Wren 54 upgrade

Hoi Martin,

Indien de hoge temperaturen blijven ga ik dat zeker proberen maar ik heb de indruk dat de temp enkel met die hotspot te maken heefd, bij die eerste run liep hij extreem koel. Ik moet eerst effe bepalen waar die hotspot nu vandaan komt......

Bang voor een NGV destructie ben ik gezwicht en stap effe af van mijn eigenbouw NGV en heb een Wren gietstukje aangeschaft. Ik ben er volledig van overtuigt dat de eigenbouw NGV goed werkt en duurzaam kan zijn mits temperaturen ok zijn. Ellende wordt compleet als ik een schoepje verlies en dan kost het uiteindelijk nog veel meer. Voor een standaard MW54 of KJ66 bouw werkt het prima maar deze motor is anders en daar moet ik eerst mee aan de slag zeg maar. Ook mooi de kans om de diverse NGV's te testen op verschil.

Hier het mooie Wren stukje.


Ik laat het nog effe liggen, eerst mijn F15 motor jaarlijkse inspectie geven en een kleine performance upgrade programmatje uitvoeren. (eea wegfrezen van diffuser en NGV) Daarna weer verder aan deze turbine.

Groetjes,
Gerald

 

Op verzoek hier een verhaaltje zoals ik mijn verbrandingskamer gemaakt heb. De afmetingen van mijn kamer wijken iets af van de standaard MW waar de buitendiameter 4mm vergroot is voor de grotere compressor en grotere passende buitenmantel. Alle voorste gaatjes zijn allemaal 1,5mm, voor de rest zijn de standaard maten aangehouden. De Swirl jets zijn verdwenen en alle dimpels zijn ook achterwege gelaten wat evengoed blijkt te werken. Alleen aan de voorzijde waar de swirljets ook gezeten hebben zijn nu 12 gaatjes van 1,5mm geboord en vervolgens met een 1,5mm staafje naar rechts (van achteren gezien) uitgebogen. Deze hebben toch nog een kleine gas mix effect en zullen eea ook een beetje koelen. Hieronder kun je de dimpleloze kamer zien met de kleine "swirl gaatjes" aan de voorzijde ter hoogte van de sticks. Ook kun je mooi zien na 60 minuten draaitijd dat de temperatuur distributie wel ok is.




Wel nu, de voor en achter ringen als eerst. Deze kunnen op meerdere manieren gemaakt worden en meestal worden de ringen met grote mallen geperst. Da's een hoop metaal verspaning voor die mallen en er is een flinke pers nodig. Ik heb iets anders gedaan wat ook heel goed mogelijk is op een kleinere draaibank en zónder pers. De ringen worden om een mal gedraaid met behulp van een kogelagertje. Hieronder een schets tekening en een foto van de mal:


Foto, links de MW54 mal en rechts zoals ik die ook gebruikt heb voor mijn KJ's, de werking wordt verder in het verhaal wel duidelijk:


Materiaal voor de verbrandingskamer is meestal 0,5mm rvs en houd zich prima. Is ook het gemakelijkst bij metaalhandels te krijgen en niet duur. Voor het knippen heb ik ooit bij Conrad een rondknipper besteld wat heel mooi werkt. Was toen niet duur en leek een beetje prul maar knip er nu al een paar jaar prima mee zonders zelfd de scharen te slijpen:


Let wel....., rvs kan vlijmscherp zijn.....doe aub niet zo eigenwijs als ik en doe een paar tuinhandschoenen aan tijdens knippen.......nweer:


Hieronder een uitgeknipt plaatje van gaatjes voorzien om in de mal vast te schroeven met M3 boutjes om daarna de ring eerst op maat te draaien:

let wel, er zijn twee manieren om de ringen vast te schroeven. bij de achterste ring maak ik gebruik van de 12 gaten die later groter gemaakt worden voor de plaatsing van de 12 sticks, ideaal. De voorste ring heefd 3 gaten om de hele kamer straks tegen de achterkant van de diffuser te schroeven. Deze gebruik ik, samen met een voorspan ring om tegen de mal te schroeven zoals je hieronder kan zien.


Hierboven draai ik de schijf op ongeveer 4mm overmaat om later om te buigen. De mal heefd in dit geval een buitendiameter van 78mm waarbij de ringen er eenmaal overheen gewalst een buitendiameter van 79mm zullen hebben. (2x 0,5mm wanddikte) Nu moeten de ringen dus op 78+4+4= 86mm gedraaid worden.

