Turbolagg 2.0 vs 2.3 ?

[MicEE]

Hejsan!
Jag har ramlat tillbaka i en og9-3 Aero och har sedan tidigare en 9-5 Aero.
Jag upplever att 9-3an har en otroligt långsam spoolup jämfört med 9-5an.
Nu arbetar jag med Saab dagligen men då det inte precis kryllar av og9-3 Aeros på verkstäderna idag så frågar jag er som har kört dessa bilar, är det mycket mer lagg i 2.0an än i 2.3an?
Är det så att min 2.0a rentav kanske är lite trasig, kanske de blå backevntilerna eller så?
Skaffade bilen i måndags och har haft fullt upp med annat fix på bilen så jag har tyvärr inte hunnit med någon felsökning ang detta.

[Echonator]

Det som blir skillnaden mellan en B205R och en B235L/R är att 205:an får mycket mer ketchupeffekt. 235:an har ju ett naturligt bättre bottenvrid vilket dels döljer spoolupen lite, men motorvolymen gör även att man kan veva igång snurran något tidigare/snabbare om man drar från låga varv....hoppas jag inte tänkte fel nu.


Jag upplever själv samma sak om jag jämför min B205R i 9-3:an med en B234R, visserligen är det inte samma avgashus på 9000 och 9-3, men jag tycker ändå det pekar på en naturlig skillnad. Dock om man låt säga petar i 3:an och lägger sig på 3000 rpm nånting så är det knappt någon skillnad att tala om vad gäller spoolup.

[Brisse]

Längre slaglängd ger mer vridmoment. Det är en tumregel vid motorkonstruktion. När motorn får mer vridmoment så behöver man inte lika mycket laddtryck och då minskar turbolagget. Det minskar också pga. att motorn (B235) pumpar ut mer avgaser som sätter snurr på turbinen.

B235 har väl cyl.diameter på 90mm och slaglängd på 90mm har jag för mig. Den är alltså som en kvadrat. Det är väldigt vanligt att motorer byggs så för det ger en bra kompromiss mellan vridmoment på låga varv och kolvhastighet. Längre slaglängd innebär ju att kolvhastigheten vid ett visst varvtal ökar, och det innebär också att motorn inte kommer kunna varva lika högt.

B205 har kortare slag än sin egen cylinderdiameter. Vad är det bra för då? Den tappar ju vridmoment. Jo, kolvhastigheten vid ett givet varvtal sjunker, vilket gör att krafterna som får tas upp av kolv, cylindervägg, vevstake, vevlager och vevaxel blir mindre. Friktionsförlusterna blir något mindre. Detta gör att man kan varva mera. Dessa motorer säger man är "over square" eller "short stroke" och de är typiska i t.ex. motorcyklar, formel1 och andra högvarviga tillämpningar. Tyvärr kan vi inte riktigt utnytja fördelen med det i våra Saab'ar för våra turboaggregat stryper motorn på höga varv, och våra topplock är inte konstruerade för mer än strax över 6000rpm. Därför är varvstoppet samma på B205 och B235, trots att man skulle kunna tycka att en B205 borde varva mer med tanke på hur dess bottendel är konstruerad.

[kingback]

Jag antar att du jämför med din 2006 9-5 Aero eftersom din 2004 med steg 5 naturligtvis har bättre spool pga stor downpipe osv. Även 2006 har ju lite bättre förutsättningar med kungskobran och dieselsnorkeln som ger mindre tryckfall på insugssidan, fast den skillnaden kanske är försumbar. Om den dessutom har ett Steg 1 installerat kan ju det ha en modifierad laddtrycksstyrning som ger bättre spool, så om 9-3:an är helt original är det ju inte en helt neutral jämförelse.

Men förmodligen är vacuumslangar och backventiler dessutom paj på 9-3:an, eftersom dom verkar vara det på alla Saab:ar när man köper dom..

[MicEE]

Här var det massor med bra och faktariktiga svar - det gillas!
Min 2004 9-5 har steg 5 dvs 3" downpipe som hjälper till
2006 9-5an har steg 1 men då med kungskobra dock med original DP
9-3an har biopower steg 1 och ett 3" avgasystem så där har den även lite extra hjälp.

