Ver la Versión Completa : Eficienfia de CAI en un Turbo
Lestat
23-11-2007, 00:39:29
Pues bueno, en un post un we me alegaba que en un turbo no era necesario un CAI por que el aire de todas formas se enfira en el IC (con un buen argumento estoy deacuerdo) y pues ahora encontre la respuesta para refutar su afirmacion.
Suponiendo que el turbo sople a 12 PSI constantes como el del Leon turbo (se que es para puros autos Japoneses pero no me se las specs de ninguno)
Pues bueno calculemos el "Presure Ratio" del compresor
Nota: Anivel del mar hay 1 bar de P atm, equivalente a 14.7 psi
PRc=(boost+ambient)/ambient
PRc=(12+14.7)/14.7
PRc=1.816
Bueno, ahora calculemos la temperatura del aire
Si el aire entra a 80°C (176°F) (hize logs a mi carro y entra a esa temperatura a veces mas caliente, asi que tome esa temp de referencia)
Tenemos que:
Tout=[(Tin+460xPR^0.283]-460
Sustituyendo
Tout=[(176+460)x1.816^0.283]-460
Tout=292.98°F (Temperatura de aire a la salida del turbo)
Supongamos que la eficiencia del IC es de 80°F (osea que disminuye esa cantidad)
Nos quedaria que el aire que entra al motor tiene una temperatura de 203°F (95°C)
Ahora supongamos que tenemos un CAI y que absorve aire a una temperatura ambiente de 35°C (95°F)
Hacemos el calculo de nuevo y nos da que la temp del aire en la admison es de... 117.8°F (47.26 °C)
Por supuesto que estos numeros no son exactos pero deben andar muuuy serca de la realidad.
Procedimiento sacado de este libro:
http://images.bestwebbuys.com/muze/books/86/9781557884886.jpg
Dudas, comentarios y aportaciones son bienvenidas.
Lestat
23-11-2007, 00:43:54
La capacidad del aire de absorber calor es verdaderamente ridicula... si tomes el aire a 90 o a 20 grados, la temperatura del turbo es mucho mayor que esto, debe andar por los 700-800 grados en la turbina y algo menos en el caracol... si agarras aire a 30 o a 90 grados ya es lo de menos, no por que agarres aire a 90 se va a calentar a mas de la temperatura del compresor.. el aire se calienta MUY rapido, de nada te sirve agarrarlo mas frio unas cuantas decenas de grados cuando al llegar al turbo va a ganar temperatura, y no solo por el metal caliente, sino tambien por que es sometido a una compresion, que genera calor.
Si pones el mismo carro en el dyno con un CAI agarrando aire frio, pero que RESTRINGE las CFM que puede obtener el turbo, es muy seguro que va a tener una curva mas feita que uno obteniendo TODO el aire posible sea caliente o sea como sea...
Un turbo necesita FLUJO, no aire frio ;)
http://www.nipponpower.com.mx/foro/showthread.php?p=891167#post891167
Esto inicio todo el pedo... Gracias we por refutarte he aprendido algo nuevo.
PD: Alguien sabe cual carro es el de la portada del libro??
oye, no se ven bien tus formulas, a ver si las puede poner de forma mas calara (en sintaxis nadamas) porque suena interesante, estos posts son constructivos,
pero.....donde tengo la objecion es que calcular intercambio de calor no es tan sencillo, yo tambien estoy convencido de que un cai le ayuda a un turbo, pero no puedes decir por ejemplo que la eficiencia (esta mal decir eficiencia) que lo que baja el IC es constante por ejemplo los 80 grados F, porque que pasa si metes aire por (ya pasando el trubo) por ejemplo a 80 grados F, ¿saldra a 0 grados??
