Effektåtgång vevrörelse,

[Jörgen Karlsson]

Nja, hela grejen med en förlust är att det just är en förlust. Man kan av princip inte få tillbaka förluster. Det man kan göra är att minska förlusterna.

Om vi återgår till en av ursprungsfrågorna om en lättare kolv ger mindre förluster än en tung kräver nog en del räknande. En sak är dock klar och det är att en lättare kolv ger mindre dynamiska krafter.

Om vi antar friktionsfritt så gäller ju energiprincipen att energi inte kan förstöras bara ändra form. kollar man på en vevrörelse först ett varv och vi kan starta i ÖD och relatera lägesenerginn till ND. Om det är friktionsfritt så kommer kolvens vikt att göra så att den börjar åka ner.

Lägesenergin omvandlas till rörelse energi i vevmekanismens alla delar. När kolven når ND så har den varken läges eller rörelseenergi allenergi har omvandlats till masströghet i svänghjulet. När kolven når ÖD igen har all energi återgått till lägesenergi och sen börjar det om igen.

Utan friktion, luftmotstånd och andra förluster har jag svårt att se att varvtalet eller vikter skulle påverka detta. men krafterna i vevmekanismens delar skulle givetvis påverkas.

För att matematiskt belysa detta måste man sätta upp rörelseekvationen och låta n respektive m gå mot oändligheten.

Antagligen skulle den största kolvhastigheten under cykeln bli högre med en tung kolv eftersom kraften som får det att börja röra sig är högre då (mg)

Men som sagt eftersom det alltid finns friktion av något slag så blir det aldrig så.

Lägesenergin är försumbar i energiutbytet mellan de roterande och oscillerande massorna i en kolvmotor. Jag hoppas att du kan formulera om ditt inlägg, eller ta bort hela inlägget. Det skapar bara förvirring.

 

[Jörgen Karlsson]

Jag kom att tänka på en intressant sak här om dagen, vissa i mitt garage påstår att de haft 4t 250 crossar där kolvarna spruckit när de inte bytt dem med rätt intervall och då undrar jag genast som student på förbränningsmotor på Kth.. Varför man kan köra sporthojar med extremt höga effektuttag per liter tusentals mil med samma kolvar men inte en cross med ungefär samma hp/l. Förvisso så har ju en cross högt effektuttag med lägre varv vilket ger högre BMEP som belastar kolven mer men frågan är går det inte att göra kolvar som håller för det eller ligger de så nära gränsen på crossarna jämfört sporthoj? Jörgen kanske har någon vettig input på det här?

Om man räknar på kolvhastigheter på moderna crossar kontra sporthojar så ligger de ju ungefär på samma värden men vid olika varv då pga geometrin.

Hej
Såg ditt inlägg först nu. Jag tycker du har fått bra svar från Twostrokeman och Niklasinorr.
De är de punkterna jag skulle gissat på också.

En ytterligare aspekt är att de lätta crosshojarna sannolikt har ett större kolvspel, för att klara full effekt efter bristande varmkörning. Många crosshojar saknar ju dessutom termostat och piston jets. Samt har mycket liten oljevolym och sällan har oljekylare. Med ett större kolvspel, kan man lite bildligt säga, att man redan från scratch, har tagit en del livslängt ur kolven.

Om du är road av frågan så kan du ju också jämföra vevstaksförhållandet (rod ration) mellan 4t 250 crossar och några sportis radfyror. Måhända är det skillnad även där. En lägre rod ratio gör livet tuffare för kolven.
En annan sak som påverkar livslängden på kolven är hur långa skirts den har. Med korta stakar kan ofta skirtsen begränsas av svänghjulet, i synnerhet på rullningslagrade pressvevar som ju många crossar har. Då blir livslängden sämre, dels pga av stor sidkraft pga den korta staken, dels pga av den sämre kolvstyrningen pga av den kortare kjolen/skirtsen.

Men som Twostrokeman skriver, jag hade en kompis med en Yamaha YZF 250 4T som körde i åratal på samma kolv (endurohoj). Och han tävlade faktiskt, GGN och liknande tävlingar varje år. Han hade en rätt snål körstil, lite som Jösse på sin tid. Höll farten istället för ax och broms. Så han tog sällan ut full effekt.

 

[sTf_paPs]

Du kan väl inte på fullt allvar påstå att energiprincipen inte gäller i just en vevrörelse?

I en friktionsfri vevmekanism behöver man ingen tillförd energi och ska den börja röra sig kan inte kolven stå i ND.

Frågan TS stälde handlade inte om en motor i drift utan om hur kolvvikten påverkar en förlustfri vevrörelse, inget annat.


Lägger man till friktion, kompression, expantion temperatur, bränsle,....är det ju en helt anna sak.

