¿Cómo determinar el tamaño del inyector para un motor personalizado?

Tengo un motor de 2.5 L aquí para el cual no conozco las especificaciones de rendimiento (todavía), porque está personalizado.

Necesito seleccionar inyectores para esta construcción, pero parece que solo hay una ecuación en la red para obtener el tamaño del inyector, y esto tiene en cuenta la potencia del motor, que no tengo.

Mi idea era calcular la masa máxima de flujo de aire que desplazará el motor y luego calcular cuánto combustible se mezcla con eso en el AFR más rico que jamás mantendré (12.05). Luego dividiendo por max. ciclo de trabajo debe darme el tamaño del inyector. Tomé 100% VE en WOT.

Este es el resultado:

Specific air mass:  1.27 kg/m3  
Specific fuel mass: 0.75 kg/L
Volume air flow:    6000rpm * 2.5L * 1/2
                  = 7500 L/min = 7.5 m3/min
                  = 0.125 m3/sec (because 4 stroke)  
Mass air flow:      0.125 * 1.27 = 0.16 kg/sec  
Mass fuel flow:     0.16 / 12.05 = 0.013 kg/sec  
Volume fuelflow:    0.013 / 0.75 = 0.018 L/sec = 1062 cc/min  
Duty-Cycle 0.8:     1062 / 0.8 = 1328 cc/min

Esto me parece un poco demasiado alto... VE y AFR podrían ser un poco más bajos, pero aun así serían demasiado grandes.

¿Hay algún otro método para determinar el tamaño del inyector?

Salud

Un pequeño problema en su cálculo es que (hipotéticamente) llenó los cilindros totalmente con aire, en lugar de una mezcla de aire y combustible. Por lo tanto, su flujo de combustible másico es ligeramente alto. Sin embargo, esto no debería hacer una gran diferencia.
cuantos cilindros
Su flujo de masa de combustible debería ser 0,01226 kg/seg, según mis cálculos.
@Zaid, espero que no haya sido tan simple... :)
@ anónimo2 Sí, tomé 100% VE, como mencioné en mi pregunta, pero incluso con 80% VE sería demasiado alto.
@Bart, está bien, lo tengo.
@Zaid dang, olvidé por completo que este es el flujo que tienen que entregar 4 inyectores... El diablo está en los detalles, supongo... entonces significaría que el tamaño del inyector debe ser 1328/4 = 332 cc/min. ¡Eso ya se ve un poco mejor! Pero la pregunta sigue siendo, ¿es este un cálculo preciso del tamaño del inyector requerido?
@Bart sí absolutamente. Su enfoque es sólido, las densidades son apropiadas, el valor AFR es el más rico que espera que sea, por lo que no debería sufrir por inclinarse en WOT.
@ anónimo2 ¿Cómo obtuviste 0.01226 kg/s? Mi respuesta es 0.01328kg/s. No es que haga una gran diferencia, pero aún así...
Me doy cuenta de que asumí que 12.05 era su AFR, que en realidad no declaró.
Si lo fuera, 12.05 + 1(valor total de la relación) * .16 * 1(proporción de gas) sería igual a .01226.
@anónimo2 mencioné el AFR de 12.05 en mi pregunta... :) No entiendo tu cálculo, si el AFR es 12.05, eso significa que la masa de aire (flujo) es 12.05 tan grande como la masa de combustible (flujo), ¿verdad?
Bart, cuando dices motor personalizado... ¿le estás poniendo un turbo? Si es así, su estimación de VE está errada. Además, el valor de densidad a asumir sería diferente
@Zaid No, es de aspiración natural, no fui tan estúpido como para olvidar eso por suerte. Tomaré los inyectores de acuerdo con mis cálculos, haré funcionar el motor y si el sensor MAF informa un VE que es significativamente más bajo, puedo considerar comprar inyectores más pequeños.
Suena como un plan. ¡Mis mejores deseos!
@Bart, a la derecha. Es solo que no teníamos una masa de aire contra la cual medir; acabamos de tener un volumen de mezcla de combustible y aire.
Por cierto, excelente pregunta con obviamente una gran cantidad de investigación.
@Bart, lo siento, tienes razón. Sería 12.05 a 1. Mi culpa.

Respuestas (2)

Asumiendo que esto es para una aplicación de aspiración natural, sus cálculos son razonables.

Creo que te faltó dividir el valor obtenido por el número de cilindros.

Por lo general, los motores de 2,5 L tienen 4 cilindros y (posteriormente) 4 inyectores.

Asi que

1328 cc/min / 4 = 332 cc/min

Seleccionaría el siguiente tamaño de inyector más grande disponible (aunque los inyectores de 330 cc/min funcionarían bien aquí)

No puedo creer que me senté aquí durante 15 minutos revisando sus cálculos y me perdí eso... :)
@anonymous2 nos pasa a los mejores :)

Se ve bien, excepto la parte Número de cilindros (o más específicamente, inyectores ).

En el caso de un motor Subaru EJ257 (irónicamente, 2,5 litros, 4 cilindros), un conjunto de unidades Deatschwerks de 750 cc le darán más de 500 caballos de fuerza con espacio de sobra (90 % de IDC máx.).

