paso y cojo asiento,buen post
+1 :grad:
ummm, Gracias SAX,
Interente, tenemos la compresora…vamos a calcular.
Lo primero que podemos ver es que la eficinecia max de este turbo esta en un 74%, si os fijais el limite min de funcionamiento esta en 65%, mas o menos lo que se recomienda.
Volvamos a calcular cosas para un motor de 2 litros turbo, con este turbo de arriba.
Lo primero es calcular el Presure Ratio, lo que nos interesa es saber cual es la presion max de trabajo. Seguiremos tomando la presion de madrid 13.4psi, y unas perdidas de presion del sistema de 1 psi
Pr=Pc2/Pc1
3.2= (x+13.4psia)/(13.4psia-1psig)
3.2=x+13.4/12.4
3.2*12.4=x+13.4
39.68=x+13.4
39.68-13.4=x
X=26.28psig, esta es nuestra presion max idonea de trabajo para poder hacerlo a un PR de 3.2 que es el maximo de este turbo. Aun asi trabaja a un 66% de eficiencia
Vamos a calcular la cantidad de aire necesaria para conseguir 360cv y 400cv, con un AFR de 11.5 que es un rango seguro.
AF=HPxAFRxBSFC/60
AF=360x11.5x(0.55/60)
AF=4140x(0.009166)
AF=37.9 libras por minuto
Para 400cv haciendo lo mismo, AF=42.1 libras por minuto
ahora vamos a calcular la presion en el colector para poder alcanzar 400cv y 360cv, esto lo haremos al corte, si no recuerdo mal el evo lo tiene a 7200
MAP=(Wa x R x (460 + Tm)/(Ve x (N/2) x Vd)
MAP= Presion absoluta en el colector de admision para conseguir la potencia que necesitamos
Wa= Airflow actual en libras por minuto, (flujo de aire)
R= Constante de gases = 639.6
Tm=Temperatura de admision en el colector (Fº) (pondremos unos 60ºc)
Ve= eficiencia volumetrica del motor
N= revoluciones del motor
Vd=Cilindrada del motor en pulgadas cubicas (Pulgadas cubicas es L=61.02)
MAP(360cv)=35.9 psia, menos nuestra presion atmosferica=22.6 psig
MAP(400cv)=39.9 psia, menos nuestra presion atmosferica=26.6 psig
Como ya tenemos nuestras presiones “target” para nuestros cvs, podemos calcular nuestro presure Ratio
Pr=Pc2/Pc1
Pr(360)=35.9/13.4-1
Pr(360)=2.9
PR(400)=3.21
Con lo que ahora ya tenemos todos los datos
Para 360cv necesitamos un Pr de 2.9 con un flujo de aire de 37.9 libras por minuto
Para 400cv necesitamos un Pr de 3.21 con un flujo de aires de 42.1 libras por minuto
El mapa esta en CFM, pies cubicos por minuto, no en libras por minuto, habria que hacer la conversion
El aire seco, tiene una densidad de 13.076307480840681 pies cubicos por libra
El aire seco a 0ºC tiene una densidad de 12.417423770565761 pies cubicos por libra
libras/minuto * pies cubicos/libra = pies cubicos/minuto
Por lo que cogiendo los factores de conversion, y multiplicandolo por nuestas libras por minuto, tendremos nuestro pies cubicos por minuto.
