto all'interno di una tubazione chiusa) facendola girare più velocemente... ciò che avviene a valle della turbina quando il motore è sotto carico è soltanto la contropressione che la tubazione (turbina-uscita scarico) genera per effetto delle onde d'urto soniche all'interno della tubazione stessa che ne limiteranno la portata totale.

Uno scarico diretto dopo la turbina (purchè di lunghezza adeguata), non può che portare solo benefici:

- risposta all'acceleratore più pronta
- minor turbo-lag
- maggiore velocità dei gas di scarico
- innalzamento del numero massimo di giri raggiungibile
- riduzione dell'EGT
- riduzione dei consumi specifici

Ma qui si parla di uno scarico completamente diretto.

Nel caso in questione, la rimozione del risonatore centrale, incide poco in quanto questo esiste solamente per attutire alcune frequenze in un particolare range di giri e poco ha a che fare con le prestazioni del motore stesso.
Differentemente se si rimuove il silenziatore (solitamente posteriore), questo restringe il passaggio dei gas sull'intero arco dei giri creando "volute" variazioni di pressione atte a mitigare il rumore emesso nello scarico ma a scapito di una piccola percentuale di prestazioni.

Quando si narra che mettere uno scarico libero su un motore turbo può danneggiare la girante della turbina, questo è dovuto al fatto che nel momento che si passa da una condizione di gas completamente aperto per un po' di secondi alla completa chiusura dell'aspirazione in rilascio, la contropressione che si crea fa si che aria fredda possa venir risucchiata dallo scarico verso la turbina incandescente, investendola e generando uno sbalzo termico che può essere letale per il metallo o la lega di cui è fatta. Ovviamente questo dipende molto dalla lunghezza della tubazione di scarico tra la girante e l'uscita dello stesso. Diciamo che è un calcolo matematico funzione della sezione dello scarico e della sua lunghezza...

Le auto moderne ovviano al problema montando una valvola a farfalla poco dopo la turbina che va in chiusura ogni qualvolta che si rilascia l'acceleratore.

[T.n.T.]

Io mi trovo più con quello che scrive Sidestick... ma rispetto anche la competenza di Scirocco, quindi chi ha ragione?

Anche leggendo in rete quasi tutti concordano nel dire che su un turbo diesel le contropressioni siano trascurabili, mentre al turbo "piace" che i gas escano trovando minor resistenza possibile

[Babbano]

Una valvola tipo questa per evitare il risucchio?
https://www.ebay.it/itm/313989828924?ch ... 2QQAvD_BwE

[landy76]

Bisogna vedere le realtà dei fatti. Banco a rulli e vediamo chi ha ragione. Per me si perde allungo. Porto esempio pratico su una moto, lo so che non è la stessa cosa ma lo porto come esempio. Io avevo un husqvarna te 610 da enduro con kit cross costituito da scarico corto e singolo e kit enduro con due silenziatori lunghi doppi. Con il kit cross la moto era prontissima ai bassi ma perdeva tutto allungo.
Con il kit doppio scarico era più lineare ed allungo infinito. Quindi??

Inviato dal mio LLD-L31 utilizzando Tapatalk

[Babbano]

Lo scarico su un motore aspirato va accordato, è ben più importante che su un motore turbocompresso.

[T.n.T.]

Banco a rulli e vediamo chi ha ragione.

Io devo rifare lo scarico, perchè quello vecchio era marcio e volevo provare a farlo da me. Se volete darmi qualche consiglio per non fare caxxate, faccio volentieri da cavia: pensavo di mantenere all'incirca le sezioni originali, lo accorcio solo un po' perchè quello del 130 è lungo quasi 4 metri e ci metterei un silenziatore in posizione di quello originale, eliminando quello piccolo finale. Ma è tutto un po' ..a caso..
Dopo volevo anche far fare un paio di mappe sui rulli. Però non ho il raffronto su come era prima... ma se fa proprio schifo, dovrebbe capirsi dalla curva di coppia, penso..

p.s. come dice Babbano, su motori aspirati le contropressioni sono invece fondamentali

[roby65to]

Non per nulla sugli aspirati la forma dei collettori è determinante per le caratteristiche di coppia ed allungo, il 4-1 privilegia l' allungo mentre il 4-2-1 privilegia la coppia ai bassi e medi regimi, i collettori fatti bene avevano forme particolari per far si che ogni cilindro avesse esattamente la stessa lunghezza dello scarico, con il turbo tutto questo non ha importanza...

