Sävar Turbo Site

norrback skrev:Vad är kinetisk energi?

/Andre'

http://sv.wikipedia.org/wiki/Kinetisk_energi

Rörelsenergi.
EDIT: heh, där hann visst en bra länk komma imellan.

är för trött för att läsa igenom allt och förstå idag
men se vilken intressant diskution detta blev

Japp Håller med
Jag orkade läsa allt det som var intressant i denna långa tråd. Hur skulle jag ha kunnat låta bli

Jag har ju en lite annan syn på det hela men det skall vi inte börja bråka om. Du kan inte övertyga mej och jag kan inte övertyga dej

Några bilder från Lesoft som jag simulerade/testade med på en högskola en gång. Röd linje är läget vid minsta stället i kanalen, den gröna på första grafen är inne i cylinder. Blåa lodräta är IVO och IVC, dom gula är EVO och EVC. Bilderna är från varvtalet för max effekt, tror det var 7600 rpm.

Första bilden är kursorn (svarta linjen) vid max kolvhastighet, 435 grader, dvs. 75 grader ATDC. ÖD är vid 360 grader, mitt mellan dom mittersta gul och blå linjen.




Andra bilden är kursorn vid max porthastighet vid minsta stället just före kanalen svänger ner mot sätet. Detta sker vid 476 grader, dvs. 116 grader ATDC.




Den som är uppmärksam ser att i första grafen korsar cylindertrycket trycket vid minsta stället just efter max port hastighet.

/Andre'

Kadett4wd skrev:ni missförstod mig..

Om det inte fanns atmosfärtryck skulle det inte bli nåt alls.
Jag skrev aldrig att en motor sög vaccum.
Utan det krävs 'luft' för att kinetiska pulser skall uppstå.

Därav menar jag att det(atmosfärtrycket) är grundelementet till varför en cylinder fylls.

tanken var att ni skulle fundera en stund själva

Att motorn inte fylls till 120% vid nedre dödpunkt är jag väl medveten om.
Då skulle man behöva rejält tryck på atmosfären för att acca upp luften så snabb redan när insug öppnar.
Det kan liknas vid att stämma av en expansionskammare på en 2 takt.
på ett bestämt varvtalsområde blir motorn 'tät' och fylls med en extra volym som den normalt spottar ut.

som jag förstår förloppet iaf...

ventil öppnar och kolv snart på väg ned.
undertryck skapas och atmosfärtrycket börjar jämna ut det, mao rusar luft in i kanal/cylinder.
straxt efter 90 grader efter öd så har luften högst hastighet men cylindern är fortfarande inte utjämnad, det 'släpar' efter något med luften.
Kolven kommer till nedre dödpunkt och luften rusar fortfarande.
men börjar sakta in något nere i cylindern och en mottryckspuls skapas.
den pulsen skapar kinetisk energi som kan stämmas av till att 'överladda' cylindern då kolv är på väg uppåt.
men luften rusar fortfarande in pga dess tröghetsmoment(tyngd, här är varför det är bra att resa kanaler alternativt köra downdraft toppar), ett antal grader efter nedre dödpunkt så börjar det bli utjämnat, det är här den rejekterande pulsen ska stämmas av så luftmassan hålls 'levande' ett tag till så man når 'överladdning'.

kompression pang bom.. utblås..
här skapas det än mera kinetisk energi som jag inte går in på nu.. men stämmer man av denna puls riktigt så får man hjälp då insug öppnar igen.

nästa gång insug öppnar så har man redan ett lägre tryck i cylindern än kolven orkat 'dra' ännu, så då accelererar luftmassan upp tidigare ändå pga atmsofärtrycket fortfarande vill utjämna tryckskillnader.

Och cykeln är igång igen..........

tillägg,, vid pulsskapande i cylindern rusar en puls uppåt tillbaka i luftströmmen ut mot atmosfären, vid trattkanten så släpps den 'fri' och med rätt avstämmning 'försvinner' övertryckspulsen och den alltid efterföljande lågtryckszonen efter en massa(luftmassa med högre densitet) som rör sig fort, utjämnas av atmosfären igen varav det trycks ned lite mera luft ändå i kanalen och hastigheten på luften som rusar in hålls uppe så den överkommer trycket som är på väg att skapas i cylindern då kolv är på väg uppåt.

och vid avstämning av insug så är då även plenumvolymen viktig då det är där det blir kaos av det är fler cylindrar som jobbar in i samma utrymme.

vad många glömmer dock är att luftröret TILL plenumet också innehåller massvis med pulser som kan stämmas av.
Det har jag exprimenterat med och nått ganska goda resultat.
inget bromsat och bevisat.
men så pass att man tycker motorn dör totalt utan det där röret med en snygg fullradietratt på i änden.

här snuddar jag också vid varför jag kör grova tryckrör....

Betänk,,, Kinetisk energi i luftmassa,, det är inget annat än tryckskillnader i just luften, precis som ljud.. det är inget annat än rörelser i luftmassan..
Åskans muller är en otrlig beskrivning på kinetik..

