Calcul du débit de pompe à essence

Saisissez la puissance visée, une BSFC et votre carburant. Vous voyez le débit que la pompe à essence doit fournir en L/h, en lb/hr et en gal/hr, avec une marge de sécurité en plus.

Moteur, carburant et hypothèses

Puissance visée au vilebrequin

Saisissez une puissance supérieure à zéro.

BSFC (hypothèse)

lb/hp/hr

Consommation spécifique (brake specific fuel consumption) : livres de carburant par hp et par heure. Saisissez une BSFC de 0,30 à 1,20.

Carburant

Marge de sécurité (hypothèse)

Débit en plus de ce que brûle le moteur. 20 % par défaut. Saisissez une marge de 0 à 200 %.

Masse volumique de l'essence (hypothèse)

g/ml

0,74 g/ml par défaut. L'éthanol fait 0,789 g/ml à 20 °C. Saisissez une masse volumique de 0,60 à 0,95 g/ml.

BSFC empiriques

Ce sont des règles empiriques courantes, pas des valeurs mesurées sur votre moteur. Les boutons E85 appliquent la règle courante d'environ 30 % de carburant en plus qu'à l'essence. Un passage au banc ou un enregistrement de sonde lambda large bande sur votre propre moteur vaut mieux que n'importe laquelle.

Le débit d'une pompe dépend de la tension qu'elle reçoit et de la pression contre laquelle elle pompe : un seul chiffre ne la décrit pas. Lisez la courbe de débit du fabricant à votre pression de carburant et à la tension de votre circuit, et choisissez une pompe qui atteint le débit ci-dessus à ce point.

Ce que signifient les champs

Puissance visée au vilebrequin : la puissance que vous comptez obtenir au vilebrequin, pas à la roue.
BSFC (brake specific fuel consumption, consommation spécifique) : les livres de carburant que le moteur brûle par hp et par heure. Elle dépend du moteur, du carburant et de la cartographie : c'est donc une hypothèse que vous fixez. Les boutons sont des règles empiriques courantes, les mêmes que dans le calcul d'injecteur.
Carburant : fixe la masse volumique qui convertit les livres en litres et en gallons. La masse volumique de l'essence varie, donc 0,74 g/ml est une hypothèse que vous pouvez changer. L'éthanol fait 0,789 g/ml à 20 °C. Pour un mélange, la masse volumique est pondérée par la part d'éthanol en volume.
Marge de sécurité : débit en plus de ce que brûle le moteur, 20 % par défaut. C'est aussi une hypothèse, pas un chiffre tiré d'une norme.

La formule

La formule part de la puissance en hp et de la BSFC en unités US (lb/hp/h), puis convertit en litres.

débit (lb/hr) = puissance × BSFC × (1 + marge)L/h = lb/hr × 0,45359 ÷ masse volumique (g/ml)gal/hr = L/h ÷ 3,7854masse volumique du mélange = e × 0,789 + (1 − e) × masse volumique de l'essence

0,45359 est le nombre de kilogrammes par livre, et une masse volumique en g/ml est le même chiffre en kg par litre. La masse volumique du mélange considère que les volumes s'additionnent exactement, sans tenir compte du petit changement de volume quand l'éthanol et l'essence se mélangent.

Exemple de calcul

Un moteur essence suralimenté visant 500 hp (environ 507 ch), BSFC 0,60, essence à 0,74 g/ml et marge de 20 % :

500 × 0,60 = 300 lb/hr brûlées. Avec la marge : 300 × 1,20 = 360 lb/hr. Cela fait 360 × 0,45359 = 163,3 kg/h, et 163,3 ÷ 0,74 = 221 L/h, soit 220,7 ÷ 3,7854 = 58,3 gal/hr.

Les mêmes 500 hp à l'E85 à 85 % d'éthanol, avec une BSFC de 0,80, demandent 480 lb/hr (217,7 kg/h). Avec une masse volumique de mélange de 0,85 × 0,789 + 0,15 × 0,74 = 0,782 g/ml, cela fait 279 L/h ou 73,6 gal/hr.

Lire les données d'une pompe

Une pompe n'a pas un seul chiffre de débit. Elle débite moins quand la pression contre laquelle elle pompe augmente, et son débit change avec la tension à ses bornes. Sur un moteur suralimenté avec un régulateur de pression référencé au boost, la pression d'essence monte avec le boost : vérifiez donc le débit à cette pression plus élevée. C'est la courbe de débit du fabricant à votre pression et à votre tension de fonctionnement qui dit si une pompe suffit, pas le chiffre sur la boîte.

Le résultat est un calcul à partir des chiffres saisis. Vérifiez aussi que les durites, le filtre et le régulateur supportent ce débit. Vous roulez à l'éthanol ? Calculez le mélange avec le calcul de mélange E85 et son rapport stœchiométrique avec le calcul lambda et AFR. Vous mélangez deux carburants de la pompe ? Voyez le calcul de mélange d'indice d'octane. Estimez la puissance à partir du boost avec le calcul de pression turbo.

Questions

Quelle pompe à essence faut-il pour 500 hp ?

Avec une BSFC de 0,60 (essence suralimenté) et une marge de 20 %, environ 360 lb/hr : 221 L/h ou 58,3 gal/hr à 0,74 g/ml. En atmosphérique avec une BSFC de 0,50, c'est 300 lb/hr (184 L/h). 500 hp font environ 507 ch.

De combien faut-il augmenter le débit de pompe pour l'E85 ?

Avec la règle courante d'environ 30 % de carburant en plus, 500 hp en suralimenté avec une BSFC de 0,80 et une marge de 20 % demandent 480 lb/hr, soit 279 L/h ou 73,6 gal/hr pour de l'E85 à 85 % d'éthanol.

Comment convertir des lb/hr en litres par heure ?

Multipliez par 0,45359 pour obtenir des kg/h, puis divisez par la masse volumique du carburant en g/ml. À 0,74 g/ml, 360 lb/hr font 221 L/h. Divisez par 3,7854 pour avoir des gallons US par heure : 58,3.

Pourquoi le débit annoncé d'une pompe diffère-t-il du débit obtenu ?

Le débit d'une pompe dépend de la pression contre laquelle elle travaille et de la tension qu'elle reçoit. Un chiffre mesuré à basse pression ou à tension élevée peut être bien au-dessus de ce que la pompe donne dans votre voiture. Utilisez la courbe de débit du fabricant à votre pression de carburant.