Il y a eu un long débat au sein de la communauté E46 concernant les prises d'air « froides » et les admissions « aftermarket » et leur efficacité dans nos voitures.
Je voulais approfondir ce sujet, mais au lieu de regarder la température, je voulais examiner les différences géométriques et comment la géométrie affecterait la pression entrant dans le moteur.
Pour ma thèse de fin d'études d'ingénieur de premier cycle, j'ai choisi d'étudier la géométrie de l'admission et ses effets sur les performances du moteur. J'ai secrètement fait cela pour avoir une excuse pour développer une admission pour ma voiture de piste E46 et découvrir si cela faisait réellement quelque chose. (Ne le dites pas à mon superviseur)
J'ai fait beaucoup de recherches sur la conception géométrique, effectué des dizaines de simulations CFD, et créé une thèse de 70 pages qui expliquait tout... Mais personne n'a le temps de lire une thèse de premier cycle de 70 pages. Voici donc un résumé des points importants pour les propriétaires d'E46.
Étant donné que nos moteurs sont à aspiration naturelle, nous ne pouvons utiliser que la pression disponible dans l'atmosphère. Pour ceux d'entre vous qui sont suralimentés, vous n'avez pas à vous en soucier, mais continuez à lire car j'ai aussi quelque chose pour vous !
Maintenant, la pression atmosphérique n'est pas réellement ce qui se retrouve dans notre chambre de combustion. La combinaison des pertes par frottement, de la turbulence, des changements de section transversale et des restrictions du filtre à air s'ajoutent tous pour réduire la pression utilisable entrant dans le moteur.
MÉTHODE
Cela m'amène à l'analyse réelle. J'ai eu la chance d'effectuer une analyse CFD sur une boîte à air OEM, j'ai utilisé des modèles de turbulence k-omega SST et un débit massique de 0,17 kg/s calculé comme étant le débit massique maximal du M54B30 à la puissance de pointe.
C'était une géométrie simplifiée pour faciliter la simulation. La filtration de l'air a été omise et nous supposons des conditions d'état stable.
RÉSULTATS
Je vais passer la plupart des détails de la simulation et en venir aux chiffres. La différence entre la pression d'entrée et la pression de sortie (la quantité de pression perdue lorsque le volume d'air a traversé la boîte à air) était d'environ 1800 pascals ou 0,3 psi. Je serai honnête, quand j'ai vu ce chiffre, j'ai été choqué de voir à quel point il semblait bas. Je pensais que cette chose encombrante avec des chambres de résonance massives aurait des pertes beaucoup plus importantes.
Mais c'est le chiffre que j'ai obtenu. Je suis donc passé à une version redessinée de l'admission d'air de feu de brouillard DINAN. J'ai réalisé ce design moi-même en m'inspirant du modèle DINAN, aujourd'hui abandonné, et j'ai été choqué par la chute de pression.
60 pascals était le delta. Ce qui correspond à 0,0087 en unités de liberté. Effectivement (mais pour rester scientifiquement précis, pas réellement) aucune perte de pression.
C'est une récupération de 1740 pascals ou 1,7 %. Ce qui, après quelques lectures, est une amélioration incroyable.
Qu'est-ce que cela signifie en termes de puissance de sortie ?
Eh bien, je ne peux pas traduire directement cela en puissance de sortie à moins de faire des tests au banc d'essai.
Mais si nous vivons dans un monde de rêve et supposons que toute l'amélioration de 1,7 % se traduit directement par une amélioration de 1,7 % de la puissance pour le M54B30 de 225 ch, cela représente un gain (idéalisé) de 3 à 4 chevaux !
CONCLUSIONS
Cela m'a amené à quelques conclusions :
1. Si vous êtes atmosphérique, il y a des gains de puissance à faire avec le système d'admission, mais ce n'est pas la panacée.
2. D'autres recherches doivent être menées car j'ai fait certaines hypothèses dans cette étude, et bien qu'elles ne soient pas substantielles, elles peuvent avoir un effet sur les résultats.
3. Depuis la réalisation de cette étude, j'ai approfondi mes recherches sur la conception des systèmes d'admission dans le cadre de ma thèse de fin d'études, donc je vais bientôt publier plus d'informations sur de meilleures conceptions.
PROPRIÉTAIRES DE VÉHICULES SURALIMENTÉS ET TURBO
Je suis intéressé par le développement de systèmes d'admission personnalisés pour vos configurations. Si vous avez une voiture suralimentée, j'adorerais travailler avec vous pour obtenir une admission entièrement optimisée et testée par CFD dans votre voiture !
DISCUSSION
Faites-moi savoir ce que vous pensez de ces résultats. J'utilise cette admission depuis sa conception et j'adore honnêtement juste pour les améliorations de la réponse de l'accélérateur et le son qu'elle produit. Si vous êtes intéressé à installer cette admission sur vos propres voitures, envoyez-moi un message privé et je me ferai un plaisir de vous l'envoyer !
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