Edit: Det här var ett snabbt sammanfattande, det är så väldigt mycket mera som sker i en motor under gasväxling som man kan skriva flera sidor om.
Jag skrev det just för att påvisa att det är just atmosfärtrycket som är den 'lagrade energin' som trycker in luft i cylindern hur än man föreställer sig att man ska ha en volym 'beredd' i kanalen.
Det är alltså atmosfärtrycket som 'trycker på' hela tiden men motorns insugsluft 'oscillerar' ned i kanalen pga pulser.

Det finns olika typer av ljudvågor och dom har ingen kinetisk energi men dom kan hjälpa till att skapa den. Blixten skapar en ljudvåg precis som ett gevärsskott men den ljudvågen har väldigt liten amplitud, ca. 0.02 bar. Finit amplitud ljudvågor som det handlar om i motorer har däremot en amplitud på flera bar på avgassidan och runt ett halvt bar på insugningssidan. En ljudvåg är inte kinetisk energi utan en våg som fortplantar sig genom tex luft och samtidigt ger luften en förflyttning. Vågen förflyttar sig med ljudets hastighet i förhållande till mediet den passerar. I en motor ljudets hastighet över gasströmmen som kan verka positivt eller negativt på vågens utbredningshastighet. En tryckvåg flyttar luften i vågens riktning och en undertrycksvåg flyttar luften mot vågens riktning. Det handlar inte om något stort hastighetstillskott men ändå.

Finit amplitud ljudvågen skapas av undertrycket som kolven ger på väg mot BDC framför allt vid max kolvhastighet. Även om trycket är lägre i cylindern under överlapp (större tryckskillnad) så är insugningsventilen för litet öppen så att den trottlar tryckvågen så att det inte blir så mycket av den. Vid max kolvhastighet däremot är ventilens mantelarea större än kanalens minsta area och det blir ett tryckfall över minsta arean som skapar en undertrycksvåg. Denna tryckvåg går ut mot kanalens ände och reflekteras mot en större area varvid den ändras från undertrycksvåg till tryckvåg. Insugets längd och area anpassas så att denna tryckvåg kommer tillbaka till ventilen när kolven är på väg upp och ventilen är på väg att stänga. Denna tryckvåg höjer trycket vid ventilen och det gör den kinetiska energin i luften som är på väg in i cylindern också. Finit amplitud ljudvågen och den kinetiska energin ger här ett tryck på mer än 0,5 bar över atmosfärstrycket.

Den kinetiska energin däremot skapas också av tryckskillnaden när kolven går ner mot BDC. Kolven och med den luften i insugningskanalen ökar hastigheten till max kolvhastighet med en viss fördröjning på några grader ut till änden av kanalen. Det är hastigheten vid max kolvhastighet som är den högsta draghastigheten i kanalen med utväxlingen kolvarea i förhållande till kanalarea. Gashastigheten i kanalen blir alltså många gånger högre än kolvhastigheten. Detta är inte någon gratisenergi utan en energi som överförs från kolven till kanalen med hjälp av den tryckskillnad som bildas och gör att luften rusar in i motorn för att utjämna trycket mellan cylinder och atmosfär.

Jag anser att den kinetiska energin i kanalen inte får ett tillskott av energi av tryckskillnaden mellan cylinder och atmosfär långt efter max kolvhastighet eftersom den potentiella lagrade kinetiska energin i kanalens luftmassa då är större än energin i själva tryckskillnaden.

Om man har en sten i handen och kastar upp den i luften så får den kinetisk energi. I stenens vändpunkt när den står still i luften har den ingen kinetisk energi utan endast potentiell energi. Denna potentiella energi omvandlas till kinetisk energi på väg ner mot handen. I det ögonblicket man fångar stenen om man fångar den på samma höjd man släppte den så har den exakt samma kinetiska energi som när den kastades upp och noll potentiell energi. Allting i motorer handlar egentligen om Fysik som är ett väldigt intressant ämne.

På grund av att den lagrade kinetiska energin i kanalen är viktig efter max kolvhastighet så krävs det en viss volym som ska räcka för att hålla emot det stigande cylindertrycket. Alla motorer som ger ett högt VE som jag har räknat på har en volym som motsvarar VE i förhållande till cylindervolymen eller något större, alltså större volym än cylinderns volym. Detta och ovanstående är anledningen till att jag tror att insugningskanalens volym är en viktig parameter.

Erland.

