Calculadora turbo

Digite uma meta de potência, a pressão do turbo (boost), a altitude e os dados do motor. Você vê a vazão de ar que a meta exige, a relação de pressão do compressor e a vazão do motor em toda a faixa de rpm, como pontos para marcar num mapa do compressor.

Meta, boost e motor

hp
Digite um número maior que zero.
:1
Padrão 12,0:1, uma suposição para um motor a gasolina sobrealimentado em carga total. Use o valor do seu próprio mapa de injeção. Digite uma relação de 5 a 20.
lb/hp/hr
Padrão 0,60, uma regra prática comum para motores a gasolina sobrealimentados, não um valor medido. Digite um BSFC de 0,20 a 1,50.
psi
Digite um boost de 0 ou mais.
ft
Digite uma altitude de -1.500 a 15.000 ft (-457 a 4.572 m).
psi
Perdas no intercooler e nos tubos entre o compressor e o coletor de admissão. O compressor precisa gerar essa pressão além do boost que o manômetro mostra. Padrão 0. Digite 0 ou mais.
Digite uma cilindrada maior que zero.
%
Mantida igual em todas as rpm, o que não acontece num motor real. Digite uma eficiência volumétrica de 10 a 150%.
°F
Depois do intercooler, se houver um. Digite uma temperatura de -60 a 400 °F (-51 a 204 °C).
rpm
Digite uma rpm de 500 a 25.000.
rpm
Digite uma rpm acima da mais baixa, até 25.000.

Referência do mapa do compressor

°F
Digite uma temperatura de -60 a 400 °F (-51 a 204 °C).
psi
Digite a pressão de referência absoluta impressa no mapa.
°F
Digite uma temperatura de -60 a 400 °F (-51 a 204 °C).

Os mapas de compressor mostram a vazão corrigida, referida à pressão e à temperatura de entrada impressas no mapa. Os valores padrão são a atmosfera padrão ao nível do mar (14,70 psi e 59 °F, ou seja, 1,01 bar e 15 °C). Troque pelos valores do seu mapa.

Isto é aritmética com os números e as suposições que você digitou. Não escolhe nem recomenda nenhum turbo. Confira qualquer turbo com o mapa dele e os dados do fabricante.

Pontos para um mapa do compressor

Motor com boost total, por rpmVazão para a potência desejada

A potência em cada vazão usa o mesmo BSFC e a mesma relação ar-combustível da meta. Marque cada linha no mapa que você está conferindo, com a vazão corrigida e a relação de pressão dela.

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.

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