esto es obvio que no, porque el intercambio de calor en cualquier material depende de la diferencia de temperaturas entre los 2 medios, entonces entre mayor sea la diferencia entre las temperaturas, mas eficiente (ahora si eficiente) sera el ic
la idea basica esta bien, pero hace falta checarlo con termodinámica mas formal de por medio, pues es una aproximacion bastante burda
pero que bien que abras posts así argumentando con razones, por cierto, el coche es un mazda RX-7
Lestat
23-11-2007, 01:03:06
oye, no se ven bien tus formulas, a ver si las puede poner de forma mas calara (en sintaxis nadamas) porque suena interesante, estos posts son constructivos,
pero.....donde tengo la objecion es que calcular intercambio de calor no es tan sencillo, yo tambien estoy convencido de que un cai le ayuda a un turbo, pero no puedes decir por ejemplo que la eficiencia (esta mal decir eficiencia) que lo que baja el IC es constante por ejemplo los 80 grados F, porque que pasa si metes aire por (ya pasando el trubo) por ejemplo a 80 grados F, ¿saldra a 0 grados??
esto es obvio que no, porque el intercambio de calor en cualquier material depende de la diferencia de temperaturas entre los 2 medios, entonces entre mayor sea la diferencia entre las temperaturas, mas eficiente (ahora si eficiente) sera el ic
la idea basica esta bien, pero hace falta checarlo con termodinámica mas formal de por medio, pues es una aproximacion bastante burda
pero que bien que abras posts así argumentando con razones, por cierto, el coche es un mazda RX-7
Lo del IC no tengo la menor puta idea, todvia no llego ese capitulo, solo dice el libro lo siguiente sobre esos 80 °F
We'll see how to calculate the effectiveness of intercoolers later; for now let's just use this value, which isn't to bad of a guess for a typical street intercooled turbo system.
Osea que te aguantes hasta que llegues a ese capitulo, despues te explico, no quiero adelantarme por que me voy a revolver.
Y como dije, las ecuaciones no son exactas son una aproximacion, pues mientras mas rapido vayas mas enfria el IC por que mas aire le pega, o mientras mas frio el clima mas eficiente es, pero para un valor de referencia se me hace bien, digo por que ps para poner todos los parametros esta cabron
Lestat
23-11-2007, 01:07:24
Lo olvidaba si es Rx7 por que trae motor en linea, no se supone que es totatorio?
Tout=[(Tin+460)x1.816^0.283]-460
Notas: "^" Siginica potencia, Tout, Temperatura de salita y Tin, Temperatura de entrada
si, pero ya que llegues ahí (supongo) en algun lugar tendran que meter la ley de Fourier para intercambio de calor, y las cosas cambiaran, igual y no mucho, pero vas a ver que no es tan facil
ese tipo de cosas siempre las hacemos en fisica en cursos basicos "supon que el volumen es constante" "supon que no hay friccion" "supon que la vaca es esferica...jaja" etc, y cuando profundizas ya ves que esas cosas realmente tienen un impacto en toda la dinámica del sistema
si no le huyes a las mates mejor de una vez echate el de "fundamentos de termodinamica" \\:D/de octave levenspiel, es una embarradita de termo que hasta dibujitos trae, pero creeme que es el mejor libro para comprender cualquier cosa de un auto, aunque en el libro no lo mencionen jeje
pd, no dice el libro de donde sacan esta formula? esta curiosa por el +460 y la potencia a la .283, han de salir de la ley del gas ideal, mas conversiones simplificada un buen, no dice algo así?
Tout=[(Tin+460xPR^0.283]-460
nO prEssUrE
23-11-2007, 01:15:47
Lo olvidaba si es Rx7 por que trae motor en linea, no se supone que es totatorio?
Tout=[(Tin+460)x1.816^0.283]-460
Notas: "^" Siginica potencia, Tout, Temperatura de salita y Tin, Temperatura de entrada
Rotatorio no sera? jejejeje
Lestat
23-11-2007, 01:18:27
si, pero ya que llegues ahí (supongo) en algun lugar tendran que meter la ley de Fourier para intercambio de calor, y las cosas cambiaran, igual y no mucho, pero vas a ver que no es tan facil
ese tipo de cosas siempre las hacemos en fisica en cursos basicos "supon que el volumen es constante" "supon que no hay friccion" "supon que la vaca es esferica...jaja" etc, y cuando profundizas ya ves que esas cosas realmente tienen un impacto en toda la dinámica del sistema
si no le huyes a las mates mejor de una vez echate el de "fundamentos de termodinamica" \\:D/de octave levenspiel, es una embarradita de termo que hasta dibujitos trae, pero creeme que es el mejor libro para comprender cualquier cosa de un auto, aunque en el libro no lo mencionen jeje
Ya lleve termodinamica (y Diseño de Intercambiadores de calor) peeero no me voy a meter a moverle mucho pues apenas voy iniciando el libro, me imagino que mas adelante profundizara en el tema o si no pues yo mismo le agrego uno o dos parametros en la ecuacion dependiendo de la velocidad de flujo de aire, material del IC, eficiencia de flujo, temperatura exterior etc, aunque estoy seguro a muchos les va a dar weba sustituir si ven una ecuacionsota. O a poco no?