Y tenga en cuenta que esta es una configuración turbo, probablemente con un turbo grande y un VE superior al 100%.

Me gustan tus matemáticas y la conservación de las unidades. Una cosa que es muy educativa sobre este tipo de ejercicio es darse cuenta realmente de lo que realmente significa el "Ciclo de trabajo del inyector" de IDC. En su ejemplo, se usa un IDC máximo muy conservador de .8. Eso significa que el inyector está inyectando el 80% del tiempo. De todos los tiempos.

¿Asi que? Hay una idea errónea común de que los inyectores solo inyectan cuando la válvula de admisión está abierta.

Por "diversión" ( sí, me doy cuenta de que nunca saldré con una chica ni me reproduciré... cuente sus bendiciones ) tome una buena cámara de admisión de calle con una duración de 270 grados y determine la ventana de tiempo que puede inyectar con la válvula de admisión abierta ( está bien asumir 270) y qué flujo necesitaría para lograr esto, digamos, 7500 rpm. Recuerda que sigue siendo un ciclo Otto.

¿No fue divertido? [tos]

Los inyectores de los motores de alto rendimiento, especialmente los turbocompresores, están encendidos casi continuamente con cargas elevadas. No me parece intuitivo, pero es la verdad. Con la afinación y el flujo de aire de admisión correctos, el combustible ni siquiera se condensa en las válvulas frías como solía ocurrir con los sistemas de inyección de banco y CIS. Los detalles de la física del flujo y del aerosol involucrados en ese nivel están mucho más allá de mi comprensión.

En edición:

Parece que mis divagaciones pueden haber desviado al OP. La captura de pantalla a continuación es para un automóvil turbo con un objetivo deseado de 500 hp en el volante. También describe la condición WOT más extrema. Sin embargo, el enlace es útil ya que hace las matemáticas en las que el OP ya es bastante experto, en un fácil plug-and-play. Tenga en cuenta que "Normalmente aspirado" (no turbo) es una selección de botón. Elegí lo que era apropiado para un Subaru EJ257 (que conozco y amo) pero no quise dar a entender que la captura de pantalla fuera una respuesta a la pregunta original. Por supuesto, conocer las matemáticas subyacentes es una habilidad mucho mayor que depender de una calculadora en línea.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Gracias por tu respuesta, pero ¿qué estás tratando de decir? ¿Tengo que calcular el tamaño de mi inyector con un deber del 90 %? No tengo un turbo, un efecto de aire ram o un árbol de levas elegante (todavía) o cualquiera de estas cosas geniales que aumentan el rendimiento. Aún así, 729 cc es más de 2 veces más alto que en mi cálculo, ¿cómo se llega a usar tanto combustible con un motor de 2.5 L y 500 hp? ¿Un VE del 300%? (que no me suena creible)
Tal vez entiendo su punto, tendría que calcular el período de tiempo en que se permite que el inyector esté abierto y la cantidad de combustible que quiero obtener en ese período de tiempo. Luego obtiene el flujo del inyector requerido, que puede ser más alto que en mis cálculos. ¿Está bien?
No, no, no me malinterpreten... Empecé a divagar como hago a menudo. Puede usar cualquier IDC máximo que desee. El 80% es conservador y bueno. 90% es un bubbe-miese no escrito que permite un margen para condiciones extrañas de temperatura/densidad del aire/humedad. El hecho es que no quieres ver un IDC del 100%, porque el más mínimo cambio de condición que pide más combustible te dejará delgado... y como puedes imaginar, eso puede ser muy malo. Como mencionó el omnisciente @Zaid, ve un paso más arriba. No creo que los inyectores "demasiado grandes" sean un problema, siempre que la latencia y la inyección estén correctamente mapeadas.
Lo de "inyectar mientras la válvula de admisión está abierta" fue una inclinación de molino de viento quijotesco personal.. . Ya has hecho tu tarea y tienes buenas respuestas. Solo quiero recalcar el punto (como lo hago con mis alumnos) de que 80% IDC significa abrir 8 cuentas y descansar dos, SIN tener en cuenta la posición del árbol de levas o la(s) válvula(s) de admisión.
@Bart, creo que Steve está enfatizando el hecho de que la inyección de puerto no se limita solo a la duración del golpe de admisión. No te está proponiendo que cambies el cálculo.
Está bien, creo que lo entiendo ahora. Sin embargo, por lo que sé, los inyectores demasiado grandes pueden ser un problema si son realmente demasiado grandes, porque el ancho del pulso se vuelve tan pequeño que la ECU no puede generar con precisión ese pequeño pulso. esto le daría un comportamiento inexacto en el rango de baja potencia y un ralentí irregular si estoy en lo correcto.
Sí, eso es cierto, pero creo que esto solo se convierte en un problema con un tamaño de inyector enorme (2x). Probablemente no juegues con tales monstruos por un vehículo apto para la calle; y probablemente no le importe la inactividad para una tira de arrastre o una bestia dinamómetro.
@Zaid gracias por la aclaración que estaba demasiado confundido para relacionar.
@SteveRacer no hay problema... como estaba en la aplicación SE, no sabía que ya habías respondido hasta mucho más tarde
¿Cómo determinar el tamaño del inyector para un motor personalizado?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v