[scirocco81]

Ciò che scrivo non è il vangelo, ma mie interpretazioni di ciò che di tanto in tanto studio solo per passione.
Potrebbe pure essere che io scriva minkiate!

Cerco di spiegarmi meglio, perché potrebbe pure essere che mi ero spiegazzato male.

Come sappiamo quella che noi comunemente chiamiamo "aria", da un punto di vista scientifico è una miscela di gas, di cui solo il 21% circa è ossigeno e cioè il comburente per il motore.

La turbina, da quanto ne so, è un "turbo compressore" e cioè servirebbe a comprimere l'aria in aspirazione, per aumentare la quantità di ossigeno in uno spazio ristretto, come il cilindro.

Se dal lato caldo della turbina, il flusso dei gas di scarico ad alta velocità e bassa pressione fanno ruotare la turbina, dal lato freddo si origina un flusso d'aria a bassa velocità ed alta pressione.
Per far si che la pressione in aspirazione aumenti, occorre necessariamente convogliare la maggior parte del flusso dei gas di scarico e farli passare attraverso la girante calda.
Al raggiungimento della pressione massima in aspirazione, il flusso dei gas di scarico attraverso la girante calda deve essere bypassato e scaricato, affinché la velocità della turbina diminuisca e di conseguenza diminuisca anche la pressione in aspirazione.

Questo di norma accade quando si è ai bassi regimi e fino al raggiungimento della coppia massima, con una pressione in aspirazione che si attesta tra 0,6 e 0,8 bar circa (lasciamo perdere chi ha modificato la regolazione della wastegate portandola anche oltre 1 bar).

Superata la coppia massima e continuando a spingere sul pedale dell'acceleratore, la turbina continuerà a girare a velocità sicuramente alte, ma non riuscirà mai a riportare e mantenere la pressione dell'aria in aspirazione a valori elevati.

Per quanto riguarda la contropressione, qualsiasi sia l'elemento posto lungo la colonna di scarico costituisce sempre una strozzatura.
L'aumento dei diametri del tubo di scarico o l'eliminazione di parti di esso variano le velocità di flusso.
Seppur aumentando il diametro o eliminando elementi dello scarico si favorisce la velocità del flusso dei gas di scarico soprattutto agli alti regimi, si otterrebbe l'effetto contrario ai bassi regimi.

Forse rivedere il concetto di "scavenging" potrebbe aiutare

Poi bisognerebbe pure capire se con "allungo" si intende "il tempo necessario per raggiungere la massima velocità" oppure, semplicemente, "raggiungere la massima velocità e basta".

Per quanto riguarda il danneggiamento della turbina, mi riferivo al fatto che farla girare per troppo tempo ad alta pressione e alto numero di giri ne aumenterebbe la temperatura.
Dato che l'olio che vi passa dentro, per la lubrificazione ed il raffreddamento, è già poco e non è raffreddata a liquido ...

[scirocco81]

Un twinscoll su un td5 la vedo dura, seppur il 5o cilindro è stato bistrattato che non si merita neanche una candeletta

Avevo fatto riferimento anche al 200TDi e 300TDi ... il TD5 io lo considero poco e niente!

[scirocco81]

Una valvola tipo questa per evitare il risucchio?

Però in tal caso ti conviene montare anche una valvola blow-off o pop-off, per scaricare l'aria in eccesso ed evitare sovrappressioni nei condotti di aspirazione.

Tra l'altro la blow-off, da un punto di vista Tuning, aumenta il fischio della turbina in uscita ed unito al ruggito dello scarico senza silenziatore da quel tocco di classe in più!

[Babbano]

Tanto per parlare, leggevo che su un turbocompresso sono importantissimi i collettori per fare arrivare gas caldi alla turbina, ma da lì in là é tutto relativo

[Babbano]

Avevo fatto riferimento anche al 200TDi e 300TDi ... il TD5 io lo considero poco e niente!

