היסודות של מחשבוני מגדש על…

מחשבוני מגדש-על מבוססים על מספר משוואות בסיסיות השולטות בביצועים והכללים הפיזיקליים המחייבים מגדשי-על. בלב העניין, מגדשי-על עובדים על חוק הגז האידיאלי שבו PV = לחץ NRT x נפח = מספר מולקולות הגז X טמפרטורה קבועה של X. מה שמגדשי-על עושים הוא שהם מאכילים את המנוע עם יותר מולקולות אוויר, על ידי הזנת יתר של המנוע באוויר מאולץ. אוויר זה נדחף לתוך המנוע בגלל שהמגדש נושף יותר אוויר לתוך כניסת המנוע, ממה שהמנוע נושם בדרך כלל תחת המכשיר שלו. ניתן לראות ולמדוד את התוצאה של ‘אינדוקציה מאולצת’ זו באחד משני היבטים: לחץ או טמפרטורה. בעולם אידיאלי, עם מגדש בעל יעילות אדיאבטית מושלמת, אנו מסוגלים להזין את המנוע פי שניים ממולקולות אוויר (כדי להכפיל את כוח הסוס), על ידי הכפלת לחץ האוויר בכניסה (ל-2.0 אטמוספירה או מה שאנו מכנים 15 פאונד). לאינץ’ מרובע (PSI) של חיזוק). בעולם האמיתי, מגדשי-על אינם יעילים ב-100%, ולכן ייתכן שהכפלת לחץ הדחיפה בכניסה מעניקה לנו פחות מכפול כוח סוס בשל הדברים הבאים:

P*V=n*R*T הלחץ עולה בפקטור 2 נפח קבוע מספר מולקולות הגז גדל ב-80% (או פקטור של 1.8) הטמפרטורה עולה בפקטור 11% (או פקטור של 1.11) אם אנחנו תסתכל על המשוואה שלנו למעלה נוכל לראות: 2*P*V = 1.8*N*R* 1.11T המשוואה מאוזנת כ- 2.0X1 = 1.8 * 1.11 (העלייה בלחץ משתווה להשפעה המשולבת של העלייה בזרימת האוויר ועליית הטמפרטורה).

מכאן, אנו גם יכולים לראות שאפילו באותה רמת ‘בוסט’, שמגדש יעיל יותר יכול להפיק יותר כוחות סוס כי יותר מאנרגיית המגדש מתורגמת לדחיסה ולזרימת אוויר ולא לעלייה תרמית… אז איך עושים אנחנו מביאים את המשוואות האלה ל’עולם האמיתי’ במונחים של כוח סוס וחיזוק ? נתחיל עם מנוע 2.0 ליטר (נפח), 140 כ”ס (מולקולות אוויר). נניח שיש לנו יעד של 280 כוחות סוס. יחס הזרימה שלנו יהיה קשור ליחס של כוח סוס היעד שלנו לכוח הסוס הנוכחי שלנו…. יחס צפיפות = 280/140 = 2.0 צפיפות = מסה / נפח ומכיוון שנפח המנוע קבוע על 2.0 ליטר, אז אנחנו צריכים להתאים פי 2.0 ממסת האוויר לאותו נפח. זה אומר שאנחנו צריכים להכניס פי שניים מולקולות אוויר לתוך המנוע. עכשיו נניח שיש לנו מגדש-על יעיל ב-70%. זה אומר שכדי להגיע ליחס צפיפות של 2.0, אנחנו צריכים יחס לחץ: P = 2.0 / 0.70 = 2.85 יחס לחץ של 2.85 שווה ערך ל-27 psi. אם נסתכל במקום על עליית הטמפרטורה… אז T2/T1 = יחס לחץ / יחס צפיפות אז טמפרטורות יציאת המגדש T2 = יחס לחץ (P) / יחס צפיפות * T1 (כאשר הטמפרטורה היא במעלות קלווין).