Daarna kunnen ze met een kogelagertje omgewalst worden. Dit is niet meer dan een tooltje om een standard 608 lager vast te kunnen houden in de beitelhouder. Eerst span ik in op 45 graden en duw de ring om, daarna span ik de kogelager beitel in op ongeveer 93 graden en duw het verder door. (iets over 90 graden om het terug buigen te kompenseren) De kracht voor het omrollen/buigen is relatief weinig op de draaibank.


Op deze manier draai ik bijna alle radiusen, behalve de voorste ring binnendiameter. Hieronder een duidelijke foto van de achterring. De binnen radius draai ik eerst zoveel mogelijk naar binnen in de mal, daarna schroef ik hem los en zet hem opnieuw omgekeerd vast om de binnen ring op uiteindelijke diameter te draaien. Voordeel van deze manier is dat je vrij precies de diameter beetje bij beetje kan aanpassen om bijvoorbeeld passend te maken op de reeds voor handen liggende NGV. Iets té groot duw je hem gewoon weer een stukje terug.


De enige radius die ik wel pers is het kleine gat van de voorste ring, die vergt ook niet zoveel kracht. Hier maak ik weer gebruik van dezelfde mal en een extra "bullet" die ik met de draaibank tailstock er doorheen pers, zie hieronder.


En hieronder een aantal ringen gedraaid met de mal. Kijk maar goed naar de mal, deze heb ik modulair gemaakt zodat ik meerdere handelingen kan maken voor de diverse radiussen:


De rest van de kamer is vrij straigh-forward. Een handige tip heb ik van Japio gehad, met dubbelzijdige tape een kopie van het gatenpatroon op de plaat plakken en zo met dubbelzijdige tape meerdere platen op elkaar plakken zodat je precies meerdere platen tegelijk kan aanboren. Eerst met een centerpunch en hamer alle gaten effe aantikken zodat de boor niet gaat lopen.

De stick zijn nu gewoon recht maar zijn geribbeld. Dit om tóch te proberen de kerosine de langste en langdurigste weg te laten afleggen om zo maximaal te verdampen. Dit niet alleen om temperaturen laag te houden (voorkomen van late ontbranding als gevolg van slechte verdamping) maar ook om de acceleratie fors te verbeteren zonder flame-outs of vuurspuggen...

Hieronder een plaatje van de achterring met sticks. De ribbels heb ik er later ingeknepen met een kniptang. Let wel op dat de ribbels zoveel mogelijk gelijk zijn.


En voilá, de manier zoals ik het doe wat bij mij altijd prima gewerkt heefd. Neemt niet weg dat er natuurlijk meerdere wegen naar Rome zijn, hangt ook een beetje af welke apperatuur je thuis heb staan of ter besschikking hebt.

Groetjes,
Gerald

 

Erg mooi verslag Gerald,
Geeft een goede indruk hoe je het e.e.a. hebt gemaakt.
Mooie tip het forceren met een kogellager.

mvg Rene

 

bedankt gerald , hier zat ik op te wachten
ik heb het ook gezien hoe jaap het doet, die perst ze, en dat gaat ook prima
maar dan dien je wel over de juiste pers te beschikken.
ik ga dit aankomend weekend is uitproberen.
groeten Gertjan

by the way, heb je de branderkamer in elkaar gepuntlast, of gehardsoldeerd?

 

@gerald

is die gegoten NGV ook goed voor je motor, en dan bedoel ik kwa maat.
In het begin heb je ergens verteld, dat je het turbine wiel zo groot mogelijk laat, omdat je een grotere compressor gebruikt. Maar als de schoepen van het turbine wiel groter gelaten zijn, zijn de schoepen van de gegoten NGV nu dan niet te klein? aangezien de gegoten NGV ervan uit gaat dat je een 54mm turbinewiel hebt, en niet groter

groeten Paul

 

Goede vraag Paul, ik denk dat het wel moet kunnen omdat Wren deze cast ook gebruikt voor hun 54'SuperSport die 81 Newton geeft. Ik denk wel dat deze ngv meer weerstand zal geven vanwege meerdere schoepen en dat mijn ngv meer potentie heefd maar we zullen zien. Heb hem gisteren passend gemaakt en ingebouwd en wil hem vandaag gaan testen.