Angående luftens vikt och downdrafttoppar. 1000 liter luft väger 1,2 kg. Om en cylinder rymmer 1 liter väger luften i den vid 100% VE 1,2 gram. Bränslet väger mer men sprutas numera in med riktning mot ventilen. Hur mycket tryck mot ventilen ger 1,2 gram luft eller 1,5 gram vid 125% VE? Inget mätbart skulle jag tro. Luftens vikt i atmosfären är det som ger atmosfärstrycket och det ökas inte av att luften är inne i en kanal. Formeln för kinetisk energi är m X v X v / 2. Massan gånger hastigheten i kvadrat genom 2. Om massan är 1,2 gram för en liter och gashastigheten är Mach 0,6, dvs 206 m/sek. så blir resultatet 25,5 Joule. 1 Joule är en Nm. Hur man räknar om det till tryck får jag fundera på. Likaså på om jag har räknat rätt.

Erland.

1.229 kg/m^3
edit: tror jag sov!

Kristoffer Helle skrev:1.229 kg/m^3

(allså 1000000liter luft väger ca 1.2kg)

1000 liter skall det vara.

Jag tog lite för hög gashastighet. Jag tog hastigheten i minsta arean men jag skulle tagit medelhastigheten för hela kanalen. Intressant att se att den kinetiska energin kan ge en tryckökning på nästan 0,2 bar. Tittar man på grafen jag postade innan dras undertrycket vid ventilen ner till nästan 0,5 bar och returpulsen som består av trycket som den kinetiska energin ger tillsammans med tryckpulsen är på strax över 1,6 bar. Pulsen förlorar lite energi var gång den går genom kanalen och reflekteras så jag gissar att 0,15 till 0,2 bar av de 0,6 baren är från den kinetiska energin och resterande 0,4 till 0,45 bar är från tryckpulsen. När det gäller hur mycket pulserna sätter fart på gasen i kanalen så var det mer än jag trodde. I Blairs bok står det att en tryckpuls på 1.2 bar ökar gashastigheten med 45,27 m/s. En undertryckspuls på 0,8 bar ökar gashastigheten med 53,87 m/s. Ytterligare en orsak till att man tappar effekt med för stor kanal eftersom pulsen då blir svagare. Detta gäller ännu mer på avgas med de mycket högre amplituder som finns där.

Erland.

I helgen har jag funderat över hur amplituden påverkar flödet och jag tror att jag i höst ska ordna så att jag kan driva kammen i en fiddy topp med en elmotor på flödesbänken. På så vis kan jag flöda toppen statiskt som vanligt men även dynamiskt med pulspåverkan. Modifierar jag samma topp och jämför resultaten får jag reda på lite som jag undrar över. Om man har en amplitud på 1,5 bar när insugningsventilen stänger, hur påverkar arean under ventilen flödet med puls? Större area ger högre höglyftsflöde men lägre amplitud. Kan amplitudminskningen ge en dynamisk flödesminskning? Det och mycket annat funderar jag över. Jag önskar att jag hade en Mecenat, dvs. en rik välgörare så att jag slapp göra kundjobb för att få pengar och bara kunde utveckla saker. Jag tycker att det är väldigt kul att göra toppar men tiden räcker inte ens till någon procent av det jag vill göra och tiden går så fort.

Erland.

Nu börjar det bli intressantare med flödesbänken om du gör på det viset.
men ändå har du ett 'statiskt' sugande.

Det bästa vore att låta motorn 'pumpa' säg 30sek på olika varvtal och sedan mäta luftflödet som dras igenom.
borde lätt kunna göras med nån propeller i insuget.
eller än bättre väga det, kanske till o med blåsa upp en ballong och mäta volymen i den.

Kadett4wd skrev:Nu börjar det bli intressantare med flödesbänken om du gör på det viset.

ja de kan jag hålla med om och så skulle man ha kommit upp i en verklig mängt luft som motorn slukar på ca 8000 varv

men erland du hade väl en större fläkt till flödesbänken som skulle kunna simulera en motor på max varv eller hur var de

gör man som erland skriver så kommer man ju lite närmare verkligheten i en motor och de tror jag behövs för att få ett mer verkligt resultat
de är ju ändå ganska långt ifrån verkligheten då man inte får en roternade vevaxel med kolv och dessa pulser men de är ju ändå en bit på vägen
de kanske blir lite avanserat men de hade varit riktigt intressant om man hade fått en roterande underdel till flödesbänken också men de blir ju lite svårt att konstruera och använda

med denna lösning så kommer man ju i alla fall kunna similera max kamlyft på ett lite annan sätt än tidigare
försök få till en lösning men snurrande kamaxel och en elmotor och ha motor justerbar med olika hastigheter så man kan flöda olika varvtal
men jag tror du kommer behöva oljetryck på kammen och de kanske blir svårt att bygga dit

smokey yunic hadde en snurrande v8 i sin flödes bänk men jag tror att slut kontentan inte vart nå bra då det är så mycket som blir annorlunda i verkligheten.

nej det gäller juh sedan att räkna fram allt för att förstå det hela.
till exempel kompensera för vad ett effektivt grenrör gör mm mm.
Borde kanske gå att simulera fram i nåt program.

men det som är viktigt i mina ögon är juh 'trapped volume'
den volymen färskgas man lyckas fånga in och slutligen förbränna.