Funderingar ang. varvtal/effekt.

[zopilote]

Härom dagen var jag ute och provkörde nya R6:an, och eftersom jag i vanliga fall kör en *ganska* lågvarvig hoj (rödmarkering vid 5500), började jag fundera lite på hur olika motorer jobbar inom olika varvtalsområden.
De flesta radfyror har ju effekten väldigt högt upp i registret, medan stånkor och twinnar jobbar på betydligt lägre varvtal.
Vad är det egentligen som hindrar att man tillverkar en stånka med rödmarkeringen vid 16000 varv och grym toppeffekt, och varför har det inte gjorts? Kan tänka mig att det blir bekymmer med balanseringen i en encylindrig maskin, men t.ex. en tvåcylindrig boxermotor borde vara perfekt för höga varvtal... Varför görs inga högvarviga sådana med hög effekt?

 

[Mats757]

Förutsättning för motoreffekt är cylindervolym och varvtal.

Fördubblar man volymen, så blir i princip effekten fördubblad, och lika så med varvtalet, ökat varvtal-> ökad effekt.

Men, det som begränsar är medelkolvhastigheten. Max 25meter/sekund. För konsumentbruk brukar man begränsa sig till 20m/s. Nu finns det förståss undantag i dragracing där man kör uppåt 30m/s. Men det bortser vi ifrån.

Mao, ska man varva 16000rpm så blir man begränsad till en slaglängd på ca 40mm. (Inte noga uträknat, bara på ett ungefär.)
Så att... om du gör en Enstånka med 40 i slag och 120 i borr...tjaa.... blir en tung kolv på en så högvarvig motor. Men... det finns 250 cross 4-t som varvar ca 14-15000rpm. Väldigt kortslagiga.
Om man vill vrida och vända på lite siffror. Det är kolvarean som bestämmer hur mycket effekt man får ut. Utan att begränsa sig till cylindervolymen. Eftersom att slaglängd och kolvhastighet i princip tar ut varandra.

Mats

 

[fortpelle]

Lite "vidare-spinn" om tankar för en optimal motor oavsett antal cylindrar å kubik (men utan "hö-fläkt" å annan repriator-utrustning), men vilken teknik som finns för att effektivisera de man vill få ut på drevet.
Det som redan finns är ju flerventilertoppar typ 5-ventils, och variabel kaminställning typ VTEC, men så hade SAAB en motor som hade cylinder å topp som kunde tiltas från vevhuset så kompressionen vart variabel.
Och så har vi tändningen där man kan stoppa i flera stift för att få flera ställen i förbränningsrummet som antänder bränsle/luftblandningen samtidigt.
Så själva bränsle/luftblandningens finfördelning och ev. avgasåterföringssytem som tydligen har en god inverkan på den färska gasblandningen som ska in i förbränningsrummet å smälla.

Men va skulle en sådan motor väga i en hojapplikation måntro?

Spekulationer

 

[Perarne]

Det har nog med massan att göra. Det finns ju små encylindriga modellmotorer som varvar 18.000 varv men de är ju på några få kubik...

 

[Klubba]

TL'en rycker iväg som satan vid 7000rpm och slutar inte dra föränn rödmarkering på 11000, så visst finns det varv-villiga twinnar

 

[OH-]

................. Så att... om du gör en Enstånka med 40 i slag och 120 i borr...tjaa.... blir en tung kolv på en så högvarvig motor. Men... det finns 250 cross 4-t som varvar ca 14-15000rpm. Väldigt kortslagiga.
Om man vill vrida och vända på lite siffror. Det är kolvarean som bestämmer hur mycket effekt man får ut. Utan att begränsa sig till cylindervolymen. Eftersom att slaglängd och kolvhastighet i princip tar ut varandra.

Och här träffar vi då på problemet med få cylindrar. Stor kolvarea kräver många ventiler (eller stora, men då får man ju andra problem vid höga varv) för att få bra fyllning av cylindern, minst 2 tändstift för att hinna med förbränningen och/eller förhindra knackningar samt att det blir väldigt svårt att få till en vettig form på förbränningsrummet. Varje stor cylinder har oxå en glupande aptit när den är i insugsfasen (och det är mycket som ska ut när avgasventilerna öppnar) vilket gör det svårt med rörmokeriet (stora förluster in och ut).
För att ta ut hög effekt krävs oxå väldigt höga tryck i cylindern och med stor kolvarea får man då hög belastning på kolvbult, vevparti och kolvsida.

Nä, stampar och twinnar bygger man för att dom är kompakta och har ett drag av genial enkelhet

 

[Boris JR]

Lite "vidare-spinn" om tankar för en optimal motor oavsett antal cylindrar å kubik (men utan "hö-fläkt" å annan repriator-utrustning), men vilken teknik som finns för att effektivisera de man vill få ut på drevet.
Det som redan finns är ju flerventilertoppar typ 5-ventils, och variabel kaminställning typ VTEC, men så hade SAAB en motor som hade cylinder å topp som kunde tiltas från vevhuset så kompressionen vart variabel.
Och så har vi tändningen där man kan stoppa i flera stift för att få flera ställen i förbränningsrummet som antänder bränsle/luftblandningen samtidigt.
Så själva bränsle/luftblandningens finfördelning och ev. avgasåterföringssytem som tydligen har en god inverkan på den färska gasblandningen som ska in i förbränningsrummet å smälla.

Men va skulle en sådan motor väga i en hojapplikation måntro?

Spekulationer

Flera av teknikerna har man ju testat med blandad framgång....

5 ventiler har Yamaha haft i allt från R1 till M1 och bla Aprilia har haft det i en storstånka. Den ökade ventilarean behövdes tydligen inte så mycket att det var värt strulet med en vipparm.

Fler tändstift är ju populärt när man toktrimmar storstånkor och 2v jättetwin. Jag är bara tveksam till att det behövs annat än vid enorma borr då flamfrontens hastighet annars inte är begränsande innan kolvaccelerationen blir det.

Variabla ventiltider är jättebra för att få ut mer i den absoluta botten men i övrigt har det inte mycket att göra i en MC då vi redan idag har kammar med så aggressiv profil att ventilacceleration är ett större problem än bristande bottendrag.

Variabelt komp tror jag däremot på åtminstone i teorin då det idag är ett verkligt problem att väga effektvinsten på lägre varv mot tappet på topp vid höga kompförhållanden. Variabel komp på en GP125 2-t vore drömmen....

 

[Mats757]

Mycket har med verkningsgrad att göra också.
Dom flesta vanliga standardbilar har långslagiga motorer. Alltså slaglängden är större än borrmåttet.
En kortslagig motor får väldigt stort förbränningsrum. Det medför att det bli mycket kylande ytor som kondenserar bränsle. Alltså, slösar bort och inte ingår i förbränningen. I en prestandamotor spelar det ingen roll.

Fartygsmotorer har man slaglängder som är 3ggr längre än borrningen.
I Porsche och Ducati har man å andra sidan ca dubbelt så stor borr som slag.

Mats

 

[Two stroke man]

Det har nog med massan att göra. Det finns ju små encylindriga modellmotorer som varvar 18.000 varv men de är ju på några få kubik...

Det roliga är att en liten modellmotor har ungefär samma kolvhastighet som en stor fartygsdiesel så det det blir ändå som mats747 säger medelkolvhastigheten som styr varvtalet.