Wél ben ik nog iets héél interessants tegen gekomen........ Nadat alle onderdelen weer schoongemaakt waren om geinstalleerd te worden deed ik nog effe een test voor de brandstofring met propaangas om blokkages te bekijken. Die waren er niet, 12 mooie vlammetjes en even lang, maar ik zag ook een hele kleine blauwe gloed aan het begin van één van de naalden...., bleek dat er een scheurtje in zat! Erg vervelend (maar ook weer goed!) dat ik die nu pas zag, zeker weten dat dit mijn hotspot veroorzaakt heefd. Brandstof zal er onder druk uitpiesen en in de luchtstroom alle kanten op dwarrellen en uiteindelijk de verbrandingskamer in. De scheur zat ook ongeveer ter hoogte van de hotspot......

Allemaal weer gerepareerd en we zullen vanmiddag zien, hou jullie op de hoogte.

Grt,
Gerald

 

Vandaag weer gedraaid met de nieuwe ngv en alles wel goed gegaan, temperaturen vrij laag zonder uitlaat, 480 graden in mid-range en 540 max bij ingestelde max toerental van 145.000. Motortje start prima nu de pomp afgesteld is op de fadec en acceleratie is werkelijk ontzettend snel, in één seconde van mid-range naar max rpm! Ben effe voorzichtig nog naar 150.000 rpm gegaan maar daar begon de motor een beetje te brommen.....waarschijnlijk zo'n beetje hetzelfde als waar Martin last van had. Echter met mijn eigenbouw ngv deed hij dat niet dus om op Paul's opmerking terug te komen..., deze ngv zal iets restricten. Zal dus de schoepen iets af moeten vijlen aan de achterzijde om mee te beginnen.

Nog weinig data opgeschreven omdat ik eerst een aantals run's wilde doen om betrouwbaarheid te bekijken en dat ging wel goed.

Hieronder een foto van de NGV, hij is na 27min. draaien nauwelijks verkleurd!!! Koel beestje.

Binnenkort verder.

Groet,
Gerald

 

hoi Gerald,
ziet er goed uit joh. welke electronica gebruik je om je motor te besturen?
ik ben mezelf aan het orienteren, maar ik denk dat ik voor de manuel start ga. (fadec)
dit heeft zijn voordelen lijkt me, (minder componenten in je kist dus minder kans op storing, het is lichter en niet te vergeten goedkoper) maar het nadeel is natuurlijk dat het wat omslachtiger is met het starten.

 

Hoi Gertjan, precies wat je zegt, manual start heefd zo ook zijn voordelen en bovendien wen je heel snel aan het starten. Zelf heb ik jaren met perslucht gestart (duifles) wat prima werkt maar wel iedere keer die zware fles meezeulen. Ben met dit motortje pas overgegaan op een electrische handstarter en het werk echt heel simpel en makkelijk en ben eigenlijk al verkocht. Nu gebruik ik nog een 7.4 volt speed-400 op 12 volt maar die zal wel een keer de geest geven denk ik dus tegen die tijd op zoek naar iets charmanters.

Ik gebruik nu, net als Martin, ook de Fadec manual start van Gaspar Espiel en dat werkt echt heel mooi en is betaalbaar. De kale ECU kost geloof ik maar 77 euro en je kunt alles zelf afstellen indien nodig op een hele makkelijke manier. De unit is ook heel klein en licht en gebruikt maar weinig spanning dus kun je ook weer een lichte accu meenemen.

Hieronder een plaatje van m'n handstarter:






Hier een link naar de verkoop site van Gaspar: Xicoy Electrónica


Groetjes,
Gerald

 

had je nu ook geen hotspot meer?

je zou de motor dan nog kunnen testen met uitlaat, en dan kijken of de hotspot ook wegblijft. Als dat het geval is, is het dan niet een optie, om je eigen gemaakt NGV te repareren, en die weer in de bouwen? Of ben je nog niet zeker ervan, dat die het overleeft?

De handgemaakt NGV is misschien wel op maat voor jouw turbine wiel (weet niet of je die hebt aangepast, of kwa maten ook zo is als op tekening). Dan ben je misschien ook van je brommen af. Want los je het brommen wel op met het af frezen van de schoepen van de NGV. Want anders kan het je een duur NGV stuk kosten.
De compressor die je gebruikt is ook niet de kleinste voor een 54mm (of 55 bij jouw misschien) turbine wiel.

