tl; dr: Lo fanno. È solo più difficile dire quanto.
La risposta più lunga è che lo fanno e che un'efficace compressione ti sta fallendo come approssimazione per gli effetti reali.
Pensa alla detonazione (accensione prematura AKA della miscela aria-carburante). Normalmente consideriamo due cause: la compressione (il cambiamento nello spazio racchiuso dal cilindro mentre il pistone si muove su e giù) e la temperatura (ad esempio, la temperatura misurata dell'aria di aspirazione).
In realtà, c'è solo la temperatura.
Torniamo indietro fino alla legge del gas ideale :
PV = nRT
dove Pc'è pressione, Vè volume ed Tè temperatura (in gradi Kelvin, ricordate!) e il resto sono costanti interessanti che non sono germani in questa discussione. La compressione fa sì che quel Vvalore diminuisca e Paumenti. In un mondo ideale , sarebbe la fine: la compressione del cilindro sarebbe un processo efficiente al 100% senza aumento di temperatura.
Sfortunatamente viviamo in un mondo reale piuttosto che ideale. Il miglior modello semplice per ciò che sta accadendo nel motore è che è un sistema di entropia costante . Ciò significa che siamo limitati dal rapporto di capacità termica dei gas nel sistema. Se utilizziamo un rapporto di capacità termica di 1,3 e un rapporto di compressione di esempio di 10: 1, stiamo osservando un raddoppio approssimativo della temperatura (gradi Kelvin!).
In breve, la compressione rende i gas più caldi. Perché questo è male, però?
Pensala in questo modo: hai un budget di temperatura fisso per un certo gas ottano. Se Tsupera T_ignition, bang. Quindi, come sottolineato, è possibile aggiungere un interrefrigeratore al sistema, riducendo la temperatura dell'aria in ingresso.
Allo stesso modo, è possibile modificare l'importo che Vcambia. Ciò aumenta la quantità di aumento della temperatura che il motore può tollerare prima di far esplodere.
Ora, l'aggiunta di un turbo all'aria di aspirazione comprime la normale pressione atmosferica a qualcosa di significativamente più alto, determinando un cambiamento in quelle altre costanti che in precedenza ho rimosso (controlla l'efficienza volumetrica del turbo per ulteriori informazioni) e aumenta la temperatura.
Questo si nutre del mio budget per la temperatura. Se avessi usato gas a basso numero di ottano, questo avrebbe abbassato la soglia di detonazione e, al momento dell'accelerazione, avrei potuto osservare un danno al motore.
Quindi, dopo tutto quello che fai?
- Ricerca ricerca ricerca: non costruire nel vuoto. Copia i layout di altre persone o migliorali.
- Misura la temperatura della tua presa d'aria, prima e dopo il turbo.
- Trova il miglior gas possibile.
- Ottimizza il computer del motore per evitare che il motore si esploda.
Sulla messa a punto: una cosa che la ECU può fare è aggiungere ulteriore combustibile alla miscela, raffreddando così la miscela. Certo, l'uso di carburante come liquido di raffreddamento non favorisce l'efficienza assoluta, ma non dovrebbe essere un problema quando si guida fuori dalla spinta. Come sempre, meno piede destro = meno gas speso.
Tutto quanto sopra è discusso nel libro Turbocharging di Corky Bell Maximum Boost - una lettura molto divertente per persone geek come me.
Seguendo qualche tempo dopo : ho appena notato la domanda specifica sul rapporto di compressione statica 9,1 con 10 psi di boost. Ad esempio, il mio WRX esegue 8: 1 a circa 13,5 psi, quindi, a prima vista, 9: 1 con 10 psi sembra raggiungibile.
Diamo un'occhiata a una delle equazioni più probabilmente sensate per un rapporto di compressione efficace (che, come abbiamo notato, è ancora un'approssimazione di una termodinamica abbastanza complessa):
ECR = sqrt((boost+14.7)/14.7) * CR
Dov'è ECRil "rapporto di compressione efficace" ed CRè il "rapporto di compressione statica" (quello con cui hai iniziato prima di aggiungere boost). boostè misurato in psi (libbre per pollice quadrato). Ricorda, l'obiettivo di questa equazione è di dirci se la nostra configurazione proposta è fattibile e sarà in grado di funzionare a gas che posso acquistare per strada contro la pista.
Quindi, usando la mia macchina come esempio:
ECR = sqrt((13.5 + 14.7) / 14.7) * 8 = sqrt(1.92) * 8 = 11.08
Usando questa equazione, l'implicazione è che il mio rapporto di compressione effettivo è di circa 11: 1 al picco di picco. Questo rientra nei limiti di ciò che ci si potrebbe aspettare di far funzionare un motore normalmente aspirato con gas pompa (93 ottani). E, a riprova dell'esistenza, la mia macchina funziona a 93 ottani proprio bene.
Quindi, diamo un'occhiata al setup in questione:
ECR = sqrt((10 + 14.7) / 14.7) * 9.1 = sqrt(1.68) * 9.1 = 11.79
Come citato nel riferimento, 12: 1 è davvero il più lontano possibile con un'auto stradale, quindi questa configurazione sarebbe ancora entro questi limiti.
Per completezza, dovremmo notare che esiste anche un'altra equazione ECR che vaga su Internet che omette la radice quadrata. Esistono due problemi con questa funzione:
Innanzitutto, ciò comporterebbe un ECR per la mia auto di 15: 1. È un po 'ridicolo: non vorrei nemmeno avviare un motore come quello con il gas di strada.
L'ECR è comunque un'approssimazione: la vera risposta alla domanda "quanta spinta posso eseguire?" deriva da fattori critici come la temperatura dell'aria aspirata e l'efficienza del compressore. Se stai usando un'approssimazione, non usarne una che dia immediatamente risposte inutili (vedi punto 1).