Lestat
23-11-2007, 01:22:55
Rotatorio no sera? jejejeje
Simon we, error de dedo, ultimamente tengo muchas faltas de ortho en la computadora, todo por escribir rapido.
Aqui una foto:
http://i174.photobucket.com/albums/w109/Lestat0000/Mazda.jpg
Ya lleve termodinamica (y Diseño de Intercambiadores de calor) peeero no me voy a meter a moverle mucho pues apenas voy iniciando el libro, me imagino que mas adelante profundizara en el tema o si no pues yo mismo le agrego uno o dos parametros en la ecuacion dependiendo de la velocidad de flujo de aire, material del IC, eficiencia de flujo, temperatura exterior etc, aunque estoy seguro a muchos les va a dar weba sustituir si ven una ecuacionsota. O a poco no?
pero estaria pkm que hicieras el calculo, si estudiaste intercambiadores de calor estaria super padre, ahí si ya yo no me meteria, eso supongo es de una ingeniería, y esta como especializado en lo que estudiaste, lo mio son ciencias exactas y es dificil que veamos un sistema tam aplicado, no le hace que les de hueva a los demas jaja, si a ti te late y no te da flojera en un rato de ocio hazlo y ves que sale, revives este post y lo pegas:smile:
pd ese rx7 le metieron otro motor, pero no se de motores mazda, asñi que ni idea cual es
juv3r
23-11-2007, 01:37:33
va k buena info brother la neta stan hablando de demasiada fisica para mi peropss ai medio le entendi total todo depende de condiciones -x- materiales gas el flujo del aire etc etc pero chingon post brother y ps cuando te ataskes el libro completo ay posteas de nuevo
Lestat
23-11-2007, 01:55:27
pero estaria pkm que hicieras el calculo, si estudiaste intercambiadores de calor estaria super padre, ahí si ya yo no me meteria, eso supongo es de una ingeniería, y esta como especializado en lo que estudiaste, lo mio son ciencias exactas y es dificil que veamos un sistema tam aplicado, no le hace que les de hueva a los demas jaja, si a ti te late y no te da flojera en un rato de ocio hazlo y ves que sale, revives este post y lo pegas:smile:
pd ese rx7 le metieron otro motor, pero no se de motores mazda, asñi que ni idea cual es
Ing Mecanica we, llevamos IC de agua agua (o algun otro liquido) y aire agua, pero tambien aplica para aire aire, cuando me chute el libro ya pongo la formula mas desarrollada.
Rushit
23-11-2007, 08:43:23
Las fórmulas, si bien están simplificadas, son correctas. En lo que no coincido contigo es en la entrada de aire a 80°C.
Como todos sabemos nuestros carros tienen una especie de "caja" donde se coloca el filtro. Generalmente esta caja tiene una toma de aire que va al frente del vehículo y de momento no me ha tocado una que tome aire directamente del compartimiento del motor (que sinceramente de estar a 80°C varias cosas se derretirían).
Desconozco como realizaste tu medición, pero desconfío de la cirfra de 80°C a menos que hayas colocado una sensor termopar en el múltiple de admisión (el único lugar donde SI pudiera haber esa temperatura). Si tu medición se obtuvo de la computadora del vehículo (de la lectura del sensor IAT) entonces eso explicaría la cifra.
Para realizar una medición que a toda luz sea correcta, esta se deberá hacer utilizando un termpoar justo depués (o antes) del MAF. En este punto yo te aseguro que las diferencias entre temperatura ambiental y este punto serán menos de 5°C (cosa que un CAI no podrá compensar).
Ahora, hablando de los CAI en particular, su ganancia (cuando la hay) se obtiene de "quitar" restricciones al flujo de aire y no tanto por que tome aire del exterior (cosa que el sistema original ya lo hacía).