 

Hallo turbine freaks, eindelijk weer wat gedaan aan m'n motorke. Laatste update had ik niet meer geplaats, druk, druk, ......

De motor op vol vermogen getest tot en met 160.000rpm en dat ging redelijk. Daarmee bedoel ik dat voor een normale wren je tevreden mag zijn maar mijn intentie was juist om er méér uit te krijgen.
Bij 155K heb ik een gezonde 6kg stuwdruk, motor accelereert echt héél vlot en temperaturen zijn goed. Ga ik echter naar 160K zie ik toch dat de vlam naar achteren wandeld en de uitlaat temperaturen schieten omhoog en krijg er niet meer dan 6.4kg uit......hmmm. Lijkt alsof er ergens een behoorlijke rendements verlies plaatsvind en dan met name de diffuser als hoofd verdachte. Ik heb toen de achterkant van de diffuser 3mm afgedraaid zodat de axiale kanalen korten worden in de hoop minder weerstand te hebben. Ook heb ik de kanalen op het einde wat taps gevijld zodat er een betere aerodynamische overgang zou zijn en heb ook de kern diameter verkleint wat de totale doortocht oppervlak vergroot en daarmee hopelijk ook het diffusie proces. Doel is een verbeterde diffusie zodat er een lagere flow komt bij een hogere druk. Deze druk moet de vlam aan het achtereinde verder naar binnendrukken bij de hogere toeren, zie hieronder het verschil.

Rechte diffuser kanalen, onbewerkt:


En hier na bewerking:



Weer testen en de resultaten vielen wat tegen. Er was bij de hogere toeren wel een lichte temperatuur afname en tevens een iets hogere stuwdruk maar de resultaten waren mij té klein. Stuwdruk nu 6.6 kg bij 160k. Wél heefd het me laten zien dat de diffuser wellicht de "bottelnek" zou kunnen zijn maar dan moet ik een andere diffuser gaan maken om dat te bewijzen. Martin had het me al eerder aangeraden:

Dusssss, dat moet het dan maar worden. De vorige was nog op een cnc freesmachine gemaakt van een vlieg collega, deze keer wilde ik het wel zelf proberen. Ik had gezien dat Ger eenzelfde freesbankje als ik had gekocht en hij had daar ook een heel mooi diffusertje op weten te borduren.....ik dan ook maar eens de stoute schoenen aangetrokken, hieronder het foto verhaaltje:

Eerst maar eens een tekeningetje maken in AutoCad, hier een printscreen:


Hierbij kon ik al meteen het grote verschil zien met de 13 schoeps diffuser. De lucht uittree hoek is hier 17.8 graden terwijl dat bij de oude maar 13 graden was. Dat zegt de meeste hier niet zo veel maar de hoek moet tussen de 12 en 18 graden liggen voor een optimale werkingsgraad. Heb daar ook correspondentie mee gehad met Peter Chaffe, een turbine guru binnen GTBA, en die zei dat naarmate de motoren kleiner van diameter worden het inderdaad beter is om die hoek zo groot mogelijk te maken binnen de grenzen, schijnt beter te werken bij de kleintjes.

Nu dus met behulp van m'n tekening de basisvorm op de draaibank maken:


Bij totale gebrek aan cnc mogelijkheden en ook geen verdeelunit moeten we maar op de ouderwetse manier te werk gaan. De tekening uitgeprint op ware grote, gecontrolleerd op vervorming en vervolgen met een snijpasser de ringen uitgesneden en op het werkstuk geplakt met tape. Daarna heb ik met een kraspen zo precies mogelijk de schuine zijdens gemerkt met puntjes en ook de voorste bevestigings/brandstof leiding gaten gepunched:


En nu frezen maarrrrrrrr........;






Bij draaien krijg je een hoop aluminium slingers maar die zijn makkelijk op de ruimen omdat alles aan elkaar kleeft, bij frezen wordt het echter één grote aluminium snipper feest! Hier kun je ook m'n relatief simpele mini freesbankje zien...werkt perfect hoor.


