Belastning på motor vid olika varvtal.

[AntonD]

Med risk för att bli idiotförklarad

Om vi bygger en motorn i teorin som vi bänkar i en dyno från 1000rpm till 10000rpm.

På något fantastiskt sätt har vi samma VE över hela registret, samma ladd, temp, densitet osv. Cylindertrycket är detsamma 1000-10000rpm och vi har en helt platt vridmomentskurva.

Upplever stakar och vev samma belastning över hela registret? Eller får de skonsammare liv högre upp i registret pga kortare tidsspann per cykel (men fler).

Förhållandet mellan vrid och effekt kan nog de flesta här, så inga sådana förvirringar, jag är medveten om det. Och egentligen är det bara kw man mätar i en dyno, och räknar ut Nm?
Om motorn ger 100Nm men står still ger den ju ingen effekt men motordelar belastas med samma kraft som 100Nm vid 1000rpm, kraft och hävstång är detsamma?

Ser nämligen ofta "motorn tål 500nm över 5000rpm", men borde inte 500nm vid 2500rpm vara lika höga påkänningar för motordelar?

Det är ju många fler krafter motordelar upplever ökat varvtal osv, detta är ett väldigt simpelt orealistiskt exempel.

Konstig tråd

[whilliam]

Tycker inte frågeställningen är konstig. Kan väl vara intressant att diskutera hur krafterna "bryter sönder" när man trimmar.

Du har tänkt rätt när du skriver att det blir kortare tidsspann per cykel, den inneboende vikten hos delarna " håller emot" så att hållbarheten på vissa av delarna ökar vid ökat varvtal.

Fenomenet gäller även kuggarna i en växellåda men då, även, på grund av att oljefilmen inte "hinner" brytas igenom.

[Kadett4wd]

G krafterna ökar med ökat varvtal.

[dsimila]

Oljefilmens bärkraft på glidlager ökar med varv

[AntonD]

Jo g-krafter ökar med varvtal, men nu funderade ja lite över varför man vill vridmomentsbegränsa på lägre varv. Vad det är som skiljer, varför höga vrid funkar bättre på högre varvtal

Att Oljefilmen och lager gillar högre varv känns ju logiskt.

Vevaxeln "laddas" upp och har olika mkt energi lagrat i sig beroende på varvtal, den blir ju "uppladdad" med lika mkt effekt varje rpm men är antagligen mer effektiv i högre varv?

[Steve]

Jo g-krafter ökar med varvtal, men nu funderade ja lite över varför man vill vridmomentsbegränsa på lägre varv. Vad det är som skiljer, varför höga vrid funkar bättre på högre varvtal

Det är väl mer att man brukar begränsa vridet på lägre varvtal till det vridet man har när man har högst effekt?

Begränsar man vridet mer än så på lägre varv är det väl kanske av andra anledningar, typ fäste

[whilliam]

På Volvo B230 brukar väl många prata om att begränsa vridet, framförallt på lägre varvtal just för att de oroar sig för spräckta block?
Cylindertrycket verkar ju på så sätt att det försöker "vidga" cylindern, när kolven är en bit ner så blir det även tryck i sidled (eftersom staken "lutar") bägge dessa som samverkar ger kanske så mycket krafter så att blocken vill spricka (även värme är skadligt eftersom gjutjärn tappar styrka när det blir varmt)

Man skulle nog kunna dra slutsatsen att om sprickan blir högt upp så är det mest cylindertrycket och blir den långt ner så är det mest staken som pressar i sidled.
Även här hjälper det med ett högre varvtal eftersom en kortvarig belastning inte "hinner" knäcka lika mycket som en under lång tidsrymd.

Vill man att motorn ska klara mycket vrid på låga varvtal så gäller det att ha rejält högt laddtryck, peaktrycket kan då hållas lågt och det tryck som är kvar när veven närmar sig 90 grader är betydligt högre och utnyttjar man det så blir belastningen på cylindervägg lägsta tänkbara.

[Kadett4wd]

Nej,, inte högt laddtryck, utan HÖG syredensitet i cylindrarna är the shit.
Sen får ni komma med vilka teorier ni vill =)

[whilliam]

Ditt nej är knappast korrekt? Inte det efterföljande "statementet" heller. Det är MÄNGDEN syre du är ute efter.

För att följa TS tankemönster så tycker du tydligen att vi ska göra en av fyra saker (eller alla) för att få motorn att klara mycket vrid på låga varv.
1. Köra lustgas eller syretillskott
2. få motorn att flöda bättre på låga varvtal
3. höja laddtrycket
4. ha en jäkligt effektiv I/C eller köra kryoteknik

Jag tror det är punkt 2 och 4 ovan som du vill framhålla som effektiva och du får gärna beskriva hur effektiva de kan tänkas vara i jämförelse med punkt 3

[Daniel-635]

Med risk för att bli idiotförklarad


Ser nämligen ofta "motorn tål 500nm över 5000rpm", men borde inte 500nm vid 2500rpm vara lika höga påkänningar för motordelar?



Konstig tråd

Konstig tråd, nja.
Jag tycker att liknande superöverdrivna resonemang förenklar när man ska klura.

Mina tankar, utan att svara på något.

1 Det är "mycket lättare" att skaffa sig höga moment under 5000 än över. (För att motorns VE minskar med höga varvtal)
Därav en del av att "problemet" uppstår.

2 Spikningar / tändkurva beter sig med mina erfarenheter annorlunda på högre varv.
Därav att det är "lättare" att blåsa kolvtoppar och packningar på det lägre registret.

Generellt sett, en Hayabusa och en B20 reagerar ju olika på 1,0 bar @ 5000 rpm.



