e ai galera chegamos ao terceiro post dessa brincadeira relatada pelo project cars anteriormente apresentei os fundamentos do projeto e agora quero fazer o detalhamento de cada modificaçao começaremos com o circuito de sobrealimentaçao o fiesta supercharger nasceu equipado com um compressor tipo roots fabricado pela eaton sob o codigo m24 essa designaçao condensa a familia e a capacidade de deslocamento volumetrico do compressor 24 polegadas cubicas aproximadamente 393 cm³ por revoluçao os roots sao compressores de lobulos no caso dos eaton os lobulos sao torcidos a um angulo de 60° classificados como compressores de deslocamento positivo este tipo de compressor tem como principal caracteristica a entrega de um volume constante a cada revoluçao este tipo de compressor transporta o ar da admissao para a descarga a pressao constante nao ha compressao interna somente quando o pacote de ar e entregue na descarga ocorre a compressao pois a demanda de ar do motor e menor que a capacidade deslocada pelo compressor devido a essas caracteristicas de transporte compressao e construtiva a eficiencia deste tipo de compressor normalmente e mais baixa que a dos compressores dinamicos como os turbocompressores e o resultado dessa menor eficiencia de compressao se mostra nas maiores temperaturas de descarga fato que nao e benefico para o motor a imagem acima mostra um exemplo de mapa de eficiencia esses sao dados essencias para que se faça a escolha de qualquer compressor nao importando o tipo o eixo x mostra a razao de compressao o eixo y mostra a vazao volumetrica do compressor as amebas os circulos representam as ilhas de eficiencia do compressor e as linhas transversais as faixas de velocidade do compressor nao vou me estender nas explicaçoes sobre mapas de eficiencia para nao alongar este assunto especifico ja que o tratamos de outros assuntos interessantes para ficar mais bem informado sobre os mapas o link abaixo ja e um bom começo http //www turbobygarrett com/turbobygarrett/turbo_tech_expert todo modelo de analise termodinamica parte de quatro leis basicas sendo a primeira a lei dos gases ideais aquela lei que voce aprendeu no ensino medio na qual pv=nrt sendo p = pressao absoluta kpa v = volume m³ n = numero de mols r = constante universal dos gases t = temperatura absoluta k por essa lei todas as variaveis estao relacionadas de forma direta ou reversa no caso da compressao onde o volume e reduzido a pressao deve se elevar para se comprimir um gas e necessario introduzir energia no sistema de compressao para que so entao essa energia seja transferida ao fluido como vivemos no mundo real nem toda a energia recebida pelo compressor e transferida para o fluido da forma devida a razao entre a energia transferida e a energia recebida determina a eficiencia do compressor pelo principio de conservaçao da energia a parcela da energia cinetica nao transferida para o fluido deve ser dissipada de algum modo e grande parte dela e dissipada em forma de calor por isso quanto mais eficiente o compressor mais legal ele e ta o mapa mostra a eficiencia de compressao e eu ja entendi que a temperatura de descarga do roots e maior que a de um turbo na mesma condiçao tudo muito bonitinho mas quanto e esse maior qual o resultado pratico dessa menor eficiencia e isso que nos vamos calcular agora papel e lapis na mao galera antes de chegarmos aos finalmentes temos que passar pelas preliminares ou voce ainda nao aprendeu isso estamos tratando de uma maquina termica e do ar como fluido a ser comprimido devemos ter em maos as propriedades do ar lembrem se todas as unidades sao parte do sistema internacional com as propriedades dos fluidos em maos vamos agora conhecer a formula de calculo da temperatura de descarga de um compressor esta formula e uma variante baseada na primeira lei da termodinamica aquela la em cima e na equaçao da quantidade de calor recebida por um corpo vamos a ela t1 = temperatura de admissao k t2 = temperatura de descarga k p1 = pressao de admissao absoluta kpa p2 = pressao de descarga absoluta kpa n = eficiencia isentropica k = razao de calores especificos cp/cv ϵ = eficiencia de compressao politropica legal a formula nao e limpa simples rapida de ser resolvida e o no na cabeça ficou maior ainda eficiencia isentropica pressao absoluta eficiencia politropica e galera nao estou apelando a coisa esta o mais simples possivel que tal um exemplo vamos tomar como referencia o proprio m24 voces nao acharam que eu iria tomar como exemplo outro projeto nao e temos entao os dados rotaçao limite do compressor = 18000 r p m pressao de admissao minima do compressor = 0 08 bar pressao de descarga maxima do compressor = 0 76 bar temperatura ambiente = 26°c razao entre polias = 2 32 para se estimar o uso de um compressor devemos determinar ao menos tres diferentes situaçoes de uso do motor e consequentemente do compressor a primeira e a do uso no motor em plena carga borboleta com abertura plena e alta no limite de rotaçao a segunda e do motor em situaçao de cruzeiro baixa carga e regime de rotaçoes mediano na terceira situaçao devemos avaliar o motor em plena carga e baixo regime vamos calcular a primeira condiçao onde temos limites de carga e regime se a rotaçao do motor e de 7 000 rpm e a relaçao entre as polias e aproximadamente 2 32 significa que a velocidade de rotaçao da polia do compressor sera de 16 250 rpm temos tal resultado porque o compressor em questao nao possui relaçao interna de multiplicaçao caso tal relaçao exista no compressor escolhido esta razao tambem deve ser considerada para a obtençao da velocidade angular final sabendo se que o compressor desloca 393 cm³ por revoluçao e gira 16 250 vezes por minuto teremos uma vazao de 6 386 250 cm³/min convertendo teremos 383 18 m³/h consultando a tabela acima obrigado ao pessoal da eaton pelas informaçoes valiosas vemos que para este regime de trabalho 16 250 rpm e razao de compressao a eficiencia volumetrica do compressor e 0 910 para uma razao de compressao de 1 6 a eficiencia volumetrica e a razao entre o volume ideal e o volume real deslocado pelo compressor e a razao de compressao e o resultado da pressao de descarga dividida pela pressao de admissao sendo ambas as pressoes absolutas para os valores absolutos some o valor de pressao atmosferica a manometrica aplicando entao este fator teremos uma vazao corrigida de 348 7 m³/h estes dados devem ser utilizados como coordenadas no mapa para que assim possa ser determinada a eficiencia politropica do compressor consultando o mapa acima para a vazao volumetrica de 348 7 m³/h e razao de compressao de 1 6 a eficiencia do compressor e aproximadamente 61% devemos ainda resolver a equaçao da razao de eficiencia isentropica com todos os dados finalmente em maos vamos la convertendo a temperatura da escala kelvin para celsius temos assim determinamos a primeira condiçao de trabalho do compressor ainda faltam outras tres mas ficam como exercicio para voces bom pessoal eu sei que foi um texto extremamente longo mas foi a forma mais simples que eu encontrei de passar estes dados e modelos de calculo espero ter conseguido esclarecer algumas duvidas sobre compressores e assim sobre mais uma peça do project cars #46 na proxima trataremos do quanto essa elevaçao de temperatura influencia no desempenho do motor e como mitigar isso ate a proxima pessoal por rodrigo passos project cars #46
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