Hyoga
23-11-2007, 09:21:36
q no ese motor es un 2jz de supra?? o estoy totalmente equivocado??
http://i174.photobucket.com/albums/w109/Lestat0000/Mazda.jpg
Estoy de acuerdo con Dimitri, un Intake en estos casos es para flujo no para temperatura, además ya hablando del Intake puedes tener uno con tubería de 2.5" cuando la admisión del turbo en ocasiones no rebasa las 2".
Recordemos que el flujo está restringido por el diámetro menor.
Conclusión (propia), no hace falta un CAI, si bien no estorba no esperes ganancias notables, eso si, el sonido del spool del turbo será más perceptible.
Saludos
PD Todo lo que he escrito es en base a conocimientos personales y posteo sólo lo que creo que es correcto, sin embargo, es probable que yo no esté en lo correcto y lo acepto si alguien me lo demuestra
Jordy
23-11-2007, 10:01:50
tiene logica pero yo en lo presonal le cambie el filtro a un volvo y se escuchaba increible pero ganancia mmmmm ...
Lestat
23-11-2007, 20:00:08
Las fórmulas, si bien están simplificadas, son correctas. En lo que no coincido contigo es en la entrada de aire a 80°C.
Como todos sabemos nuestros carros tienen una especie de "caja" donde se coloca el filtro. Generalmente esta caja tiene una toma de aire que va al frente del vehículo y de momento no me ha tocado una que tome aire directamente del compartimiento del motor (que sinceramente de estar a 80°C varias cosas se derretirían).
Desconozco como realizaste tu medición, pero desconfío de la cirfra de 80°C a menos que hayas colocado una sensor termopar en el múltiple de admisión (el único lugar donde SI pudiera haber esa temperatura). Si tu medición se obtuvo de la computadora del vehículo (de la lectura del sensor IAT) entonces eso explicaría la cifra.
Para realizar una medición que a toda luz sea correcta, esta se deberá hacer utilizando un termpoar justo depués (o antes) del MAF. En este punto yo te aseguro que las diferencias entre temperatura ambiental y este punto serán menos de 5°C (cosa que un CAI no podrá compensar).
Ahora, hablando de los CAI en particular, su ganancia (cuando la hay) se obtiene de "quitar" restricciones al flujo de aire y no tanto por que tome aire del exterior (cosa que el sistema original ya lo hacía).
Obviamente NUNCA un IC tendra la eficiencia del 100% osea nunca la temp del aire sera igual al ambiente.
Tambien si se toma aire mas frio de afuera es mas denso, aunque el aire lo caliente la cantidad de moleculas sera la misma aunque el volumen aumente por el calor. Asi desde ahi ya es mejora.
Ahora, los log los hice con el VagCom, en parado, desde el sensor de temp que tiene a la entrada del multiple de admision.
Lestat
23-11-2007, 20:04:07
Estoy de acuerdo con Dimitri, un Intake en estos casos es para flujo no para temperatura, además ya hablando del Intake puedes tener uno con tubería de 2.5" cuando la admisión del turbo en ocasiones no rebasa las 2".
Recordemos que el flujo está restringido por el diámetro menor.
Conclusión (propia), no hace falta un CAI, si bien no estorba no esperes ganancias notables, eso si, el sonido del spool del turbo será más perceptible.
Saludos
PD Todo lo que he escrito es en base a conocimientos personales y posteo sólo lo que creo que es correcto, sin embargo, es probable que yo no esté en lo correcto y lo acepto si alguien me lo demuestra
Esa es otra, segun el libro de mecanica de Fluidos un diametro circular sera mas favorable al flujo y creara menos turbulencias.
De hecho habria que calcular el flujo de aire de entrada en toda la gama de RPM para calcular el diametro mas adecuado para el CAI, algo asi como el numero de reinolds, para calcular que el flujo sea laminar y no turbulento. Tambien viene esa formula en el libro (la de calcular el aire que entra). Si gustas despues la pongo. para enriquezer el post
Lestat
23-11-2007, 20:05:01
tiene logica pero yo en lo presonal le cambie el filtro a un volvo y se escuchaba increible pero ganancia mmmmm ...
Igual yo pero te dire que al poner el filtro me creo problemas (en ralenti) y los inyectores se quedan cortos... Tengo problemas con los inyectores.