Su questo sfondi una porta aperta ma per dare un po' di contributo alla discussione, che chi l'ha iniziata, ha un td5

[strike1]

Per sfruttare correttamente le mappe della Td5Inside dallo stage 2 in poi è richiesto di togliere il padellone.
Credo che loro qualche prova al banco l'abbiano fatta..

[Sidestick72]

Se dal lato caldo della turbina, il flusso dei gas di scarico ad alta velocità e bassa pressione fanno ruotare la turbina, dal lato freddo si origina un flusso d'aria a bassa velocità ed alta pressione.

Cosa ti fa pensare che i gas di scarico escano a bassa pressione?

Superata la coppia massima e continuando a spingere sul pedale dell'acceleratore, la turbina continuerà a girare a velocità sicuramente alte, ma non riuscirà mai a riportare e mantenere la pressione dell'aria in aspirazione a valori elevati.

Anche questo concetto del legare la pressione turbina alla coppia motore è interessante, evidentemente mi sfugge qualcosa... che sia un problema di "portata"?

Forse rivedere il concetto di "scavenging" potrebbe aiutare

L’ultima innovazione motoristica in materia di riduzione del turbo lag è il fenomeno dello Scavenging. In pratica consiste nello sfruttare la sovrapposizione, o meglio la fase di incrocio, dell’apertura delle valvole di aspirazione e di scarico. In questo modo una parte dell’aria fresca immessa nei cilindri, sospingendo energicamente nel collettore di scarico i gas combusti, consente un miglior lavaggio ed un conseguente miglior riempimento della camera di combustione rispetto alla situazione standard aumentando l’efficienza della combustione. Ma l’effetto utile non si limita solo ad un migliore riempimento del cilindro di carica fresca. Infatti, il passaggio diretto di aria dal condotto di aspirazione a quello di scarico mette istantaneamente in movimento la turbina vincendone parte dell’inerzia e riducendo quindi il turbolag.

Forse siamo fuori tema? Non credo sia applicabile al TD5 questo concetto

In ogni caso, l'accoppiamento motore/turbocompressore è studiato per ottemperare a diversi parametri di funzionamento,
ogni "accoppiamento" rispetta un diagramma di carico o "matching" necessario al normale funzionamento dello stesso



E giusto il concetto che comprimendo l'aria, si aumenta la quantità di ossigeno, ma non è questo il principio di lavoro del turbocompressore, immettere aria in pressione nei collettori di aspirazione serve a compensare la mancanza di "tempo" che il motore aspirato avrebbe a succhiare aria con l'aumentare dei giri, comprimendogli dentro aria si ristabilisce il corretto rapporto aria/combustibile che permetterà al motore di continuare ad accelerare mantenendo una coppia pressochè costante per gran parte dell'arco dei giri.
E dato che la potenza è funzione della coppia in base al tempo, all'aumentare della coppia aumenterà anche la potenza a parità di giri rispetto allo stesso motore aspirato. Questo per dire che "svuotando" lo scarico, la turbina girerà con maggior velocità e minore inerzia, sviluppando di fatto maggior potenza ad un numero di giri inferiore dando quella sensazione di mancanza di allungo, ma nella realtà se si adeguasse il rapporto finale di trasmissione, l'auto andrebbe molto più veloce

Aspirato:


Turbo:


Il tutto limitato dall'architettura del motore quali: n° cilindri, corsa, cilindrata, n° valvole, etc. etc.

[scirocco81]

Anche questo concetto del legare la pressione turbina alla coppia motore è interessante, evidentemente mi sfugge qualcosa...

La valvola wastegate a cosa serve?
Che pressione si ha in aspirazione quando la valvola non interviene e quanta ce n'è quando la valvola interviene?

Va bene che facciamo esempi e non siamo esperti, ma i diagrammi con curve che arrivano a 8500rpm della Ferrari F12, con motore V12 da 740CV a 8250rpm, potrebbero essere fuorvianti.

Se non dobbiamo parlare di motori in generale e dobbiamo soffermarci al TD5, ricordo per l'ennesima volta che trattasi di un motore che ha una coppia massima di 300Nm a 1950rpm ed una potenza massima di 122CV a 4200rpm.

Fammi allora capire come fai a mantenere una coppia pressoché costante per gran parte dell'arco dei giri, rimuovendo il padellone centrale e non variando null'altro.

