이 질문 은 제가 생각하게했습니다. 만약 당신이 엔진에 터보 차저를 설치한다면, 부스트 압력과 기대할 수있는 전력량 사이에 직접적인 관계가 있습니까?
예를 들어, 엔진이 100kW를 자연 흡기하는 경우 터보를 설치하고 최대 값을 제공하도록 설정합니다. 0.5bar의 부스트, 최대 150kW를 기대할 수 있습니까? 전력 (즉, 새로운 전력 출력 = 원래 전력 * (부스트 압력 +1))? 아니면 관계가 더 복잡합니까?
터보 차저를 이용하도록 엔진이 올바르게 설정되었다고 가정하자. 즉, 인젝터의 용량이 충분하고 연료 / 공기 혼합이 동일하게 유지된다.
답변:
강제 유도는 무엇을 사나요?
한마디로 밀도 .
생각해 내다:
압축성 유체의 경우 압력만으로는 전체 내용을 알 수 없습니다
그러나 압력과 온도는 함께 합니다.
오래된 물리학 격언 "열풍 상승, 냉기 싱크대"가 그 좋은 예입니다. 동일한 압력에서 공기를 사용하지만 다른 온도에서 밀도가 다릅니다.
내연 기관은 부피 측정 장치입니다
이것이 의미하는 바는 엔진이 회전하여 사이클을 완료 할 때마다 연소실로 유입되는 공기의 양이 고정되어 있다는 것입니다.
권력은 부피가 아니라 질량에 달려있다
엔진에 의해 개발 된 동력은 연소실로 유입되는 공기의 질량에 비례하며 부피는 아닙니다.
실린더 당 더 많은 밀도 = 더 많은 공기 분자 = moar power
물리학이 그렇게 말 했으니까요
85 % 효율 터보 차저를 사용하여 예전 Evo 예제를 구현할 시간 :
대기 조건 (14.7psi, 25 ° C)
공기 밀도 = 1.184 kg / m ^ 3
22psi의 부스트로 공기 밀도는 두 배가됩니다.
터보 배출 조건 : 36.7 psi, 92 ° C
공기 밀도 = 2.413 kg / m ^ 3
이 두 데이터 포인트만으로도 2.5 배의 압력 증가는 2 배의 밀도 증가를 나타냅니다.
따라서 압력-전력 관계는 1 : 1이 아닙니다.
다시, 대답은 '아니요'입니다. 물리학이 그렇게 말했기 때문입니다.
이를 확인하기 위해 Evo의 부스트를 29.4psi로 올리십시오. 동일한 터보 차저 효율 (85 %)을 유지합니다.
@ 29.4 psi 부스트 (아울렛 압력 = 3x 입구 압력) :
터보 배출 조건 = 44.1 psi, 155 ° C
공기 밀도 = 2.473 kg / m ^ 3
따라서 3 배의 기압 변화 는 2.08 배의 밀도 변화를 가져 왔습니다 . 특히 22 psi 부스트로 얻은 결과를 고려할 때 분명히 선형이 아닙니다.
tl; dr : 아니요, 1 : 1 비율은 가상의 완벽한 실험실 조건에서만 가능합니다.
아니면 관계가 더 복잡합니까?
조금 더 복잡하지만 완벽하게 이해할 수있는 이유로.
참고 : 아래의 논의에서 인터쿨러와 얼음 주머니를 의도적으로 남겨두고 있습니다. 그들은 토론을 촉진하기 위해 독창적이지만 다른 질문에 포함되어야합니다.
터보 차저를 이용하도록 엔진이 올바르게 설정되었다고 가정하자. 즉, 인젝터의 용량이 충분하고 연료 / 공기 혼합이 동일하게 유지된다.
가장 중요한 누락 가정은 중요한 것입니다 : 일정한 온도.
엔진의 핵심 인 연소까지 완전히 백업합시다. 공기와 연료는 약 14 : 1의 비율로 혼합되어 발화, 팽창 및 바깥쪽으로 눌러 화학적 전위 에너지를 운동으로 만듭니다.
그러나 그 비율은 실제로 무엇입니까? 공기 분자와 연료 분자를 비교합니다. 불균형을 없애면 연소 반응이 더 이상 최고 효율이 아닙니다 (참고 :이 단어를 다시 보게 될 것입니다).
그 배경을 감안할 때 부스트는 무엇을합니까? 이론적으로 이것은 분자 삽입 기입니다. 부스트 메커니즘은 엔진이 더 많은 수의 연료 분자를 추가 할 공기 분자를 더 많이 얻으려고합니다. 증가 된 화학 에너지로 증강 된 혼합물을 연소 시키면 운동 에너지를 더 많이 얻을 수 있습니다.
네,하지만 생각만큼 많이는 아닙니다. 이미 보일 법칙 에 부딪 쳤습니다 . 조차. 완벽한 공기 분자 스쿠 퍼가 있다면, 그 분자를 엔진에 강제로 밀어 넣으면 온도가 상승합니다. 엔진 컴퓨터는 더 많은 연료를 (냉각제로) 추가하고 타이밍을 지연시킴으로써 온도를 보정해야합니다.이 온도를 처리하지 못하면 엔진이 노킹 커브에 놓이게되어 결국 외부 연소 엔진으로의 비참한 변형 (즉, 중요한 비트가 나올 것입니다).
악화된다. 완벽한 분자 스쿠 핑 부스트 메커니즘을 기억하십니까? 불가능합니다. 또한 효율 계수가 100 % 미만입니다. 공기를 빼앗아 압축하지만 불행히도 Boyle 's Law보다 온도가 더 빠르게 올라갑니다 (효율은 100 % 미만). 이것은 법의 다른 용어와 관련이 있습니다. 흡기 공기의 밀도는 온도에 따라 떨어질 것입니다. 더 뜨겁고 분자 수가 적습니다.
봉투를 손으로 흔드는 결과는 실제로 50 % 더 많은 전력을 원한다면 50 % 이상의 공기와 50 % 이상의 연료가 필요하다는 것입니다.
간단히 말해서 100 % 효율은 이론상 최대치이지만 Perfect World에서만 달성 할 수 있습니다. 즉, 작은 부스트 시스템은 높은 부스트보다 훨씬 쉽게 1 : 1에 가깝게 올 수 있습니다.
질문에 대한 대답은 기본적으로 YES입니다.
위의 특성에 동의하지 않습니다 .Ur은 지나치게 지나치게 복잡하지 않으며 이것은 일정한 온도에서 주어진 부피 / 질량의 가스에 대해 나쁜 교습 관행입니다. 그러면 압력을 두 배로 반으로 줄입니다. 즉, 반비례 즉 pv = 상수 따라서 기본적으로 이러한 조건 하에서 U는 두 배나 많은 공기를 채울 수 있고, 연료 비율은 고정 된 다음 출력을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 어쨌든 100 % 미만을 사용할 때 비율은 일정하지 않습니다. 효율성과 온도가 일정하지 않은 경우, 어쨌든 단순한 완벽한 세계로 시작한 다음 금속 / 고무 호스 스테핑으로 인한 흐름 난류 esp, 가스 압축으로 인한 열, 인터쿨러, n 차가운 측 압력 제어 BOV / 게이트를 적용하십시오. 등등 등등끝없는 이론에 비하면 시간과 돈을 더 잘 소비 할 수있다. 효율성 / 최적화는 한정된 자원,보다 '유용한'작업으로부터 더 많은 것을 얻음으로써 대부분의 기계를위한 게임이다.