Comprensione e calcolo delle pompe in motori di combustione interni
Le perdite di pompaggio sono un fattore significativo che influisce sull'efficienza dei motori a combustione interna. Si verificano a causa del lavoro necessario per spostare l'aria dentro e fuori dei cilindri del motore durante i colpi di aspirazione e di scarico.
Cosa sono le pompe?
Le perdite di pompaggio si riferiscono all'energia consumata dal motore per disegnare gas di scarico e aria fresca, che sono influenzate dalle caratteristiche del sistema di progettazione, assunzione e scarico del motore e dalle condizioni di funzionamento, e sono più importanti a carichi parziali quando il motore lavora più duramente per mantenere il flusso d'aria.
Fattori che affettano pompe di carico
Diversi fattori influiscono sulla grandezza delle perdite di pompaggio:
- I tempi di immissione e di scarico della valvola di rimontaggio:[ I tempi ottimizzati riducono la resistenza durante il flusso d'aria.
- Velocità del motore:[[] Le velocità più elevate possono aumentare o diminuire le perdite a seconda del design.
- Progetto di inserimento:[ I collettori smooth e ben progettati facilitano il flusso d'aria.
- Posizione:[] I tredici parzialmente chiusi aumentano la resistenza e le perdite.
Calcolo delle pompe
Il metodo base utilizza diagrammi di pressione-volume (P-V) per valutare il lavoro contro le differenze di pressione. La formula considera la differenza di pressione tra l'assunzione/esaurimento e le condizioni ambientali, la velocità del motore e l'efficienza volumetrica.
Una espressione semplificata per stimare il lavoro di pompaggio per ciclo è:
Lavoro = (Pmax - Pambient[[]]) × V]]sposta[ × N / 2]]]
Dove:
- P[max[[ = massima pressione di aspirazione o di scarico
- P[ambient[[[] = pressione atmosferica
- V]]sposta[[[] = spostamento del motore per ciclo
- N] = velocità del motore (RPM)