Hacer coincidir un turbocompresor con un motor puede resultar difícil dadas todas las métricas, cálculos y consideraciones involucradas. Es necesario conocer el motor específico así como su uso aplicable. Sin embargo, con una mentalidad realista, cualquiera puede encontrar el turbo adecuado para su vehículo. Si bien algunos podrían querer aumentar su potencia en un 300 por ciento, tal aumento es poco probable. De manera realista, los turbos proporcionan un aumento del 50 por ciento en el motor de un vehículo, y encontrar el turbo adecuado que coincida puede conducir a resultados más satisfactorios. Esta guía sobre cómo combinar un turbocompresor con su motor le será de ayuda. Vea cómo conocer los estándares de operación de su vehículo, calcular las métricas y comprender estas métricas (como la eficiencia volumétrica, la adaptación del compresor y el ajuste) influyen en la selección del turbocompresor ideal.
Descubra lo que está buscando
Antes que nada, debes saber lo que estás buscando para encontrar el turbocompresor de motor del tamaño adecuado. De manera realista, los turbos agregan aproximadamente un 50 por ciento más de caballos de fuerza a un motor. Priorice y comprenda la cantidad de caballos de fuerza que su motor necesita para producir la potencia necesaria para su aplicación. Un vehículo de alto rendimiento no necesita el mismo turbo que una camioneta de trabajo o un barco, por lo que tiene sentido que los turbos estén disponibles en diferentes formas y tamaños fabricados por varios fabricantes. Si es posible, busque un turbo que coincida con la marca de su vehículo, como Mitsubishi, Ford, John Deere, etc.
Calcular las métricas
Hay algunos cálculos y métricas necesarios para encontrar el turbocompresor ideal. El cálculo principal es encontrar la cantidad de aire que utiliza su motor a ciertas presiones de sobrealimentación. Utilice las RPM, el tamaño, la eficiencia volumétrica y la presión de sobrealimentación del motor para encontrar esto. Verá la relación de presión resultante y la cantidad de aire en tres cifras: CFM, lbs./min y m3/min. Cada cálculo se refiere a las revoluciones por minuto del cigüeñal conectado a los vástagos del pistón. También indica la cilindrada del motor en litros o centímetros cúbicos. Además, el resultado muestra la relación entre la densidad de masa de la mezcla de aire y combustible que ingresa al cilindro y la densidad de masa del aire que ingresa al colector de admisión. Cualquier restricción del flujo de aire en el sistema de admisión provoca una caída de presión, lo que reduce la densidad del aire en el cilindro. Los turbos más grandes producen más flujo de aire a un nivel de impulso más bajo con un tiempo de retraso más largo, mientras que los turbos más pequeños tienen menos tiempo de retraso pero funcionan a un nivel de impulso alto para producir más flujo de aire.
Eficiencia volumétrica y densidad del aire
La eficiencia volumétrica es una métrica importante en el rendimiento del turbo. Maximizar la eficiencia volumétrica, o VE, aumenta la potencia potencial y las RPM. El VE de un motor se refiere al flujo de aire volumétrico calculado en comparación con la capacidad real. Los motores tienen cilindradas fijas que permiten un cierto flujo de pulgadas cúbicas por revolución. Si bien debería haber una relación lineal entre el flujo de aire y las RPM del motor que duplique las revoluciones por doble desplazamiento de aire, este no es el caso. La mayoría de los motores no cumplen con el 100 por ciento de VE debido al filtro de aire, válvulas pequeñas o menos válvulas por cilindro. Sin embargo, se puede aumentar el VE con válvulas más grandes, un diseño mejorado del colector de admisión, sincronización mejorada de válvulas, diferentes árboles de levas y/o un sistema de escape de flujo libre.
Coincidencia de compresores
La combinación de compresores también es importante. Por lo general, se requieren una serie de suposiciones para hacer coincidir un compresor con el turbo correcto. Las variadas RPM, el sistema múltiple y el flujo de combustible correspondiente afectan el partido. Dado que el turbo ayuda a aumentar el flujo de aire total a través del motor, se debe considerar el flujo de aire y el combustible que pasa a través del motor como flujo másico. Más combustible y aire viajando a través del motor significa que el motor producirá mayor potencia. El flujo de aire se mide en libras de masa por minuto o pies cúbicos por minuto (CFM) en un motor de aspiración natural. Una vez comprimido se mide en libras de masa ya que tiene una cantidad de contenido de oxígeno diferente que a presión ambiente. La temperatura y las presiones atmosféricas también afectan los CFM, por lo que los sensores de flujo másico son esenciales para corregir estas variaciones.
Recortar
El ajuste es la relación entre las ruedas de la turbina y del compresor. Es una referencia al potencial de flujo de las dimensiones de una rueda. Las ruedas tienen varias configuraciones dentro de sus piezas fundidas que determinan el rango de flujo y las características de presión. Los diámetros del inductor y del exductor forman el tapacubos. El inductor es el pequeño diámetro de entrada por donde entra aire fresco a la rueda del compresor. El exductor es el diámetro máximo que tiene en cuenta el diámetro total y el ancho o alto de la punta. A medida que aumenta el acabado, la rueda admite un flujo de aire más masivo. Normalmente, hay más ajustes de compresores que de turbinas, ya que las turbinas no son tan sensibles a los cambios de flujo como los compresores. Los inductores grandes y los exductores pequeños harán fluir grandes volúmenes de aire a baja presión, mientras que los inductores pequeños y los exductores grandes harán fluir menos masa a presiones más altas. Nota: las características de compensación de una rueda de compresor influyen en gran medida en el mapa del compresor y el potencial de flujo de la turbina.
Coincidencia de turbinas
Puede ser más complicado combinar una turbina que un extremo del compresor porque hay más variables involucradas. Las turbinas, por otro lado, son complejas, dadas las características del compresor y el flujo de aire constante que ingresa al motor. Las variables de una turbina pertenecen a la relación aire-combustible, VE, enfriadores de aire de carga, colector y más. Una forma de hacer coincidir su turbina con su motor es colocar un grifo de presión en la entrada de la turbina. Esto proporcionará presión de entrada a la turbina sin exceder la presión de sobrealimentación o la contrapresión. Al elegir la mejor turbina para su motor, sea realista acerca de su aplicación. El tamaño del compresor debe indicar una selección realista de turbina para proporcionar el mejor rango de flujo y equilibrio de potencia entre ambos extremos del turbocompresor.
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