首先我们来看一看压力的两种定义:
1.标准压力(Gauge pressure):此单位是以标准大气压为零点,在一个标准大气压之上的度量单位。当指代增压引擎进气管中的压力时,称为增压值。
2.绝对压力(Absolute pressure):在完美的真空状态下的气压值,通常在海平面一般大气压力的绝对值为14.7psi,假如增压5psi,则记为19.7psi绝对压力。
在海平面情况下,增压14.7psi,到底能够增加多少动力输出呢?只需简单计算如下
第一:计算增压比,公式如下:
Bp = 增压值(标准压力)psi
Ap = 大气压力psi(这个数值来自你家中气压测量计的读数,或者你可以假设海平面位置的标准大气压为14.7psi,没升高1000ft英尺,压力下降0.5psi,以此来近似估计)。
因此增压比计算为2.0
下一步:我们需要确定进气端空气压缩后,产生热量,空气温度上升的数值?为了能够精确读出压气机工作效率,我们需要读懂压气机风量图(Compressor map)如下图:
图中涡轮增压器的压气机最高工作效率为71%,逐步下降到62%。我们的引擎输出最大马力时,要求压气机提供的空气流量为426cfm(cubic feet per minute 每分钟立方英尺)。从图中可以看出,在增压比为2.0的情况下动力峰值出现时(输出最大马力),压气机在70%效率下工作。
下列公式计算空气增压后上升的温度:
At = 环境温度
E = 压气机工作效率
F = 表格中的因子
因此,假如大气温度为25摄氏度,涡轮进气端空气温度等于大气温度,那么增压后的气体温度上升了:
实际增压后的空气温度为Tr与At之和:
显然,空气温度高达117度,密度下降是相当可观的。因此尽管空气压力翻倍,但是密度绝不可能是25度环境下空气的2倍。
计算增压14.7psi温度为117.38摄氏度的空气密度与25摄氏度标准大气的密度比,公式:
Dr = 压气机密度比
At = 大气环境温度
Dt = 压气机输出温度
Pr = 增压比
最后,在这个实例中,涡轮增压器提高了气缸中空气密度为原来的1.53倍,53%。这表明增压14.7psi,引擎的动力输出增加53%。这个数字是基于发动机能够承受这个增压值并且使用了合适的高辛烷值汽油(高标号),这两个假设。
假如你的爱车最大马力是200hp,那么200hp的输出将增长为200*1.53 = 306hp。
对于排量,你也可以粗略的计算如下,1.8T = 1.8 * 1.53 = 2.75 (怎么样有没有被吓到)。