[Sidestick72]

Andando con ordine,

la taratura della wastegate è fatta al regime di coppia massima, questa garantisce che non ci sia più un aumento di pressione da parte del compressore nei collettori di aspirazione e questo è un dato di fatto.
Quello che varia è la portata del gruppo turbocompressore (lato destro del diagramma di carico), questa è limitata dalla formazione di onde soniche all'ingresso della turbina ma che NON corrisponde al regime di giri di coppia massima bensì al limite fisico dei condotti di scarico a monte della turbina che hanno appunto una "portata" massima oltre la quale diventano resistenti al passaggio dell'aria. In tutto ciò non è da trascurare il fattore temperatura che di fatto cambia la densità dell'aria in questione.
Liberando lo scarico, a valle del turbo, la portata (a parità di pressione) aumenterà, riempiendo di fatto con più ossigeno l'aspirazione del motore per un arco di giri maggiore aumentandone l'efficienza totale.
Tutto ciò sposterà il regime di coppia massima del motore più in alto e se a ciò si unisce una mappa più ricca a quei regimi, potenza e coppia aumenteranno di conseguenza.
Da quel che ne so (poco a dire il vero), il Td5 lo si può facilmente portare a guadagnare dai 60 ai 100 cv con le dovute accortezze, del resto è un motore semplice, turbo a geometria fissa senza controllo elettronico delle pressioni con un'iniezione di gasolio malleabile facilmente con software ormai datati.

Qui sotto il grafico di coppia e potenza di un motore mappato a dovere... valuta tu dove è andato a finire il valore di coppia massima:



Analizzando la curva di coppia, si può notare come l'inerzia della turbina non le permetta di diventare "efficiente" al di sotto di 2000 giri, poi la si spreme fino alla massima pressione che raggiunge a 2800 giri, da lì in poi comincia a calare la coppia in quanto la "portata" del compressore non è più sufficiente a garantire il riempimento bilanciato dei cilindri e la coppia comincia a calare all'aumentare comunque dei giri.

Per la cronaca questo sopra è un grafico di un motore Td5 con turbina originale ma con pompa gasolio a portata maggiorata e scarico libero

Tanto per completare quanto sopra, una mappa del genere fa lavorare il turbocompressore nell'apice in alto a destra del riquadro romboidale all'interno del diagramma di carico postato sopra. Questo garantirà le massime prestazioni possibili a discapito della durata dell'intero sistema

[scirocco81]

Prendendo questo ultimo esempio, sull'auto che presumo sia diesel, è stato eliminato il silenziatore centrale e rifatta la mappatura della centralina?
Che motore monta?

Se si vogliono fare paragoni è bene capire anche quali sono gli interventi effettuati e di che motore si tratta.

Ad esempio, per esperienza personale, su un 200TDi, sostituendo la sola turbina con una TGV e regolando a dovere la pompa iniezione, si riescono ad incrementare i cv ed avere potenza sia ai bassi sia agli alti giri, non dovendo nemmeno fare modifiche allo scarico.
Su un più moderno BMW (1600 benzina 136 cv) si riesce ad incrementare la potenza di ben 109cv e 115Nm solo modificando la mappatura, senza dover modificare null'altro.
Su un Disco TD5, riprogrammando la sola centralina, si riesce ad incrementare la potenza di circa 20cv e 50Nm.

Se si vuole di più si può, ma vanno fatti interventi su collettori, condotti aspirazione, iniettori, ecc...

Poi ovviamente tutto dipende dallo stato in cui si trova il motore e se magari non è già spompato di suo.
Non sono pochi quelli che aumentano la pressione della turbina e della pompa, ma hanno il coreassy sboccolato, i polverizzatori tappati e le fasce che non tengono.

[scirocco81]

Mi rispondo da solo, perché ho trovato la fonte di questa ultima immagine e non avevo letto che avevi scritto che era proprio di un TD5, anche se non è proprio come lo descrivi tu.
L'immagine proviene da un forum inglese (LandyZone) e la prova a banco in questione è di un TD5, di cui si sono presi cura i preparatori di Alive (https://www.alivetuning.com/) e che, con una preparazione non molto economica, hanno ottenuto 286cv.
Le sole turbine per TD5 di Alive hanno pressioni tarate a 1.7 e 2.2 ... altro che onde soniche!