Was die Eingaben bedeuten
- Hubraum und Drehzahl: ergeben den theoretischen Luftdurchsatz, also das Volumen, das der Motor ansaugen würde, wenn sich jeder Zylinder bei jedem Ansaugtakt komplett füllt.
- Gemessener Luftdurchsatz: cfm von einem Durchflussmesser oder Gramm pro Sekunde aus einem Log des Luftmassenmessers (LMM). Logge bei Vollgas und lies die Drehzahl im selben Moment ab.
- Luftdichte: macht aus Gramm Kubikfuß. Der Standardwert 1,225 kg/m³ ist die ISA-Normatmosphäre auf Meereshöhe bei 15 °C.
Die Formeln
theoretische cfm = CID × U/min ÷ 3456
cfm aus g/s = g/s ÷ 1000 ÷ Dichte × 35,315 × 60
Liefergrad (%) = gemessene cfm ÷ theoretische cfm × 100Ein Viertaktzylinder füllt sich einmal alle zwei Umdrehungen, der Motor saugt also alle zwei Umdrehungen seinen Hubraum an. Kubikzoll pro Minute geteilt durch 1.728 ergibt Kubikfuß, und 1.728 × 2 = 3.456. Der Vergaser CFM Rechner nutzt denselben Zusammenhang andersherum. 35,315 ist die Zahl der Kubikfuß in einem Kubikmeter. CID ist der Hubraum in Kubikzoll.
Rechenbeispiel
Ein 2,0 L Motor (122,05 ci) loggt 110 g/s bei 6.000 U/min.
- Theoretischer Luftdurchsatz: 122,05 × 6.000 ÷ 3.456 = 211,9 cfm.
- Gemessen: 110 ÷ 1000 ÷ 1,225 × 35,315 × 60 = 190,3 cfm.
- Liefergrad: 190,3 ÷ 211,9 = 89,8 %.
Dieselbe Antwort in Masse gerechnet: Der theoretische Durchsatz ist 2,0 L × 6.000 ÷ 2 pro Minute bei 1,225 kg/m³, das sind 122,5 g/s, und 110 ÷ 122,5 = 89,8 %.
Mit einem Durchflussmesser: Ein Motor mit 350 ci (5,74 L) hat bei 5.500 U/min einen theoretischen Luftdurchsatz von 557,0 cfm. Gemessene 470 cfm sind 84,4 %.
Welche Dichte du nimmst
Gegen Normluft gemessen zeigt ein Motor, der warme oder dünne Luft atmet, einen kleineren Liefergrad, weil er weniger Gramm ansaugt. Das ist praktisch, um Messläufe von verschiedenen Tagen zu vergleichen. Willst du sehen, wie gut sich die Zylinder mit der Luft füllen, die sie tatsächlich bekommen, trag die Dichte dieser Luft ein: Dichte = Druck ÷ (287,05 × Temperatur), in Pascal und Kelvin. Bei 101,325 kPa und 30 °C sind das 1,1644 kg/m³, und das Beispiel oben wird zu 94,5 %.
Weitere Rechner
Berechne zuerst die statische Verdichtung mit dem Verdichtungsrechner und das Druckverhältnis eines aufgeladenen Motors mit dem Ladedruck Rechner. Zum Motorbau gehören auch dynamische Verdichtung, Pleuelverhältnis, effektiver Mitteldruck und Turbo-Luftdurchsatz und Punkte im Verdichterkennfeld.
Fragen
Wie berechnet man den Liefergrad?
Teile den Luftdurchsatz, den der Motor tatsächlich ansaugt, durch seinen theoretischen Luftdurchsatz, beim Viertakter Hubraum × Drehzahl ÷ 2. Ein Motor mit 350 ci hat bei 5.500 U/min theoretisch 557,0 cfm, gemessene 470 cfm ergeben 84,4 %.
Wie bekomme ich den Liefergrad aus einem LMM-Log?
Rechne Gramm pro Sekunde mit einer Luftdichte in cfm um und teile durch die theoretischen cfm. Ein 2,0 L Motor, der bei 6.000 U/min 110 g/s loggt, setzt bei 1,225 kg/m³ 190,3 cfm durch, gegen 211,9 cfm theoretisch: 89,8 %.
Kann der Liefergrad über 100 % liegen?
Ja. Abgestimmte Schwingungen in Ansaugung und Auspuff können mehr als das Hubvolumen hineinpressen, und ein Turbo oder Kompressor schafft das über Druck. Bei 150 g/s würde das 2,0 L Beispiel bei 6.000 U/min gegen Normluft 122,4 % zeigen.
Was bedeutet 3456 in der Formel für den Luftdurchsatz?
Das sind 1.728 Kubikzoll pro Kubikfuß mal die 2 Umdrehungen, die ein Viertakter braucht, um jeden Zylinder einmal zu füllen. CID × U/min ÷ 3456 ergibt den theoretischen Luftdurchsatz in cfm.