Apa yang dimaksud dengan rasio A / R?

Saya mendengar istilah rasio A / R hari ini sambil menonton video tentang turbocharger.

• Apa arti istilah rasio A / R?
• Apakah itu hanya berlaku untuk turbo? Jika tidak, apa lagi yang berlaku untuk itu?
• Bagaimana cara menghitungnya?
• Mengapa ini penting?

Apa arti istilah rasio A / R?

Di hampir semua aplikasi otomotif yang mungkin Anda lihat, turbo adalah aliran radial, bagian turbin berbentuk siput yang melekat pada bagian kompresor serupa. Seperti yang kita lihat dalam ilustrasi ini dari artikel Turbocharger Fundamentals :

Bagaimana cara menghitungnya?

Rasio luas penampang terhadap Radius adalah konsekuensi dari keinginan kita untuk mengubah energi linier (gas buang yang keluar dari manifold) menjadi energi radial (kita perlu memutar roda-roda kecil itu). Kita membutuhkan sesuatu yang sangat menyerupai corong yang telah diregangkan dan dipelintir menjadi spiral.

Sebagai contoh, lihat saluran pembuangan: ini adalah pemasangan yang relatif besar yang menerima semua gas buang. Saat pipa berputar ke tempat roda turbin menunggu, jari-jari setiap belokan menurun. Untuk menjaga kelancaran aliran, luas penampang pipa itu juga berkurang pada tingkat yang sebanding dengan penurunan luas. Hasilnya adalah rasio A / R yang konstan.

Apakah itu hanya berlaku untuk turbo? Jika tidak, apa lagi yang berlaku untuk itu?

Setiap blower aliran radial, kompresor, turbin atau pompa cenderung menunjukkan bentuk yang sama dan, karenanya, juga akan memiliki rasio A / R yang konstan.

Mengapa ini penting?

Di sinilah semuanya menjadi menyenangkan: Saya bisa menjadi Tuan Penyihir dan kita bisa melakukan sains.

Untuk percobaan ini, Anda memerlukan tiga hal:

1. Sedotan pengadukan tertipis yang masih bisa Anda tembus.
2. Sedotan biasa.
3. Bagian dari selang taman yang ingin Anda pakai.

Pertama, tiup melalui pengaduk. Rasakan aliran udara keluar dari ujung lainnya. Rasanya seperti sinar laser dari tekanan udara, bukan? Anda dapat memfokuskannya tepat pada sasaran, meniup hal-hal kecil di sekitarnya seperti butiran garam seperti orang gila.

Sekarang coba sedotan. Ini tidak terasa seperti laser. Anda masih bisa menaburkan garam di sekitar tetapi tidak terlalu fokus.

Cobalah meniup sekuat yang Anda bisa. Garam besar yang besar beterbangan di sekitar tanpa kesulitan, bukan? Sekarang coba pengaduk lagi. Tiuplah sekuat yang Anda bisa. Perhatikan bagaimana energi yang keluar tampak memuncak lebih awal meskipun mata Anda akan keluar dari kepala Anda?

Sekarang coba selang taman. Ini membosankan, bukan? Rasanya tidak ada yang istimewa yang keluar dari ujung sana. Anda dapat meniup sangat keras tanpa kesulitan tetapi juga tanpa imbalan besar.

Dalam percobaan kecil ini, kami menggunakan Anda dan sedotan pilihan Anda untuk menggantikan bagian turbin turbo dan butiran garam sebagai turbin itu sendiri. Tujuan dari sisi turbin turbo adalah untuk:

1. Dapatkan roda turbin itu bergerak sesegera mungkin (kami ingin meningkatkan pada putaran rendah). Pengaduk area kecil mengilustrasikan ini: mudah untuk mengepulkannya hampir tanpa usaha.
2. Terus putar turbin itu saat energi gas buang meningkat. Pengaduk menunjukkan bahwa area kecil kehabisan engah dengan cepat. Jerami yang lebih luas lebih baik.
3. Hindari membatasi aliran gas, bertindak sebagai penghambat knalpot dan membatasi daya keseluruhan. Selang taman hampir tidak ada batasan sama sekali. Pengaduk membuat bola mata Anda menyembul keluar.

Sebagai pedoman umum, rasio A / R kecil digunakan untuk mengoptimalkan jeda rendah, dorongan low-end sambil mengorbankan dorongan high-end. Ini umum di mobil jalanan hari ini. Rasio A / R yang lebih besar digunakan untuk mengoptimalkan puncak, dorongan high-end dan bagus untuk digunakan di trek.

Rasio A / R adalah rasio luas penampang area tempat gas mengalir dan jari-jari tempat itu dari pusat turbocharger. Biasanya rasio A / R konstan di sepanjang saluran di mana gas mengalir.

Dalam istilah yang lebih sederhana

Huruf A / R merujuk pada Area dan Radius.

Jika jari-jari turbocharger lebih besar pada titik tertentu, luas penampang titik itu harus lebih besar, untuk mempertahankan rasio A / R yang konstan.

Sebaliknya, jika jari-jari turbocharger lebih kecil pada titik tertentu, luas penampang pada titik itu harus lebih kecil, untuk mempertahankan rasio A / R yang konstan.

Rasio A / R yang lebih kecil mengoptimalkan turbocharger untuk respons cepat, tetapi mengurangi daya RPM yang tinggi. Rasio A / R yang lebih besar memiliki lebih banyak dorongan pada RPM tinggi, tetapi mereka memiliki lebih banyak "turbo lag" (keterlambatan dorongan).

Turbocharger memiliki dua rasio A / R, satu untuk sisi turbin (sisi knalpot), dan satu untuk sisi impeller (sisi asupan).

Jika maksud dari turbocharger adalah untuk memberikan efisiensi tambahan, atau torsi end yang lebih rendah, maka rasio A / R yang lebih rendah lebih disukai. Mesin akan sangat responsif terhadap perubahan throttle, dengan sedikit kelihatan.

Jika maksud dari turbocharger adalah untuk memberikan daya maksimum untuk balap, maka rasio A / R yang tinggi lebih disukai. Ini akan menghadirkan lebih sedikit tekanan balik ke sisi knalpot, dan itu akan memberikan lebih banyak dorongan tanpa RPM turbin yang berlebihan. Akan tetapi, akan ada jeda yang lebih nyata.