Qué significa cada dato
- Potencia objetivo, relación aire-combustible y BSFC: fijan cuánto aire pide el objetivo. El BSFC (brake specific fuel consumption, consumo específico de combustible) son libras de combustible por hp y por hora. Los valores por defecto, 12.0:1 y 0.60, son supuestos, no mediciones.
- Boost, altitud y presión perdida: fijan la relación de presión que debe dar el compresor. La presión exterior sale de la atmósfera estándar.
- Cilindrada, eficiencia volumétrica, temperatura en el colector y rango de rpm: fijan cuánto aire mueve de verdad el motor con ese boost.
- Referencia del mapa: corrige el caudal a las condiciones para las que está dibujado tu mapa del compresor.
Las fórmulas
Las fórmulas están en unidades de EE. UU. (hp, lb/min, psi, °F), como la mayoría de los mapas de compresor.
caudal (lb/min) = hp × BSFC × AFR ÷ 60
relación de presión = (boost + presión perdida + exterior) ÷ exterior
densidad (lb/ft³) = psia × 144 ÷ (53.35 × (°F + 459.67))
caudal del motor = CID ÷ 1728 × rpm ÷ 2 × VE × densidad
caudal corregido = caudal × √(T entrada ÷ T ref) ÷ (p entrada ÷ p ref)53.35 ft-lbf/(lb °R) es la constante del aire, la misma que 287.05 J/(kg K) en unidades métricas. Las temperaturas de la corrección son absolutas.
Ejemplo resuelto
Objetivo de 250 hp (unos 253 CV), 12.0:1, BSFC 0.60: 250 × 0.60 × 12.0 ÷ 60 = 30.0 lb/min (0.227 kg/s).
20 psi (1.38 bar) a nivel del mar, sin presión perdida: (20 + 14.70) ÷ 14.70 = 2.36 de relación de presión.
Un motor de 2.0 L con 90 % de eficiencia volumétrica y 120 °F (48.9 °C) en el colector: densidad 34.70 × 144 ÷ (53.35 × 579.67) = 0.1616 lb/ft³. A 6500 rpm mueve 33.4 lb/min (0.252 kg/s), unos 278 hp con los mismos supuestos. A 5500 rpm mueve 28.2 lb/min y a 6000 rpm 30.8 lb/min, así que llega al objetivo de 30.0 lb/min entre las dos. Con la referencia del mapa en 59 °F y 14.70 psi, el caudal corregido y el real son iguales a nivel del mar.
Cómo leer un mapa del compresor
El eje horizontal es el caudal de aire corregido, en lb/min o kg/s. El eje vertical es la relación de presión. La línea del borde izquierdo es la línea de bombeo (surge): a su izquierda el flujo es inestable. El borde derecho es donde el compresor ya no da más caudal (choke). Los lazos cerrados son las islas de eficiencia, y las curvas que cruzan el mapa son las líneas de velocidad del eje. Marca todas las filas de la tabla. Los puntos a la izquierda de la línea de bombeo o más allá del borde derecho del mapa quedan fuera de lo que cubre ese mapa. El propio mapa te dice el resto; esta página no califica ningún compresor.
La altitud mueve los puntos: a 5000 ft (1524 m) la presión exterior es de 12.23 psi (0.843 bar), así que 20 psi de boost dan una relación de 2.64, y 30 lb/min pasan a 36.1 lb/min corregidos.
Otras calculadoras
Calcula primero la relación estática con la calculadora de relación de compresión, y la relación de presión de un motor sobrealimentado con la calculadora de presión de turbo. La sección de motor también cubre la compresión dinámica, la relación biela carrera, la eficiencia volumétrica y la presión media efectiva (BMEP).
Preguntas
¿Cuánto caudal de aire necesito para mi potencia?
Multiplica la potencia en hp por el BSFC y la relación aire-combustible, y divide entre 60. Con los supuestos 0.60 y 12.0:1 salen 0.12 lb/min por hp, así que 250 hp necesitan 30.0 lb/min (0.227 kg/s).
¿Cómo se calcula la relación de presión del compresor?
Suma el boost, la presión que se pierde en el intercooler y los tubos, y la presión exterior, y divide entre la presión exterior. 20 psi a nivel del mar dan (20 + 14.70) ÷ 14.70 = 2.36.
¿Qué es el caudal corregido en un mapa del compresor?
Es el caudal de aire referido a la presión y la temperatura de entrada de referencia del mapa, para que un mismo mapa sirva con cualquier clima. Un aire de entrada más caliente o menos denso lo sube: 30 lb/min a 5000 ft con aire a 59 °F son 36.1 lb/min corregidos a 14.70 psi y 59 °F.
¿La caída de presión del intercooler cambia la relación de presión?
Sí. El compresor tiene que dar la presión perdida además del boost que ves en el colector. Con 2 psi (0.14 bar) de pérdida, 20 psi a nivel del mar piden una relación de 2.50 en lugar de 2.36.