tl; dr: lo hacen. Es más difícil decir cuánto.
La respuesta más larga es que sí lo hacen y que la compresión efectiva le está fallando como una aproximación a los efectos reales.
Piense en la detonación (también conocida como ignición prematura de la mezcla de combustible y aire). Normalmente consideramos dos causas: compresión (el cambio en el espacio encerrado por el cilindro a medida que el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo) y la temperatura (p. Ej., Temperatura medida del aire de admisión).
En realidad, solo hay temperatura.
Volvamos a la ley del gas ideal :
PV = nRT
donde Pestá la presión, el Vvolumen y la Ttemperatura (en grados Kelvin, ¡recuerda!) y el resto son constantes interesantes que no están relacionadas con esta discusión. La compresión hace que ese Vvalor disminuya y Paumente. En un mundo ideal , ese sería el final: la compresión del cilindro sería un proceso 100% eficiente sin aumento de temperatura.
Desafortunadamente, vivimos en un mundo real en lugar de ideal. El mejor modelo simple para lo que sucede en el motor es que es un sistema de entropía constante . Esto significa que estamos restringidos por la relación de capacidad calorífica de los gases en el sistema. Si utilizamos una relación de capacidad calorífica de 1.3 y una relación de compresión de ejemplo de 10: 1, estamos observando una duplicación aproximada de la temperatura (¡grados Kelvin!).
En resumen, la compresión hace que los gases sean más calientes. ¿Por qué es esto malo?
Piénselo de esta manera: tiene un presupuesto de temperatura fijo para un gas de cierto octanaje. Si se Tpone más alto que T_ignition, bang. Entonces, como señala, puede agregar un intercooler al sistema, reduciendo la temperatura del aire de entrada.
Del mismo modo, puede cambiar la cantidad que Vcambia. Esto aumenta la cantidad de aumento de temperatura que su motor puede tolerar antes de detonar.
Ahora, agregar un turbo en el aire de admisión comprime la presión atmosférica normal a algo significativamente más alto, lo que resulta en un cambio en esas otras constantes que eliminé anteriormente (verifique la eficiencia volumétrica del turbo para obtener más información) y aumenta la temperatura.
Eso se come en mi presupuesto de temperatura. Si usara gas de menor octanaje, eso reduciría el umbral para la detonación y, en el impulso, podría estar observando daños en el motor.
Entonces, después de todo eso, ¿qué haces?
- Investigación investigación investigación: no construir en el vacío. Copie los diseños de otras personas o mejore sobre ellos.
- Mida la temperatura de entrada de aire, antes y después del turbo.
- Encuentra el mejor gas que puedas.
- Ajuste la computadora del motor para evitar que su motor explote.
En el ajuste: una cosa que la ECU puede hacer es agregar combustible adicional a la mezcla, enfriando así la mezcla. Es cierto que el uso de combustible como refrigerante no conduce a la eficiencia absoluta, pero no debería ser un problema al conducir fuera del impulso. Como siempre, menos pie derecho = menos gas gastado.
Todo lo anterior se analiza en el libro Turbocharging de Corky Bell, Maximum Boost , una lectura muy entretenida para personas geek como yo.
Después de un tiempo más tarde : acabo de notar la pregunta específica sobre la relación de compresión estática 9.1 con 10 psi de impulso. Como ejemplo, mi WRX funciona 8: 1 a aproximadamente 13.5 psi, por lo que, a primera vista, 9: 1 con 10 psi parece alcanzable.
Echemos un vistazo a una de las ecuaciones más razonables para una relación de compresión efectiva (que, como señalamos, sigue siendo una aproximación de la termodinámica bastante compleja):
ECR = sqrt((boost+14.7)/14.7) * CR
¿Dónde ECRestá la "relación de compresión efectiva" y CRes la "relación de compresión estática" (con lo que comenzó antes de agregar impulso)? boostse mide en psi (libras por pulgada cuadrada). Recuerde, el objetivo de esta ecuación es decirnos si nuestra configuración propuesta es factible y si podrá funcionar con gasolina que pueda comprar en la calle frente a la pista de carreras.
Entonces, usando mi auto como ejemplo:
ECR = sqrt((13.5 + 14.7) / 14.7) * 8 = sqrt(1.92) * 8 = 11.08
Usando esta ecuación, la implicación es que mi relación de compresión efectiva es de aproximadamente 11: 1 en el pico de refuerzo. Eso está dentro de los límites de lo que podría esperar para hacer funcionar un motor normalmente aspirado con bomba de gas (93 octanos). Y, como prueba de la existencia, mi auto funciona con 93 octanos muy bien.
Entonces, veamos la configuración en cuestión:
ECR = sqrt((10 + 14.7) / 14.7) * 9.1 = sqrt(1.68) * 9.1 = 11.79
Como se cita en la referencia, 12: 1 es realmente lo más lejos que puede llegar con un tranvía, por lo que esta configuración aún estaría dentro de esos límites.
Para completar, debemos tener en cuenta que también hay otra ecuación de ECR que deambula por Internet que omite la raíz cuadrada. Hay dos problemas con esa función:
Primero, eso resultaría en una ECR para mi automóvil de 15: 1. Eso es un poco ridículo: ni siquiera quisiera arrancar un motor así con gas de la calle.
ECR es una aproximación de todos modos: la respuesta real a la pregunta "¿cuánto impulso puedo ejecutar?" se deriva de factores críticos como la temperatura del aire de admisión y la eficiencia del compresor. Si está usando una aproximación, no use una que le dé inmediatamente respuestas inútiles (vea el punto 1).