37.9 libras por minuto * 12.417 = 470 pies cubicos por minuto
42.1 libras por minuto * 12.417 = 523 pies cubicos por minuto
Lo que haciendo un plot al mapa tenemos que mirar
360cv = 2.9 vs 470, estamos saliendonos de la zona de 70% y entrando en la de 66%, y necesitamos 22.6 psig (1.53 bar) de soplado para alcanzarlo,
400cv = 3.21 vs 523, apunto de salirnos del mapa, en el borde del 66% y final del mapa, y necesitamos 26.6 psig (1.8 Bar) de soplado
Ambos valores de presion, es en condiciones ideales…
Con lo que con estos resultados, pensar que se han tomado valores ideales y algunas veces no reales, para facilitar calculos, como VE, un minimo de restriccion de presion de 1 psi, o conversiones de medidas sin tener en cuenta temperaturas de funcionamiento, los 360cv asi como los 400cv son viables en condiciones IDEALES, en los limites de funcionamiento del turbo en los 400cv pero con unos valores de rendimientos muy pobres.
osea que se pierden cvs, y con otro turbo mayor, con estos mismos datos podemos sacar mas cvs, o igual con menor exfuerzo mecanico. evidenemente esto se basa en que el motor, tiene la ve mayor, al corte de revoluciones, y para ello necesitamos la gestion electronica (encendido y combustible) ideales. Como digo todo esto es ideal, todo lo demas empeoraria los resultados. Restricciones, mapas de gestion no ideales o deficinetes por condiciones (knock debido a una refrigeracion escasa del intercooler…), fallos de diseño del motor o admision, temperaturas altas, bajas concentraciones de oxigeno en el aire…
un buen post sin duda, y unos conocimientos que ya me gustaria a mi… sobretodo por ti raul.
me suscribo
saludos
primero un par de dudas
en esta formula AF=HPxAFRxBSFC/60
que representa BSFC/60?
y aqui MAP=(Wa x R x (460 + Tm)/(Ve x (N/2) x Vd)
que son los 460? y cuanto es la ve (teniendo el map puedo calcularlo pero me da pereza jeje)?
en la conversion de lb/min a cfm tengo otra duda, por que cojes como referencia el aire seco a 0º?
algo importante a tener en cuenta es saber a que rpm hay que soplar esas cantidades para conseguir esos cv, no es lo mismo 1,5 a 5000 que a 7200, por cierto el evo creo que corta algo mas arriba, esas presiones son a 7200 rpm? sera el turbo de un 8 el de la grafica? si es el de un 9 a mi no me dan las cuentas
gracias por la explicacion
Supuestamente es de un evo 8.
Y el evo corta de serie a 7609 RPM creo recordar
ya me parecia, para el turbo de un 9 no me daban las cuentas, sobre el turbo del 8 estoy bastante verde asi que no puedo comentar gran cosa
aun asi me sigue la duda de para que rpm estan calculadas esas presiones, cosa importante como ya comente antes
hola david
sobre tus dudas
que representa BSFC/60?
El BSFC es el Brake Specific Fuel Consumption, es el valor de combustible que necesita un motor para poder generar potencia, esta espresado en libras por caballo por hora, en motores Turbo este valor es de 0.5 en motores muy muy buenos, de ahi para arriba, lo normal se usa 0.55 como media.
Como ese valor esta calculado sobre el combustible que consume en una hora, se divide entre 60 para pasarlo a minutos. ya que es la unidad de timepo que usamos en las formulas
y aqui MAP=(Wa x R x (460 + Tm)/(Ve x (N/2) x Vd)
que son los 460? y cuanto es la ve (teniendo el map puedo calcularlo pero me da pereza jeje)?
Los 460 es un valor fijo de la formula,
El Ve tomamos un valor del 92%, al pasarlo a numerico es 0.92, es el valor medio de motores de 16 valvulas, en motores 8 valvulas esta entre el 70 y 95% dependiendo de cual,
en la conversion de lb/min a cfm tengo otra duda, por que cojes como referencia el aire seco a 0º?