בהנחה שטמפרטורת כניסה של 80*F, אנו מוצאים שטמפרטורת יציאת המגדש היא T2 = 309*F. מה שצריך לחשוב עליו כאן הוא אינטרקולרים או אפטר-קולרים…. אחרי מצננים הם רדיאטורים שמנדפים חום מהאוויר הדחוס שאחריו עוזב את המגדש. מצנן הביניים האידיאלי מקרר בצורה דרמטית את טמפרטורת האוויר מבלי לפגוע בצורה דרסטית בנתיב זרימת האוויר וכך עם ירידת לחץ מינימלית. המצנן הבין מגדיל כוח סוס בשלוש דרכים:

1 – על ידי קירור מטען האוויר, יחס הצפיפות של התערובת גדל באותו יחס לחץ.

2 – הטמפרטורה הסופית של תערובת דלק האוויר הנכנסת למנוע יורדת, מה שנותן תהליך בעירה יעיל יותר (כפי שהספק התפוקה של אירוע הבעירה עומד ביחס ישר להפרש בין טמפרטורות תערובת היניקה לטמפרטורות תערובת הפליטה).

3 – הורדת דרישות האוקטן הסופיות של התערובת, מה שמאפשר לנו להוסיף עוד התקדמות תזמון או יותר לחץ דחיפה, ולהפיק יותר כוחות סוס בתוך אותן מגבלות אוקטן.

עם מצנן ביניים טוב, אנו מסוגלים להוריד את הטמפרטורה של מטען כניסת האוויר לטווח של 30 מעלות מטמפרטורות האוויר הסביבה. יחד עם זאת, לצנן ביניים תהיה רק ​​ירידת לחץ שולית של 0.5 עד 1.0 psi על פני הליבה. בהתחשב בנתונים הללו, השילוב של מגדש-על עם מצנן ביניים יעיל נותן לנו מערכת בעלת יעילות אדיאבטית קרובה הרבה יותר ל-100%, וזה אומר שאנו מסוגלים להפיק כוחות סוס כפולים מהמנוע המקורי שלנו בסביבות 18psi של בוסט (במקום 27 ללא מצנן הבין, ובמקום 15 עבור מגדש על ‘אידיאלי’) אם אתה רוצה לעבור את המתמטיקה מאחורי התרחיש הזה.

ברגע שיש לך את יחס הלחץ שלך, יחס הצפיפות שלך, טמפרטורות יציאת המצנן הבין ומספרי כוח הסוס והזרימה הכוללים שלך, רוב מחשבוני המגדש יכולים לתת לך מפרט מפורט יותר עבור הצטברות המכונית שלך (כגון נתוני הילוכים מדויקים של מגדש-על והצריכה הנדרשת ומידות הפליטה, כמו גם דרישות שדרוג לחץ הדלק או זרימת הדלק). אבל בליבו של כל רכב מוגדש או טורבו, PV = nRT תמיד יתקיים. זהו מידע נהדר שכדאי לדעת, מכיוון שכמה אנשים בחרו לנסות ולמכור משאבות פינוי מים המשמשות בדרך כלל בסירות כמגדשי-על ‘חשמליים’ למנועי נפח קטנים. הוכח פעמים רבות שעל ידי חיבור מד דחיפה לכניסה של כל אחד מהמנועים ה’מוגדשים בחשמל’ הללו, שלמשאבות הבלגן הללו אין את יכולת הזרימה או חסימת הלחץ להעלות את לחץ הדחיפה של תערובת הכניסה בכל כמות מדידה . לחץ (כפי שהסברנו קודם) הוא לא האינדיקציה היחידה להשראה מאולצת… אבל ללא עליית לחץ כלל, זה אומר שלמצדש-העל ה’חשמלי’ יש נצילות של 0%, מה שאומר שבמקרה הטוב הוא פשוט יהיה לחמם את אוויר הכניסה ולא תראה זרימת אוויר עודפת.

Recommended Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *