ya sea que estemos hablando de un coche de calle, un coche de carreras o incluso un vehículo de remolque, una de las piezas de rendimiento más fáciles de instalar y más rentables que podemos agregar es una toma de aire frío. Se han vuelto tan omnipresentes porque funcionan lo suficientemente bien que ni siquiera preguntamos por qué o cómo.
queríamos saber más, así que hicimos muchas preguntas sobre cómo y por qué, y lo que aprendimos fue revelador., Hablamos con ingenieros de K& n y Corsa Performance, dos líderes de la industria en el negocio de admisión de aire, y aprendimos mucho. Sigue leyendo y tú también lo harás.
las tomas de aire frío han existido durante mucho tiempo. Piensa en autos musculosos con palas de capó. Mucho ha cambiado desde entonces, específicamente las regulaciones de emisiones y los sistemas de suministro de combustible más precisos, pero los mejores sistemas de admisión se basan en los mismos principios, y las matemáticas y la ciencia detrás de ellos son tan fascinantes como instructivos.,
temperatura
El objetivo de una toma de aire frío es obtener aire más frío, que es más denso y contiene más oxígeno para un volumen dado. Cuanto más frío, mejor. Pero no hay una fórmula o regla general que nos diga cuánto de un aumento de potencia esperar con una disminución dada en la temperatura. Hay muchas variables.,
«no hay una escala estándar que utilicemos que muestre que si tiene una disminución en la temperatura en X cantidad, ganará y cantidad en caballos de fuerza», dijo Jonathan Fiello, vicepresidente de desarrollo de productos e ingeniería de K & N Engineering en Riverside, California., «Vas a ver ganancias significativas abajo y luego vas a ver pérdidas significativas arriba en términos de temperatura, pero el desplazamiento del motor tiene un gran impacto en él, y también el combustible que se quema, el tipo de inducción, ya sea inducción forzada o aspiración natural.»
Las ganancias de potencia se mapean mediante una curva dinámica, lo que es cierto sobre casi todo en el motor y la aritmética de admisión. No es una escala lineal. La matemática es un poco complicada, pero ayuda a explicar mucho de la ciencia extraña detrás de los sistemas que a veces damos por sentado.,
según Daniel Marty, gerente de ingeniería de TMG Performance Products, empresa matriz de Corsa Performance y Volant Performance en Berea, Ohio, para comenzar a calcular una ganancia de potencia potencial, toma la temperatura inicial y divide por la temperatura más fría, luego toma la raíz cuadrada de eso.
sin embargo, debe hacerlo en la escala de Rankine, no en Fahrenheit, por lo que agrega 460 grados a las temperaturas de Fahrenheit para obtener Rankine. Digamos, por ejemplo, que estás hablando de la diferencia entre el aire de 100 grados y el aire de 70 grados, una vez que hiciste todos los cálculos, obtienes un 2.,8 por ciento de aumento en la potencia para esa diferencia de 30 grados. Fácil, ¿verdad? No exactamente.
«no cada cambio de temperatura de 30 grados produce 2.8 por ciento, porque es la relación de las temperaturas absolutas. Entonces, si subes la escala y dices la diferencia entre 250 y 220 grados (Fahrenheit), será una mejora menor, porque estás dividiendo esa misma diferencia por un número mayor», dijo Marty. «Y luego el enraizamiento cuadrado, por lo que cuanto más frío se obtiene, más que la temperatura importa. Por lo tanto, no se basa en la diferencia de temperatura., Se basa en la relación de temperatura y la raíz cuadrada de esa relación. Y eso no es muy intuitivo. Lo más simple, por supuesto, es pensar que más frío es mejor.»
si considera el entorno de un coche de carreras en una pista, es probable que las temperaturas no sean lo que consideraría «frío», y podría no estar tan lejos, disminuyendo las ganancias de rendimiento esperadas como se describe en los ejemplos anteriores.
digamos que la temperatura debajo del capó de un coche de carreras a velocidad es de 180 grados., El aire del exterior es considerablemente más fresco, pero corremos en el verano, cuando las temperaturas ambiente todavía son bastante calientes. Di que está a 90 grados. Por lo tanto, las temperaturas ambiente siguen siendo lo suficientemente calientes como para que el aire entrante no esté frío en absoluto. Ochenta grados es mejor que 180 grados, pero después de hacer los cálculos, el aumento de potencia es aproximadamente 4 por ciento, en el mejor de los casos. No mucho, pero lo aceptarás.
pero hay otro elemento crítico para las tomas de aire frío para hacer poder, y que viene en forma de flujo de aire aumentado y mejorado.,
flujo de aire
Una toma de aire frío que restringe el flujo de aire en comparación con un sistema de stock anulará todos los beneficios de la disminución de las temperaturas de admisión de aire. Para que un sistema sea efectivo, un sistema debe asegurarse de que el volumen de aire frío que entra sea igual o mejor que el volumen de aire que estaba recibiendo con el sistema de valores. Fiello y Marty señalan que se está volviendo más desafiante a medida que mejoran los sistemas OEM. De hecho, muchos sistemas OEM ya son sistemas de admisión de aire frío.,
la clave para obtener energía del flujo de aire es minimizar las interrupciones y obstrucciones para lograr un flujo de aire laminar, es decir, cualquier flujo de aire que fluye en una trayectoria en gran parte paralela, según Marty, y aumentar el volumen de aire que entra en el motor, que requerirá más combustible para obtener energía adicional. El flujo de aire Laminar es el más efectivo en el mundo subsónico.
hay un límite a lo que un sistema de control de motor de stock acomodará, particularmente cuando se habla de automóviles más nuevos., Fiello dijo que a medida que los estándares de ahorro de combustible y emisiones se endurecen, las ventanas de ajuste de combustible de fábrica se han reducido. Los Kits que producen un flujo de aire significativamente mayor a menudo requieren una nueva melodía, algo que obtendría de compañías como HPTuners, HyperTech, Cobb, etc.
La Matemática para el flujo de aire es mucho más simple y el poder gana mayor, dijo Marty., «Si, por ejemplo, hay una restricción en la ingesta que está causando, digamos que incluso un aumento de 5 por ciento en la caída de presión a través de ese sistema de ingesta, y se podría conseguir que hasta 1 por ciento de caída de presión, que la caída de presión, no estás hablando de una función de raíz cuadrada ahora. Estás hablando de una proporción. Por lo tanto, se obtiene más potencia proporcionalmente de un cambio relativamente pequeño en la restricción, que se obtiene de un cambio relativamente pequeño en la temperatura.,»
Si conduces tu street car en HPDE, la mayoría de las tomas de aire frío que encontrarás han sido diseñadas para ti, de arriba a abajo. Han sido probados para absorber aire más frío, reducir las restricciones y cumplir con los estándares de emisiones. Si está diseñando un sistema por su cuenta para las carreras, la ciencia detrás de los sistemas de admisión de aire proporciona algunas reglas para vivir.
Racing
Fiello dijo que la forma más sencilla de obtener un poco más de potencia es para nosotros un filtro de aire de flujo más libre, algo en lo que K&N se ha especializado durante décadas., Los camiones de carreras todoterreno y los coches de pista de tierra necesitan medios de filtración de aire significativos, pero un coche de carreras de carretera que — presumiblemente — se mantiene en la pista no necesita tanto. Así que en lugar de tener cuatro capas de gasa de algodón engrasada, es posible que solo necesite dos capas de algodón, sin aceite, lo que daría lugar a un flujo de aire más libre.
al enrutar su tubo de admisión, use un tubo más grande que el stock, minimice las curvas (piense en un radio mayor) y haga que recoja su aire de un lugar lo más fresco y sin obstrucciones posible., Los conductos de aire que ocupan el lugar del faro izquierdo en el BMW E36 y E46 son grandes ejemplos. Fender wells puede tener aire más frío que debajo del capó, pero hay muchas trampas allí. Los frenos emiten calor y polvo, y hay mucha turbulencia en un guardabarros.
«así que, número uno, no pienses demasiado en la filtración», dijo Fiello. «Y número dos, que sea lo más simple y lo menos restrictivo posible.»
también recuerde mantener el número de articulaciones al mínimo. Cada vez que tienes una articulación en el tubo de admisión, tienes un punto de interrupción potencial en ese flujo de aire laminar Sagrado.,
» tendemos a compensar eso en el mercado de accesorios prestando más atención a asegurarnos de que donde sea que tengamos un porro, sea una interrupción mínima. Por lo tanto, si se trata de una manguera de silicona sobre un conducto, en un sistema realmente bueno, verá que la manguera de silicona tiene un hueco para que el conducto encaje», dijo Marty. «Pero no es algo que veas en una cosa china barata, por cierto.»
haga un sistema de admisión de aire lo suficientemente bien, y es posible que necesite una melodía porque está fuera de los parámetros de combustible de lo que fluirá una melodía común., Esto se debe a que los ingenieros OEM tienen muchas más restricciones puestas sobre ellos. Las emisiones y el ahorro de combustible son grandes, sin duda, pero también lo son cosas como el embalaje y el ruido de admisión, que algunos clientes no quieren escuchar.
«La ventaja de un sistema de admisión de aire frío es que el aire frío, pero también es la reducción de la restricción», dijo Marty. «La reducción de la restricción, sin embargo, sobre todo importa cuando el pie está en el suelo, porque es cuando el sistema está abierto de par en par y quiere la mayor cantidad de aire y la mayor parte de la caída de presión a través del sistema de admisión es a través de las partes que estamos pensando.,»