Avgasbromsning Med Variabel Turbingeometri
Utformning av bypassventil för reglering av turbininloppstryck
Detta arbete undersöker möjligheten att avgasbromsa med en turbo utrustad med variabel turbingeometri (VGT). Då många av Scanias motorer är utrustade med VGT-turbo innebär detta att det skulle kunna ges möjlighet till att rationalisera bort avgasbromsspjället till fördel för VGT-bromsning.Konceptet som skall undersökas är att reglera turbininloppstrycket med en bypassventil förbi turbinen, likt en extern wastegate.För att dimensionera denna bypassventil inför tillverkning samt för att undersöka bypassventilens inverkan på motorn utfördes simuleringar i GT-Power. Därefter validerades konceptet med VGT-bromsning och bypassventil i motorprov på en Scania V8. Resultaten från motorprovet visar på en mycket god avgasbromsprestanda. Med en självöppnande bypassventil vid 2400 rpm, helt stängd VGT erhålles 6,3 bar turbininloppstryck vilket resulterar i en bromseffekt på 360 kW ISO-netto och ca 16 kg/min i luftmassflöde genbom motorn. Denna lösning påvisar lika god prestanda som dagens avgasbroms med spjäll. Att reglera turbininloppstrycket med en bypassventil går även det mycket bra. Fördelen med att avgasbromsa med VGT:n visar sig vara att man får ett massflöde genom motorn som är ungefär dubbelt så högt jämfört med avgasbromsning med spjäll. Vad som däremot innebär svårigheter är det faktum att man för vissa driftspunkter befinner sig på god turbin och kompressorverkningsgrad, vilket kan innebära ett högt laddtryck vid vissa driftspunkter. Ett högt turbininloppstryck i kombination med detta laddtryck visar sig innebära begränsningar då fria ventillyft hos avgasventilen uppträder, vilket resulterar i höga cylindertryck.