De verdeling had ik zoals eerder gezegd op het werkstuk gekrast. Het ding heb ik alleen op de kern met één dikke bout bevestigd zodat ik hem kan verdraaien wanneer ik de bout los maak. Naast het werkstuk heb ik een aluminuim plaatje gebout die ik als referentie heb gebruikt om de verdeling op te lijnen. Zie hieronder het bevestiging tooltje wat ik daarvoor gemaakt heb:


En hier de diffuser nét van de freesbank;


...en hier na afbramen en schoonmaken..... Ben er zéér tevreden over, al zeg ik het zelf. Heb er best wel tegenop gezien maar het ging veel vlotter dan verwacht. Nu nog het zaakje passend maken op de motor. Vanwege de andere schoep verdeling van 13 naar 11 kloppen álle bevestingings gaten van de buitenmantel en de kompressor kuip niet meer dus daar moeten we nog effe over denken en opnieuw boren. Sommige gaten zullen opgevuld moeten worden. En daarna natuurlijk testen, ben wel erg benieuwd.

Tot verders,
Gerald

 

knap werk

Hoi Gerald,ziet er veel belovend uit,met uitlaat zal hij iets warmer gaan draaien en zal de druk iets verder naar voren komen ,maar dat zul je wel goed krijgen.
Mooie foto,s met goede info.toppy.Sucses morgen!
gr rene.

 

toppie

@Gerald

Ziet er weer geweldig uit kerel, maar wat moet die knijpfles met olie daar op je werkbank ??

Heb je niet dat spul van mij gebruikt ??? ik zal je nog eens wat mee geven !!!!! hahaha grappieeeeeeeee.

Groet Jaap

 

Ha ha ha ha, laat ik nu nét toevallig vanmiddag je spullekke aangelengd hebben om wat draad te tappen, werkt perfect, kan ik nog wel een paar jaar mee aan de gang, is goed besteed kerel!

Cheers,
Gerald

 

hoi,

heel knap wat jullie hier allemaal in elkaar knutselen , zelf begin ik er wel nooit aan

gtjs
wim

 

wow

@Gerald


Oke dan, ik maakte me al zorgen hahahaha.

Nog even voor de duidelijkheid zware verspaning 1/15 lichte verspaning 1/20 mengen, maar jij verspaand eigelijk nooit zwaar dus gewoon 1/20 of 1/25 mengen en is niet alleen om te tappen hoor, ook draaien en frezen, ietsiepietsie erop (met een kwassie) en je verspaand helemaal toppie.

Als ik het goed zie heb jij een niet erg harde soort alu gebruikt, ik zie dat het alu dof blijft na het verspanen en aan de spanen zie ik dat, ik kan het ook fout hebben natuurlijk.

FF wat anders, heb je het nog mee gekregen dat ik nog stukken aluprofiel heb opgehaald voor de cnc, ik kon het niet laten liggen hihihihi, ik heb ook weer voor jou materiaal mee genomen.

Vriendelijke groet Jaap

 

Hallo Gerald.

Ik denk dat je nu een lagere intrede snelheid in je brandkamer krijgt , dus de vlam niet meer zo snel naar achter geblazen word.

Ik denk dat het beter zal gaan.

Als hij straks in elkaar staat en je start hem ,let dan eens op de opstart tijd , en luister eens goed naar de motor ,of hij feller reageerd.

Ik denk ook dat je sticks nu wel gaan verbranden omdat de kamer nu heter word.

Succes ermee, en ik hoor en zie het wel.

Groetjes, en nog even wat , de supersport heet een 14 blads compressorwiel , met een eind diameter van 56 mm .
Eerst hadden ze 60mm en 12 schoepen ,maar die maakte een veel te schel geluid.
Nu hebben ze de 56 mm , en dit is een aangepaste compressor.
Door de 7 bladen is de motor wat stiller, kouder geworden, en levert iets meer vermogen .

Mike vertelde me dit in Helchteren.

Martin.

 

Klopt! Is goedkoper en makkelijker aan te komen. Met deze dikke schoepen maakt dat ook niets uit, is wel anders dan bij de twee traps diffusers zoals in de KJ66.

Ha ha, had niet veel anders verwacht, k'zag je al denken toen we er naar zaten te kijken.....véél te mooi spul om weg te gooien.

Grtz,
Gerald

 

Hoi Martin,

Was ik ook inmiddels al achter gekomen en gezien, ben echter nog niet aan een nummertje van het wiellekke gekomen maar ik blijf pluizen als Sherlock Holmes...., je kent het wel . Los daarvan denk ik dat dit wieletje ook potentie heefd, we zullen zien.

Grt,
Gerald

 

O,ja zeker daar geloof ik ook wel in.


Ik ben benieuwd hoe je motor gaat lopen .

Groetjes,

Martin.