Har kört 9-3an idag och faktiskt hittat ett stort plus med att ha lite senare laddttryck, det blir väldigt lätt att köra ekonomiskt med denna! Blir inte att man håller stumt den tiden som krävs för att bygga laddtryck så man växlar upp istället

Jag antar att du jämför med din 2006 9-5 Aero eftersom din 2004 med steg 5 naturligtvis har bättre spool pga stor downpipe osv. Även 2006 har ju lite bättre förutsättningar med kungskobran och dieselsnorkeln som ger mindre tryckfall på insugssidan, fast den skillnaden kanske är försumbar. Om den dessutom har ett Steg 1 installerat kan ju det ha en modifierad laddtrycksstyrning som ger bättre spool, så om 9-3:an är helt original är det ju inte en helt neutral jämförelse.

Men förmodligen är vacuumslangar och backventiler dessutom paj på 9-3:an, eftersom dom verkar vara det på alla Saab:ar när man köper dom..

[SaabJohan]

Längre slaglängd ger mer vridmoment. Det är en tumregel vid motorkonstruktion. När motorn får mer vridmoment så behöver man inte lika mycket laddtryck och då minskar turbolagget. Det minskar också pga. att motorn (B235) pumpar ut mer avgaser som sätter snurr på turbinen.

B235 har väl cyl.diameter på 90mm och slaglängd på 90mm har jag för mig. Den är alltså som en kvadrat. Det är väldigt vanligt att motorer byggs så för det ger en bra kompromiss mellan vridmoment på låga varv och kolvhastighet. Längre slaglängd innebär ju att kolvhastigheten vid ett visst varvtal ökar, och det innebär också att motorn inte kommer kunna varva lika högt.

B205 har kortare slag än sin egen cylinderdiameter. Vad är det bra för då? Den tappar ju vridmoment. Jo, kolvhastigheten vid ett givet varvtal sjunker, vilket gör att krafterna som får tas upp av kolv, cylindervägg, vevstake, vevlager och vevaxel blir mindre. Friktionsförlusterna blir något mindre. Detta gör att man kan varva mera. Dessa motorer säger man är "over square" eller "short stroke" och de är typiska i t.ex. motorcyklar, formel1 och andra högvarviga tillämpningar. Tyvärr kan vi inte riktigt utnytja fördelen med det i våra Saab'ar för våra turboaggregat stryper motorn på höga varv, och våra topplock är inte konstruerade för mer än strax över 6000rpm. Därför är varvstoppet samma på B205 och B235, trots att man skulle kunna tycka att en B205 borde varva mer med tanke på hur dess bottendel är konstruerad.

Borr/slagförhållandet har ingen direkt påverkan på hur mycket vridmoment en motor producerar, däremot påverkar det vid vilket varvtal motorn når max vridmoment och max effekt. Vi kan kika på tre olika motorer som exempel, samtliga sugmotorer:

BMW S54 (från M3 E46)
Typ: 6 cylindrar, rak
Borr x slag: 87 x 91 mm
Borr/slag: 0,96:1
Volym: 3246 cm3
Inloppsventiler: 2 x 35 mm / cylinder
Vridmoment: 355 Nm @ 4900 rpm
Effekt: 343 hk @ 7900 rpm

Ferrari Tipo 049 (Ferraris F1 motor säsongen 2000)
Typ: V10, bankvinkel 90 grader
Borr x slag: 96 x 41,4mm
Borr/slag: 2,32:1
Volym: 2997 cm3
Inloppsventiler: 2 x 40,4 mm / cylinder
Vridmoment: 343 Nm @ 15 500 rpm
Effekt: 817 hk @ 17 500 rpm

Yamaha YZF-R1 (2015)
Typ: 4 cylindrar, rak
Borr x slag: 79 x 50.9 mm
Borr/slag: 1,55:1
Volym: 998 cm3
Inloppsventiler: 2 x 33 mm / cylinder
Vridmoment: 112 Nm @ 11 500 rpm
Effekt: 200hk @ 13 500 rpm

Från dessa specifikationer så kan vi göra ett antal intressanta observationer. Vi kan börja med att jämföra det specifika vridmomentet och den specifika effekten, alltså vridmoment och effekt per liter slagvolym vid respektive maxvärde:

BMW: 109 Nm/l, 106 hk/l
Ferrari: 114 Nm/l, 273 hk/l
Yamaha: 112 Nm/l, 200 hk/l

Notera att samtliga motorer producerar nästan exakt lika mycket vridmoment per liter cylindervolym trots att borr/slag-förhållandet är så väsentligt olika. Den specifika effekten skiljer dock väsentligt, där Ferrari motorn producerar nästan 3 ggr så mycket effekt i förhållande till cylindervolymen som BMW motorn.