Esto porque no tengo la densidad del aire en esa medida a otras temperaturas o humedades (esto es temp exterior), pensar que la densidad aumenta con la humedad, y disminuye con la temperatura
El calculo esta basado en 7200 revoluciones por minuto, si el corte esta a 7600, se puede volver a calcular
MAP(360cv)=34.1 psia, menos nuestra presion atmosferica=20.6 psig
MAP(400cv)=37.8 psia, menos nuestra presion atmosferica=24.4 psig
Pr=Pc2/Pc1
Pr(360)=34.1/13.4-1
Pr(360)=2.75
PR(400)=3.0
Con lo que ahora ya tenemos todos los datos
Para 360cv necesitamos un Pr de 2.75 con un flujo de aire de 37.9 libras por minuto
Para 400cv necesitamos un Pr de 3.0 con un flujo de aires de 42.1 libras por minuto
hola raul, por lo que veo al subir el regimen no hace falta tanta presion, logico, bueno esto queda asi
360cv = 2.75 vs 470, estamos en la zona de 71%, y necesitamos 20.6 psig (1.42 bar) de soplado para alcanzarlo, ponemos tambien el regimen (para mi importante) que es 7600 rpm, trabajando el turbo a casi 130000 rpm (sigue siendo critico a partir de 150000 rpm o es segun el turbo?)
400cv = 3.0 vs 523, estamos en el limite del 70% y casi entrando en el 68%, y necesitamos 24.4 psig (1.68 Bar) de soplado a 7600 rpm, trabajando el turbo a unas 135000 rpm
ahora esto como se interpreta?
-que segun el mapa del turbo es posible que el turbo de un evo 8 de serie sea capaz de aguantar 1.68 bar a 7600 porque esta dentro de un 68/70% de eficiencia y se sacarian 400cv (aqui o hice algo mal o no dan las cuentas)
-o se interpreta que a dicho turbo le hace falta esa presion a ese regimen para alcanzar esos cv, luego que se consiga sostener esa presion a ese regimen es otra cosa
no se si me he explicado bien?
Esa grafica es del turbo de un 8, el turbo de un 9 es: TD05HRA-16G6C-10.5T
Y para ser exactos traen el corte a 7.606rpm
Como digo, son todo valores ideales, para calcularlo exacto habria que poner algunos valores que no tenemos, Por ejemplo la VE del motor exacta a 7600rev, la temperatura de admision exacta, perdidas del sistema exacta, densidad del aire exacta a la altura y temperatura de trabajo…
Las velocidades max de los turbos dependen del modelo, pero para turbos de gasolina normalmente estan en esos rangos que dices…150.000 ya es tela…
Sobre lo qeu comentas, seria mas lo segundo, el turbo segun el mapa es capaz de generar ese flujo pero tambien el motor debe ser capaz de mantener el VE ideal y demas valores…
vale, gracias por la aclaracion
pero al entrar dentro del 60% de eficiencia (70/68% en este caso) en el mapa, no nos esta diciendo que el turbo, ademas de ser capaz de realizar ese trabajo, esta en un rango de eficiencia de trabajo “bueno”?, vamos que estaria trabajando en un regimen “normal”, seria un trabajo que podria desempeñar el turbo sin inconvenientes
esto cotejando los valores con el mapa, es que si no no le veo mucho sentido al mapa del turbo, porque basicamente lo que se coteja en el es la eficiencia de trabajo y en este caso nos da como que es un trabajo viable, vamos que puede sostener esa presion a ese regimen sin inconvenientes, no?
es lo que yo entiendo, puede que este equivocado, pero el uso que le estaba viendo yo al mapa era, primero calculas los valores de presion y flujo que te hacen falta para X cv, una vez que los tienes los pasas al mapa y si entra en el mapa dentro de los valores viables (% de eficiencia y rpm del turbo) es que el turbo puede y vale, vamos que si calcularamos los valores y nos salieran fuera de la grafica, el turbo no valdria, no es asi?
Que paciencia raul… te hecho un cable.
Sin tener que llegar tan lejos con solo saber leer las graficas de esos EVos se ve perfectamente lo que intenta explicar raul facilmente.
