Design av vevaxel

[marmander]

Ja, så får det bli!

Vikt ca 30660gram nu med 50% balansfaktor.

Lägger in en liten rendering på den nya varianten. Tog bort hålen i motvikterna nu när jag skulle få upp massan lite. Enklare konstruktion och förhoppningsvis så lyckas kineserna göra den enligt ritningen också

[lyyski]

Vad är viktskillnaden ifrån en original axel?

[S Iwarson]

Nu landar inte slaget som med gamla veven, annars hade det varit oerhört intressant att se vad konstruktionen i sig åstadkommer, torde börja märkas efter ca 6000 rpm, det är ju däröver motorerna börjar kännas råa och mekaniskt otrivsamma.
Själv tänkte jag testa med enbart ny svängdämpare när jag får tid, för att se om man kan lugna ned symptomen lite.
Gissar att min toppeffekt hamnar runt 6500 rpm med det jag använder, på en sugmotor.

[marmander]

Jag ska försöka komma ihåg att väga en originalvev idag, den är garanterat lättare. Gissar på att den inte ens balanserar ut den roterande massan, vevstakarna är ju väldigt tunga... min nya vev är ju hålborrad och stakarna ihop med kolvar kommer väga ca 500 gram mindre än original/cylinder!

Det ska bli otroligt spännande att bygga denna motor och se hur den reagerar på det ökade slaget, styvheten, balansen och de lätta kolvarna och stakarna mm. Jag håller med om att det borde bli stora förändringar efter 6000rpm, det fanns nog en anledning till rödmarkeringen efter 5500-6000rpm...

Jag satsar nog på en ny turbo också, vill ju inte lägga massa pengar på dynokörning och att turbon sedan blir för liten när hornen växt ut
Vill ha möjlighet att styra laddet så man får en rak och fin momentkurva och då behöver jag säkerligen öka laddet när jag kommer över 4500rpm för att kompensera min relativt slöa grundmotor.

[S Iwarson]

Du kanske har tankar på att ta väck K-kammen om allt faller väl ut?
I en hypotes att man köper sig kring 1000 rpm extra, då börjar man kunna dra fördel av lite durationer också.

[marmander]

Ja, det stämmer att det är en K-kam, men planen är att behålla den så länge det går. Med vassare kam så kräver det ju mer av allt, jag har inget komplex för att köra med mycket laddtryck utan att få ut så mycket effekt Varför ha en motor som är död på lågregistret, rapplig tomgång, har mer slitage och svängningsproblem på ventilmekanismen bara för att kunna köra 0,5bar mindre laddtryck för att i slutändan få ut samma toppeffekt? Märk att jag skriver "så länge det går", ska man slå extrema effektrekord med B30 (eller jag kanske redan har dem ?) så får de ju bli andra prylar...

[S Iwarson]

Visst finns det en poäng i det.

[marmander]

En liten uppdatering; En original B30-vev väger ca 22900gram.

[marmander]

Kollade igenom tråden nu och såg att jag inte lagt upp FEM-analysen och bilden på den senaste vevstaksdesignen.
Om ni jämför med de andra designerna så ser ni hur mycket lägre och jämnare belastningen är i staken. Sedan skadar det ju inte att den är 30 gram lättare än den första designen

[blownharley]

Har du funderat något på utmattning av vevstaken? Under kolvbultshålet har du en triangulär förstärkning där det ser ut som du har designat in en ganska stor areaförändring. Jag tror du kan få problem där om du inte gör denna övergång lite mera avsmalnande.

[marmander]

Först vill jag säga att jag inte är någon expert på FEM-analys, är en lekman jämfört med många.

Jag har funderat på utmattningen, därför har jag försökt få så jämn spänning som möjligt i vevstaken. Jag laborerade lite och jämförde olika alternativ på lilländan och om du kollar på varianten utan triangeln så ser du att man får väldigt stor spänning i yttre delen av profilen. Det är 4mm radie från trianguleringen ner till den plana sidan. Tanken med trianguleringen är ju att kunna fördela lasten in mot livet av profilen, men man ser ju att det hade varit bättre att få ner den i tjocklek lägre ner på staken där den blå punkten är.

Optimalt kanske hade varit att även ha en radie tvärs kolvbultsriktningen också, men jag är också rädd att det börjar bli för "high tech" för att kunna få det tillverkat. Det kanske kan vara bra att ha lite material kvar någonstans så man kan viktjustera stakarna också? Eller att man helt enkelt slipar till dem manuellt med fina radier ner mot toppen av triangeln?

Nu har jag inte gjort någon ny analys eller rendering sedan jag gick ner från 26mm bred till 24mm lillända (samma som Ford Modular), kanske blev lite bättre?

Jämför man en 2JZ Kinastakes belastning på de kritiska ställena så ligger den på ca 1000MPa på de ställen där min profil ligger på runt 300MPa, det borde väl ge min design en övervägande fördel när det gäller utmattning, eller har jag missat något?

Helt fel ute borde jag väl inte vara? eller ska jag minska måttet från centrum på kolvbulten ner till spetsen på triangeln?

Här är ett par vevstakar med liknande design som fungerar i realiteten, jag valde att göra min triangel lite längre för att inte få areaförändringen på samma ställe som inuti staken:
SPM


Verdi

[Kadett4wd]

Har du tagit reda på om kineserna utgår från ett smide till vevstakarna?
Om inte kanske det bör övervägas lite i design jämfört mot Verdi, Han utgår från hejarsmidna ämnen som värmebehandlas i flera steg innan bearbetning.

[marmander]

Ska kolla det en extra gång, men de påstår att det är smide av 4340. Men som vanligt med kineser så är det aldrig några problem och allt är det "bästa bästa"... De kan fixa vilka papper som helst för att intyga hur bra det är. Jag får väl köpa ytterligare ett par stakar bara för att göra provbelastningar på så man har det svart på vitt. De hade sådan utrustning både på Chalmers och Sven-Erikssonsgymnasiet när jag gick där. De kanske kan ha det som övning i hållfasthetsläran?

Rent designmässigt tror jag inte det är så kritiskt om de skulle ha lite sämre material än Verdi så länge designen ger lägre spänningar i godset jämfört med motsvarande standard kinastake, SPM eller dylikt.

Jag fick ju ritningar från Kineserna på en suprastake, ritade upp den, FEM-analyserade och ändrade åtskilliga gånger designen för att åstadkomma den som är på senaste renderingen. Mina stakar är grövre i balkprofilen än en motsvarande kinastake, men inte nämnvärt tyngre eftersom jag bantat bort material där det inte gjorde så mycket nytta. Som ni kan se på mina stakar och ex.vis en Pankle-stake eller Verdi så har de väldigt stor radie och lutning upp mot balkprofilen jämfört med billigare modeller. Det är förmodligen så för att de skall passa fler motorer utan att behöva ägna konstruktionstid för att få dem att inte ta i blocket mm. Skulle inte tro att de som säljer kinastakar lägger tid på att mäta och rita upp motorblock för att få den "optimala" designen...

[marmander]

Jag har ju uppdaterat min projekttråd, men tänkte att jag kunde visa slutresultatet av vevaxeldesignen där diskussionen började.

[/url]

[marmander]

Och så resultatet av den slutgiltiga vevstaksdesignen.

Dessa vevstakar kommer vara starkare i förhållande till sin vikt än de andra kinesiska stakarna. H-I-profilen ger mer material på "rätt ställen". Denna vevstake väger ca 627gram med bultar enligt SW, vet inte vad de väger i verkligheten än.