Vi kan nu beräkna borrarean hos de olika motorerna:

BMW: 6 x 5945 mm2 = 3,5670 dm2
Ferrari: 10 x 7238 mm2 = 7,2380 dm2
Yamaha: 4 x 4902 mm2 = 1,9608 dm2

Om vi nu räknar fram hur mycket effekt de olika motorerna producerar per borrarea så finner vi att maxeffekten hos de respektive motor är någorlunda proportionell mot hur stor borrarea motorn har:

BMW: 96 hk/dm2
Ferrari: 113 hk/dm3
Yamaha: 102 hk/dm3

Vi kan nu räkna fram hur stor andel ventilarean utgör av borrarean; detta är en faktor som kan förklara varför en motor kan ge mer effekt per borrarea än en annan.

BMW: 32,4 %
Ferrari: 35,4 %
Yamaha: 34,9 %

Låt oss också jämföra medelkolvhastigheten vid max vridmoment, medelkolvhastighet vid max effekt och uppskatta den maximala kolvhastigheten samt maximala kolvaccelerationen vid max effekt för de tre motorerna:

BMW: 14,9 m/s, 24 m/s, 39,4 m/s, 41 300 m/s2
Ferrari: 21,4 m/s, 24,15 m/s, 38,6 m/s, 82 600 m/s2
Yamaha: 19,5 m/s, 22,9 m/s, 36,9 m/s, 62 600 m/s2

Här kan vi se att BMW motorn når max vridmoment vid en lägre medelkolvhastighet, något som förmodligen beror på att denna motor har mildare kammar, variabel kamfasning och är optimerad för ett snällare uppförande. BMW motorn har också eftersom den är långslagig betydligt lägre kolvacceleration vid max effekt. Yamaha motorns lägre kolvhastighet förklarar också varför den inte producerar lika mycket effekt per borrarea som Ferrari motorn, medan BMW motorns sämre prestanda får förklaras av andra orsaker.

Om man dividerar den maximala kolvhastigheten med ventilareaförhållandet så får man också en mycket grov uppskattning på hur höga gashastigheter man har i inloppsportarna under insugsfasen.

BMW: 122 m/s
Ferrari: 109 m/s
Yamaha: 106 m/s

Det är detta som slutligen begränsar motorn varvtalsmässigt, och BMW motorns högre gashastighet i kombination med en ”snällare optimering” kan förklara den lägre effekten i förhållande till borrarean.

[Brisse]

Intressant SaabJohan. Jag får väl ändra mitt påstående från "högre vridmoment" till "tidigare vridmoment"
Nu blir man ju lite nyfiken på ungefär var gashastigheten ligger i våra Saab-motorer, och hur överladdning påverkar. Antar att gashastigheten ligger ungefär som en sugmotor, och att den extra effekten kommer mest av den högre densiteten på gasen?

[kingback]

Är ditt steg 1 anpassat till 3" downpipe? Låter konstigt att det ska vara så mycket lagg, när jag monterade 3" på min (med tillhörande mappning) så försvann turbolag nästan helt, en jävla skillnad mot innan och då hade jag ändå 280 hk på E85 som jag tyckte var mycket rappare än originalmotorn. Förvisso en 2.3 men jag har svårt att tro att det gör en så stor skillnad.

Du ska nog kolla igenom slangar och ventiler till att börja med, nånting är fel..

[MicEE]

Nu återkommer jag.
De blåa backevntilerna är numera utbytta, bilen har fått adaptera om och jag har provkört då bilarna om vartannat igen. 2.3an har fortfarande väldigt mycket mindre turbolagg, faktiskt knappt något alls..