A grandes rasgos teniendo en cuenta el banco, las chuches de cada uno, el tuneo del mivec ,etc…
Los que van a 1.5bares matienen claramente el par maximo por debajo de los 1.7 pero hacen una caida final mas suave al mantener la demanda en mejor posicion del mapa.
Sin embargo los “1.7” dan un pico mayor mas abajo pero la linea de cruce del par cae empicada al entrar en una capa de rendimiento mala por la demanda del PR al que se intenta trabajar.
Otra cosa es que la proporcion de par-rpms nos deje mantener unos HPs mas arriba que para nosotros son ganancia pero realmente estamos llevando el turbo fuera del rendimiento.
Es tan facil como subir un poco mas aun la presion si el motor lo aguanta y se veria el mismo efecto pero mas pronunciado aun, llegando al punto de perder tanto que la potencia quedaria nula , que es lo que intenta aclarar raul. Por no hablar de subidas repentinas de temperaturas sumadas a eso y entonces se convertiria en una pared de bajada, ahi esta el limite del turbo.
Tambien recordar el uso de la potencia en par descendente siempre es menos beneficioso que cuando asciende y por ello hay ejemplos de grandes potencias finales con muy mal empuje arriba y mala velocidad punta.
Por otro lado es cierto que la EGR no influye en la potencia final porque se desactiva en funcion de la carga del motor normalmente a la par de la presion variable del regulador de gasolina. Yo no he conseguido diferencias en banco llevandola puesta o anulada fisicamente. Otra cosa seria comparandola con extraer el sistema completamente del colector y mejorar por uno sin EGR con los conductos de admision directos sin “enterpecerlos” pero eso ya es modificar fisicamente el motor y se mejora la VE con lo que estaria en otra liga.
El AC mas de lo mismo. Exceptuando la carga fisica de la polea.
PD: Raul que sirva de dato. Los motores con distri variable de hoy dia suelen estar pasado el .98 de VE. Los Honda de serie B por ejempo andan en 105% y los K20 andan en 110%
Imagino que los mivec deben estar minimamente ahi con el cambio de datos que conlleva.
UN saludo!
Gracias Japan Passion, buena explicacion y buenos datos sobre los VE de los nuevos coches. Pero para calculos al corte el VE max suele coincidir con el par max, por lo que en el corte seria menor, por eso utilizo un 92% en vez del 98%.
David, un mapa nos sirve para lo que tu dices al final, poder calcular si nuestro turbo nos va a funcionar para nuestra aplicacion y a que rendimiento, a menor rendimento, menor oxigeno y mayor temperatura, esto es para que tu te hagas una idea. ya que calculamos con valores ideales.
Tambien nos sirve para calcular los caballos a x revoluciones, porque podemos saberlo en funcion de la formula MAP=(Wa x R x (460 + Tm)/(Ve x (N/2) x Vd)
Solo tenemos que despejar Wa.
Tambien nor sirve para saber elcomportamiento que va a tener el coche, ya que podemos ver si el turbo va a dar buen fujo en bajas o no, eso haciendo calculo en difernetes puntos por rpm
Y para ser exactos traen el corte a 7.606rpm
Esto no es realmente cierto…este valor es el que tu ves en el ecuflash, el ecuflash se basa sobre un XML que esta programado, en el cual se dice el escalado y si lleva o no decimales.
El XML lo que hace es una traduccion del codigo Binario con las direccones hexadecimales exactas para que sepa donde esta cada codigo.
Por eso, si intentas poner por ejemplo en el corte de revoluciones “7000” no te deja, te pone “6999” ya que el escalado en el XML no permite escribir ese numero en el codigo binario. Por eso los numero que tiene el ecuflash nos muchas veces valores aproximados y no reales.
osea que al final es cuestion de ajustar los valores con los que estuvimos trabajando a valores reales para que den esos resultados que luego vemos al trabajar en el coche
gracias por explicarmelo, te mando un mp para tratar un tema del que hablaramos hace tiempo