Tyler Durden
23-11-2007, 20:06:44
Estoy de acuerdo con Dimitri, un Intake en estos casos es para flujo no para temperatura, además ya hablando del Intake puedes tener uno con tubería de 2.5" cuando la admisión del turbo en ocasiones no rebasa las 2".
Recordemos que el flujo está restringido por el diámetro menor.
Conclusión (propia), no hace falta un CAI, si bien no estorba no esperes ganancias notables, eso si, el sonido del spool del turbo será más perceptible.
Saludos
PD Todo lo que he escrito es en base a conocimientos personales y posteo sólo lo que creo que es correcto, sin embargo, es probable que yo no esté en lo correcto y lo acepto si alguien me lo demuestra
Totalmente de acuerdo Kev, yo soy de la idea de que pequeños detalles en el motor (en este caso Turbo) como un CAI nunca estan de mas... Son de esas mods que no te dan muchos HPs pero que al final suma. Espero haberme explicado
Muy buen tema!
Tyler Durden
23-11-2007, 20:07:55
Esa es otra, segun el libro de mecanica de Fluidos un diametro circular sera mas favorable al flujo y creara menos turbulencias.
De hecho habria que calcular el flujo de aire de entrada en toda la gama de RPM para calcular el diametro mas adecuado para el CAI, algo asi como el numero de reinolds, para calcular que el flujo sea laminar y no turbulento. Tambien viene esa formula en el libro (la de calcular el aire que entra). Si gustas despues la pongo. para enriquezer el post
Esa formula estaria de 10 que la subieras, muchos le ponemos el CAI a un coche sin saber que pex
Lestat
23-11-2007, 20:08:24
Totalmente de acuerdo Kev, yo soy de la idea de que pequeños detalles en el motor (en este caso Turbo) como un CAI nunca estan de mas... Son de esas mods que no te dan muchos HPs pero que al final suma. Espero haberme explicado
Muy buen tema!
Aparte no es que los sumes si no que unas cosas funcionan mejor con otras, osea en un motor NA el cai te dara X caballos pero en uno con turbo te dara mas, asi las mangueras de silicon etc.
Lestat
23-11-2007, 20:26:42
Esa formula estaria de 10 que la subieras, muchos le ponemos el CAI a un coche sin saber que pex
VFR=(dispacement)(rpm)
3456
Lestat
23-11-2007, 20:32:50
VFR= Volumetric Flow Rate
VFR100%=(dispacement)(rpm)/3456
por ejemplo, para un motor honda de 131.5 Cid (cubir inch dispacement) girando a 6000 rpm tiene una VE (eficiencia Volumetrica) de 0.9 (casi ningun motor tiene el 1 o 100%, solo unos de competencia)
VFR=(131.5 cid x 6000rpm)/3456
VFR=228.3 cfm (metros cubicos por minutos)
Osea que a 6000 rpm el motor succiona esa cantidad de aire.
Seria de cotejar eso con el libro de mecanica de fluidos y calcular el diametro adecuado de tubo para que el flujo sea laminar
Flujo Laminar:
http://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminar
Perdon pero no pude editarlo
VFR= Volumetric Flow Rate
VFR100%=(dispacement)(rpm)/3456
por ejemplo, para un motor honda de 131.5 Cid (cubir inch dispacement) girando a 6000 rpm tiene una VE (eficiencia Volumetrica) de 0.9 (casi ningun motor tiene el 1 o 100%, solo unos de competencia)
VFR=(131.5 cid x 6000rpm)/3456
VFR=228.3 cfm (metros cubicos por minutos)
Osea que a 6000 rpm el motor succiona esa cantidad de aire.
Seria de cotejar eso con el libro de mecanica de fluidos y calcular el diametro adecuado de tubo para que el flujo sea laminar
Flujo Laminar:
http://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminar
Perdon pero no pude editarlo
solo que ahí es para coches aspirados no? ya no aplica para un turbo, pues a diferentes rpm, se comprime mas el aire, etc
estaría bien sacar el reynolds para cierta velocidad de flujo de aire, y ya con ese dato se podria ajustar el diámetro de un intake justo para las rpm que nos convenga, suena bien todo este tema
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