Qué significa cada dato
- Diámetro, carrera, cámara, pistón, junta y altura del pistón: los mismos datos que en la calculadora de relación de compresión estática. Juntos fijan el volumen muerto que queda encima del pistón en el punto muerto superior.
- Longitud de biela: entre centros. Decide dónde está el pistón para un ángulo de cigüeñal dado.
- Cierre de la válvula de admisión: grados después del punto muerto inferior (PMI), de la ficha del árbol de levas. Si la ficha solo da la duración y el centro de admisión, cierre después del PMI = centro + duración ÷ 2 − 180.
Qué cierre usar
Las fichas de árbol de levas dan el cierre a 0.050 pulgadas (1.27 mm) de levantamiento del taqué, y normalmente también al asiento (advertised), que el fabricante mide con un levantamiento mucho menor elegido por él. El valor al asiento cierra más tarde, así que siempre da una relación dinámica más baja para el mismo árbol. Ninguno está mal, pero dos resultados solo se pueden comparar si usan la misma convención. Elige una, anótala junto al número y revisa en cuál se basa cualquier cifra objetivo que leas.
La fórmula
r = carrera ÷ 2, l = longitud de biela, θ = 180 + ángulo de cierre después del PMI
pistón bajo el PMS = r + l − (r × cos θ + √(l² − r² × sin² θ))
carrera efectiva = pistón bajo el PMS en θ
volumen barrido dinámico = π ÷ 4 × diámetro² × carrera efectiva
relación dinámica = (volumen barrido dinámico + volumen muerto) ÷ volumen muertoLa primera línea es la geometría exacta de cigüeñal y biela: r × cos θ + √(l² − r² × sin² θ) es la distancia del eje del cigüeñal al bulón del pistón, que vale r + l en el punto muerto superior (PMS). No se usa ninguna aproximación de biela corta.
Ejemplo
Diámetro 101.6 mm (4.000 pulgadas), carrera 88.392 mm (3.480 pulgadas), biela 144.78 mm (5.700 pulgadas), cámara de 64 cc, cavidad de 5 cc, junta de culata (empaque de cabeza) de 104.14 mm (4.100 pulgadas) de diámetro y 1.0414 mm (0.041 pulgadas) de espesor, pistón 0.635 mm (0.025 pulgadas) por debajo del plano del bloque. La ficha del ejemplo da 224° de duración a 0.050 pulgadas con un centro de admisión de 110°, así que la válvula cierra a 110 + 112 − 180 = 42° después del PMI.
- Volumen muerto 83.02 cc, relación estática 9.63:1.
- Ángulo del cigüeñal 222° después del punto muerto superior: el pistón está 80.09 mm (3.153 pulgadas) por debajo del punto muerto superior, el 90.6 % de la carrera.
- Volumen barrido dinámico: 649.3 cc.
- Relación dinámica: (649.3 + 83.02) ÷ 83.02 = 8.82:1.
Si la misma ficha diera 280° de duración al asiento con el mismo centro, la válvula cerraría a 70° después del PMI: carrera efectiva de 65.405 mm (2.575 pulgadas) y relación dinámica de 7.39:1. El mismo árbol, dos convenciones, 1.44 puntos de diferencia (8.822 frente a 7.386 antes de redondear).
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 incluye la relación biela/carrera, la eficiencia volumétrica, la presión media efectiva (BMEP) y el caudal de aire del turbo y los puntos en el mapa del compresor.
Preguntas
¿Dónde encuentro el cierre de la válvula de admisión?
En la ficha del árbol de levas, en grados después del punto muerto inferior. Si la ficha solo da la duración y el centro de admisión, suma la mitad de la duración al centro y resta 180: 224° con un centro de 110° cierran a 42° después del PMI.
¿Uso el valor a 0.050 pulgadas o al asiento para la compresión dinámica?
Cualquiera de los dos, siempre que uses el mismo cada vez. El valor al asiento cierra más tarde, así que da un número más bajo. En el ejemplo de esta página, cerrar a 42° después del PMI da 8.82:1 y cerrar a 70° después del PMI da 7.39:1.
¿La longitud de biela cambia la compresión dinámica?
Solo un poco. Con el motor del ejemplo cerrando a 42° después del PMI, una biela de 144.78 mm (5.700 pulgadas) da 8.82:1 y una de 152.4 mm (6.000 pulgadas) da 8.81:1. La biela más larga ya ha subido el pistón un poco más cuando cierra la válvula.
¿Por qué la compresión dinámica es más baja que la estática?
La compresión estática cuenta la carrera completa. El pistón no puede comprimir nada hasta que la válvula de admisión cierra, y eso pasa después del punto muerto inferior, así que solo cuenta una parte de la carrera. En el ejemplo queda el 90.6 % de la carrera, y 9.63:1 estática pasa a 8.82:1 dinámica.