Qué significa cada dato
- Potencia objetivo en el cigüeñal: la potencia que piensas sacar en el cigüeñal, no en las ruedas.
- BSFC (brake specific fuel consumption, consumo específico de combustible): libras de combustible que quema el motor por hp y por hora. Depende del motor, del combustible y del mapa de inyección, así que es un supuesto que fijas tú. Los botones son reglas prácticas comunes, las mismas que usa la calculadora de inyectores.
- Combustible: fija la densidad que pasa las libras a litros y galones. La densidad de la gasolina varía, así que 0.74 g/ml es un supuesto que puedes cambiar. El etanol tiene 0.789 g/ml a 20 °C. En una mezcla, la densidad se pondera por la parte de etanol en volumen.
- Margen de seguridad: caudal extra sobre lo que quema el motor, 20 % por defecto. También es un supuesto, no una cifra de ninguna norma.
La fórmula
La fórmula parte de la potencia en hp y del BSFC en unidades de EE. UU. (lb/hp/h), y luego pasa a litros.
caudal (lb/hr) = potencia × BSFC × (1 + margen)L/h = lb/hr × 0.45359 ÷ densidad (g/ml)gal/hr = L/h ÷ 3.7854densidad de la mezcla = e × 0.789 + (1 − e) × densidad de la gasolina0.45359 son los kilogramos que tiene una libra, y una densidad en g/ml es la misma cifra en kg por litro. La densidad de la mezcla da por hecho que los volúmenes se suman exactamente, sin contar el pequeño cambio de volumen al mezclar etanol y gasolina.
Ejemplo resuelto
Un motor de gasolina sobrealimentado que busca 500 hp (unos 507 CV), BSFC 0.60, gasolina a 0.74 g/ml y margen del 20 %:
500 × 0.60 = 300 lb/hr quemadas. Con el margen: 300 × 1.20 = 360 lb/hr. Eso son 360 × 0.45359 = 163.3 kg/h, y 163.3 ÷ 0.74 = 221 L/h, o 220.7 ÷ 3.7854 = 58.3 gal/hr.
Los mismos 500 hp con E85 al 85 % de etanol y un BSFC de 0.80 necesitan 480 lb/hr (217.7 kg/h). Con una densidad de mezcla de 0.85 × 0.789 + 0.15 × 0.74 = 0.782 g/ml, eso son 279 L/h o 73.6 gal/hr.
Cómo leer los datos de una bomba
Una bomba no tiene una sola cifra de caudal. Da menos caudal cuanto mayor es la presión contra la que bombea, y su caudal cambia con el voltaje que le llega. En un motor sobrealimentado con un regulador referenciado al boost, la presión de combustible sube con el boost, así que revisa el caudal a esa presión más alta. Lo que dice si una bomba alcanza es la curva de caudal del fabricante a tu presión y voltaje de trabajo, no el número de la caja.
El resultado es un cálculo con los números que escribes. Comprueba también que las líneas, el filtro y el regulador aguanten ese caudal. ¿Usas etanol? Calcula la mezcla con la calculadora de mezcla E85 y su relación estequiométrica con la calculadora de lambda y AFR. ¿Mezclas dos gasolinas? Mira la calculadora de mezcla de octanaje. Estima la potencia a partir del boost con la calculadora de presión de turbo.
Preguntas
¿Qué bomba de gasolina necesito para 500 hp?
Con un BSFC de 0.60 (gasolina sobrealimentado) y un margen del 20 %, unos 221 L/h (360 lb/hr, 58.3 gal/hr) a 0.74 g/ml. En atmosférico con un BSFC de 0.50 son 184 L/h (300 lb/hr). 500 hp son unos 507 CV.
¿Cuánto más caudal de bomba necesito para E85?
Con la regla común de un 30 % más de combustible, 500 hp sobrealimentados con un BSFC de 0.80 y un margen del 20 % necesitan 279 L/h (480 lb/hr, 73.6 gal/hr) con E85 al 85 % de etanol.
¿Cómo paso de lb/hr a litros por hora?
Multiplica por 0.45359 para tener kg/h y divide entre la densidad del combustible en g/ml. A 0.74 g/ml, 360 lb/hr son 221 L/h. Divide entre 3.7854 para tener galones de EE. UU. por hora: 58.3.
¿Por qué el caudal anunciado de una bomba no es el que obtengo?
El caudal de una bomba depende de la presión contra la que trabaja y del voltaje que recibe. Una cifra tomada a baja presión o con voltaje alto puede quedar muy por encima de lo que la bomba da en tu auto. Usa la curva de caudal del fabricante a tu presión de combustible.