Whilliam.

Punkt 2
Hur mycket motorn flödar på låga varvtal, påverkar väl inte direkt vilken belastning stakar och vev får ?

[whilliam]

Helt riktigt, det är ingen viktig faktor för hållbarheten på delarna.
Det var helt riktat mot Patricks inlägg och han brukar ofta framhålla att flöde i motorn är bättre än att "ladda" sig till prestanda, förövrigt något som jag också tyckte innan jag blev bekant med hur bra det går att få turboaggregaten.

Du verkar däremot ha förstått hur man bör resonera eftersom du tar upp att det är svårt att få högt vridmoment på höga varvtal (när flödet minskar). För varje motor finns det en "vavtalsgräns" under den går det inte att porta eller mixtra med kamaxlar för att få upp flödet, möjligen kan man genom att ha extremt "stygga" kammar få en bättre fyllnadsgrad men de kammarna är isf. endast utformade för att bevisa att jag resonerar fel.

Ovanför denna "gräns" är det upp till var och en att välja om man vill satsa krutet på turbon eller lägga pengarna och jobbet på topplocket. Bägge vägarna ger dig det du behöver i effektväg.

[dundersmurfen]

Bara flikar in att visst är det syre man vill ha, men man behöver kvävet också. Om man matar med rent syre så kommer det brinna för varmt, dom 79% kväve är med och tar upp värmeenergi och expanderar vilket håller tempen i schack

[Erland Cox]

Momentbegränsningen gäller för alla varvtal.
Men momentbegränsning om det gäller ett block är en förenkling.
Med längre slag kan motorn ge mer moment med samma cylinderväggsbelastning.
Det man egentligen vill begränsa är medeltrycket, cylindertrycket som vill spräcka blocket.
Jag försöker lösa det genom att lugna ner förbränningen så att tryckstegringen runt TDC inte blir så hög.
Samma medeltryck men lägre tryckpeak.
Men ska man prata med någon som bromsar så får man be dom att inte gå över ett visst vridmoment och det gäller för alla varv.
Var max vridmoment hamnar beror på motorns trimningsgrad men runt 5000-6000 varv på en vanlig trimmad 2 ventils rödblock.
Själva turboladdningen brukar lyfta både varvet för max vrid och max effekt jämfört med en sugmotor.

Erland

[whilliam]

Det man egentligen vill begränsa är medeltrycket, cylindertrycket som vill spräcka blocket.
Erland

Här måste du mena peaktrycket och inte medeltrycket? Menar du det så är vi överens och om inte så säger du emot dig själv i meningen efter.... :

Jag försöker lösa det genom att lugna ner förbränningen så att tryckstegringen runt TDC inte blir så hög.
Samma medeltryck men lägre tryckpeak.
Erland

På en sugmotor går detta inte att göra eftersom verkningsgraden sjunker när man lägger förbränningen senare, man kan alltså inte få samma medeltryck men väl ett "acceptabelt" medeltryck.
På en turbomotor gå det utmärkt (om man inte ligger på turbons maxgräns) för den energi man tappar vid förbränningen kommer ut genom avgasporten i stället och där kan turbon ta hand om den. (genom ett högre ladd)

Ju högre laddtryck desto bättre håller motorn (vid samma vridmoment) detta gäller så länge turbon ligger inom det område som den designats för (pressar man den utanför området så kan den till slut inte omvandla energin och då blir den som en "propp" och motorn håller sämre med högre ladd)

Själva turboladdningen brukar lyfta både varvet för max vrid och max effekt jämfört med en sugmotor.
Erland

Varvtalet för maxvrid lyfter den inte, det ligger kvar på samma, OM den ska lyfta det så beror det på att den får upp laddtrycket för sent, då kommer det att lyftas. Varvtalspunkten för maxeffekt lyfts av turbon i olika grad med olika turbos. Har turbon extremt hög verkningsgrad vid området för maxeffekt så lyfts det upp massor och omvänt, har den börjat tappa verkningsgrad där så kan det t.o.m. sänkas.


Det är även så att laddtrycket inte behöver vara konstant och då kan man flytta runt pucklarna på vridkurvan ännu mera. En av de sämsta tänkbara utseendena på en laddtryckskurva är att den är spikrak. (då har man inte alls låtit turbon använda sin fulla dynamik på given set-up)

Moderna standardbilar reglerar inte laddtrycket, de reglerar vridkurvan och det är det bästa sättet. (förr reglerades laddtrycket)

[Erland Cox]

Det är maxtrycket man vill begränsa, men medeltrycket fås ut av vridet och det är det man ser när man bromsar och inte har ett motorlabb.
Nästa steg till min bromsbänk blir att skaffa tryckloggning.
Förbränningsrummets form styr förbränningshastigheten på en sugmotor.
Förbränningshastigheten beror på ytan som flamfronten arbetar mot, man kan göra ytan större genom virvlar men öven förändra den med form.
Ta en tvåventilsmotor, en med badkarsförbränningsrum med horisontella ventiler och en med vinklade ventiler som är högt vid tändstiftet och skutar vid deckplan.
Om båda är 15mm höga vid tändstiftet Och förbränningen gått halvvägs när kolven är nere 10mm så har badkaret 25mm hög flamfront men wedgen bara 17,5mm.
Man måste ha kontrollerad tryckstegring.
Turbon lyfter varvet för att den minskar pumpningsflrlusterna i motorn.
Max vrid i en bromsbänk har jag för mig ligger på ett lägre varvtal än motorns maximala effektivitet pga. friktion och pumpningsförluster.
Ska se om jag kan hitta info om det.

Erland