Ce que signifient les champs
- Puissance visée, rapport air-carburant et BSFC : fixent la quantité d'air que demande l'objectif. La BSFC (brake specific fuel consumption, consommation spécifique) est exprimée en livres de carburant par hp et par heure. Les valeurs par défaut, 12,0:1 et 0,60, sont des hypothèses, pas des mesures.
- Boost, altitude et pression perdue : fixent le rapport de pression que doit fournir le compresseur. La pression extérieure vient de l'atmosphère standard.
- Cylindrée, rendement volumétrique, température collecteur et plage de régime : fixent la quantité d'air que le moteur fait réellement passer à ce boost.
- Référence du champ : ramène le débit d'air aux conditions pour lesquelles votre champ compresseur est tracé.
Les formules
Les formules sont en unités US (hp, lb/min, psi, °F), comme la plupart des champs compresseur.
débit d'air (lb/min) = hp × BSFC × AFR ÷ 60
rapport de pression = (boost + pression perdue + extérieur) ÷ extérieur
densité (lb/ft³) = psia × 144 ÷ (53,35 × (°F + 459,67))
débit du moteur = CID ÷ 1728 × tr/min ÷ 2 × VE × densité
débit corrigé = débit × √(T entrée ÷ T réf) ÷ (p entrée ÷ p réf)53,35 ft-lbf/(lb °R) est la constante de l'air, la même que 287,05 J/(kg K) en métrique. Les températures de la correction sont absolues.
Exemple de calcul
Objectif 250 hp (environ 253 ch), 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) au niveau de la mer, sans pression perdue : (20 + 14,70) ÷ 14,70 = 2,36 de rapport de pression.
Un moteur de 2,0 L à 90 % de rendement volumétrique avec 120 °F (48,9 °C) dans le collecteur : densité 34,70 × 144 ÷ (53,35 × 579,67) = 0,1616 lb/ft³. À 6 500 tr/min, il fait passer 33,4 lb/min (0,252 kg/s), soit environ 278 hp avec les mêmes hypothèses. À 5 500 tr/min, il fait passer 28,2 lb/min et à 6 000 tr/min 30,8 lb/min : il atteint donc l'objectif de 30,0 lb/min entre les deux. Avec la référence du champ à 59 °F et 14,70 psi, le débit corrigé et le débit réel sont les mêmes au niveau de la mer.
Comment lire un champ compresseur
L'axe horizontal est le débit d'air corrigé, en lb/min ou en kg/s. L'axe vertical est le rapport de pression. La ligne sur le bord gauche est la ligne de pompage : à sa gauche, l'écoulement est instable. Le bord droit est la limite où le compresseur ne peut plus passer plus de débit (blocage, ou choke). Les boucles fermées sont les îlots de rendement, et les courbes qui traversent le champ sont les lignes de vitesse de l'arbre. Placez chaque ligne du tableau. Les points à gauche de la ligne de pompage ou au-delà du bord droit du champ sortent de ce que ce champ couvre. Le champ lui-même vous dit le reste ; cette page ne note aucun compresseur.
L'altitude déplace les points : à 5 000 ft (1 524 m), la pression extérieure est de 12,23 psi (0,843 bar), donc 20 psi de boost donnent un rapport de 2,64, et 30 lb/min deviennent 36,1 lb/min corrigés.
Autres calculateurs
Calculez d'abord le taux statique avec le calcul du taux de compression, et le rapport de pression d'un moteur suralimenté avec le calcul de pression turbo. La partie moteur couvre aussi le taux de compression dynamique, le rapport bielle course, le rendement volumétrique et la pression moyenne effective (BMEP).
Questions
Quel débit d'air faut-il pour ma puissance ?
Multipliez la puissance en hp par la BSFC et le rapport air-carburant, puis divisez par 60. Avec les hypothèses 0,60 et 12,0:1, cela fait 0,12 lb/min par hp, donc 250 hp demandent 30,0 lb/min (0,227 kg/s).
Comment calculer le rapport de pression du compresseur ?
Additionnez le boost, la pression perdue dans l'échangeur et les durites, et la pression extérieure, puis divisez par la pression extérieure. 20 psi au niveau de la mer donnent (20 + 14,70) ÷ 14,70 = 2,36.
Qu'est-ce que le débit corrigé sur un champ compresseur ?
Le débit d'air ramené à la pression et à la température d'entrée de référence du champ, pour qu'un même champ serve par tous les temps. Un air d'admission plus chaud ou plus rare l'augmente : 30 lb/min à 5 000 ft avec de l'air à 59 °F font 36,1 lb/min corrigés à 14,70 psi et 59 °F.
La perte de charge de l'échangeur change-t-elle le rapport de pression ?
Oui. Le compresseur doit fournir la pression perdue en plus du boost que vous lisez dans le collecteur. Avec 2 psi (0,14 bar) de perte, 20 psi au niveau de la mer demandent un rapport de 2,50 au lieu de 2,36.