O que significa cada dado
- Potência desejada, relação ar-combustível e BSFC: definem quanto ar a meta exige. O BSFC (brake specific fuel consumption, consumo específico de combustível) é a quantidade de combustível em libras por hp por hora. Os valores padrão, 12,0:1 e 0,60, são suposições, não medições.
- Boost, altitude e pressão perdida: definem a relação de pressão que o compressor precisa gerar. A pressão externa vem da atmosfera padrão.
- Cilindrada, eficiência volumétrica, temperatura no coletor e faixa de rpm: definem quanto ar o motor realmente move com esse boost.
- Referência do mapa: corrige a vazão para as condições em que o seu mapa do compressor foi desenhado.
As fórmulas
As fórmulas estão em unidades dos EUA (hp, lb/min, psi, °F), como a maioria dos mapas de compressor.
vazão (lb/min) = hp × BSFC × AFR ÷ 60
relação de pressão = (boost + pressão perdida + externa) ÷ externa
densidade (lb/ft³) = psia × 144 ÷ (53,35 × (°F + 459,67))
vazão do motor = CID ÷ 1.728 × rpm ÷ 2 × VE × densidade
vazão corrigida = vazão × √(T entrada ÷ T ref) ÷ (p entrada ÷ p ref)53,35 ft-lbf/(lb °R) é a constante do ar, a mesma coisa que 287,05 J/(kg K) no sistema métrico. As temperaturas da correção são absolutas.
Exemplo resolvido
Meta de 250 hp (cerca de 253 cv), 12,0:1, BSFC 0,60: 250 × 0,60 × 12,0 ÷ 60 = 30,0 lb/min (0,227 kg/s).
1,38 bar (20 psi) ao nível do mar, sem pressão perdida: (20 + 14,70) ÷ 14,70 = 2,36 de relação de pressão.
Um motor 2.0 L com 90% de eficiência volumétrica e 48,9 °C (120 °F) no coletor: densidade 34,70 × 144 ÷ (53,35 × 579,67) = 0,1616 lb/ft³. A 6.500 rpm ele move 33,4 lb/min (0,252 kg/s), cerca de 278 hp com as mesmas suposições. A 5.500 rpm ele move 28,2 lb/min e a 6.000 rpm 30,8 lb/min, então chega à meta de 30,0 lb/min entre as duas. Com a referência do mapa em 59 °F e 14,70 psi, a vazão corrigida e a real são iguais ao nível do mar.
Como ler um mapa do compressor
O eixo horizontal é a vazão de ar corrigida, em lb/min ou kg/s. O eixo vertical é a relação de pressão. A linha na borda esquerda é a linha de surge: à esquerda dela o fluxo fica instável. A borda direita é onde o compressor não dá mais vazão (choke). Os laços fechados são as ilhas de eficiência, e as curvas que cruzam o mapa são as linhas de rotação do eixo. Marque todas as linhas da tabela. Pontos à esquerda da linha de surge ou além da borda direita do mapa ficam fora do que esse mapa cobre. O próprio mapa diz o resto; esta página não avalia nenhum compressor.
A altitude muda os pontos: a 1.524 m (5.000 ft) a pressão externa é de 0,843 bar (12,23 psi), então 20 psi de boost dão uma relação de 2,64, e 30 lb/min viram 36,1 lb/min corrigidos.
Outras calculadoras
Calcule primeiro a taxa estática com a calculadora de taxa de compressão, e a relação de pressão de um motor sobrealimentado com a calculadora de pressão do turbo. A seção de motor também tem a taxa de compressão dinâmica, a relação biela curso, a eficiência volumétrica e a pressão média efetiva (BMEP).
Perguntas
Quanta vazão de ar eu preciso para a minha potência?
Multiplique a potência em hp pelo BSFC e pela relação ar-combustível, e divida por 60. Com as suposições 0,60 e 12,0:1 dá 0,12 lb/min por hp, então 250 hp precisam de 30,0 lb/min (0,227 kg/s).
Como calcular a relação de pressão do compressor?
Some o boost, a pressão perdida no intercooler e nos tubos, e a pressão externa, depois divida pela pressão externa. 20 psi (1,38 bar) ao nível do mar dão (20 + 14,70) ÷ 14,70 = 2,36.
O que é vazão corrigida num mapa do compressor?
É a vazão de ar referida à pressão e à temperatura de entrada de referência do mapa, para que o mesmo mapa sirva em qualquer clima. Ar de entrada mais quente ou mais rarefeito aumenta esse valor: 30 lb/min a 1.524 m (5.000 ft) com ar a 59 °F são 36,1 lb/min corrigidos para 14,70 psi e 59 °F.
A perda de pressão no intercooler muda a relação de pressão?
Sim. O compressor precisa gerar a pressão perdida além do boost que você vê no coletor. Com 2 psi (0,14 bar) de perda, 20 psi ao nível do mar exigem uma relação de 2,50 em vez de 2,36.