 

[Two stroke man]

Du kan väl inte på fullt allvar påstå att energiprincipen inte gäller i just en vevrörelse?

http://sv.wiktionary.org/wiki/försumbar
http://www.synonymer.se/?query=f%F6rsumbar

 

[Jörgen Karlsson]

Du kan väl inte på fullt allvar påstå att energiprincipen inte gäller i just en vevrörelse?

I en friktionsfri vevmekanism behöver man ingen tillförd energi och ska den börja röra sig kan inte kolven stå i ND.

Frågan TS stälde handlade inte om en motor i drift utan om hur kolvvikten påverkar en förlustfri vevrörelse, inget annat.


Lägger man till friktion, kompression, expantion temperatur, bränsle,....är det ju en helt anna sak.

Du har fortfarande glömt majoranten i kraft- och energiutbytet mellan de roterande och oscillerande delarna i vevrörelsen. Ändå är dina två inlägg skrivna som ett faktainlägg, ej en fråga.

Jag tolkar det ngt förrvirrade förstainlägget, som att TS vill veta förlusterna från vevrorelsen. Dvs vari förlusterna från vevrörelsen uppstår. Och hur kolvikten påverkar dessa förluster.

I det sammanhanget är kolvarnas lägesenergi försumbar, även för de ringa antal motorer där cylindrarnas centrumlinje ständigt är riktade mot planetens centrum.

 

[sTf_paPs]

Från TS

" ...Självklart är friktion och pumpning också stora effekttjuvar. Men jag tänkte ta ett helvete i taget och "bara" få beräkning på vevrörelsen till att börja med. ...."


Om man inte tillför eller bortför energi från systemet finns det bara läges och rörelse energi så det jag skriver är fakta.

Om vi talar om en verklig motor håller jag fullständigt med dig.


Jag har hållit på med att matematiskt försöka simulera avancerade mekaniska modeller både på papper och numeriskt och det går rätt bra men även den enklaste modell blir rätt jobbig om man skall ta med alla faktorer. Ändlägesdämpningar och "hårda studsar" är nästan det besvärligaste att simulera numeriskt.

Frågan om en lätt kolv ger mindre förluster i en verklig motor är rätt intressant och det enklaste är nog att prova. Om ingen gjort det redan.

Ta en skrot motor och sätt en elmotor på veven och kör, mät strömmen. Ta ur kolven/kolvarna och ta bort så mycket material man vågar (behövs ingen livslängd att tala om). Sätt ihop starta elmotorn och mät strömmen.



Helt OF Topic men rätt kul
Exempel på avancerade elektromekaniska saker jag simulerat först och sen byggt.

Tryckregulator för nersänkning i borrhåll för kontrollera vatten läckage i berget för slutförvar av utbränt kärnbränsle.

Hydrauliska servosystem

Magnetostriktivt styrd hydraulisk servoventil med gränsfrekvens 1000Hz
Bild från dom första statiska testerna på prototypen byggd efter simuleringarna


Precisionsstryning av hydraul cylindrar, pumpar och motorer med hjälp av enkla
ON-Off sätesventiler.

Valvistor

Överföringsfunktionen för hydraulslangar

Alternativ Utfirningsmetod för antenner till den svenska Viking sateliten. Fungerade men dom vågade inte använda den eftersom den inte provats i verkligheten och en miss ute i rymden är rätt dyr.

 

[Two stroke man]

Från TS

" ...Självklart är friktion och pumpning också stora effekttjuvar. Men jag tänkte ta ett helvete i taget och "bara" få beräkning på vevrörelsen till att börja med. ...."


Och då finns det bara läges och rörelse energis så det hjag säger är fakta.

Och lägesenergin är fortfarande en piss i havet så du kan ändra det där till att det finns i princip bara rörelseenergi och det förenklar din ekvation en del.

Men det stämmer eg ändå också ganska dåligt för du har en gasfjäder vid kompression-expansion också redan utan förbränning.

 

[Intense]

Ja det är nog så med hur ofta man håller full gas.. Sen har en cross högre komp också och som du sa mer kolvspel.

Hittade den här räknaren http://www.camotruck.net/rollins/piston-reference.html som var intressant att stoppa in lite värden från olika motorer, upptäckte att R1 och yzf250 har exakt samma slag och borr när jag letade men har inte hittat r1:ans vevstakslängd än så ska mäta en lös jag har i garaget så fort jag är där nästa gång.

 

[Intense]

"Ta en skrot motor och sätt en elmotor på veven och kör, mät strömmen. Ta ur kolven/kolvarna och ta bort så mycket material man vågar (behövs ingen livslängd att tala om). Sätt ihop starta elmotorn och mät strömmen."

Eftersom friktion är proportionerlig mot kraften så är de eventuellt lägre värdena för att dra runt den minskad friktion pga den minskade vikten som kommer ge lägre friktion. Bortser du från friktion, pumpning osv så har du bara hysteresförluster kvar som nämndes någonstans tidigare i tråden.. Lägesenergin kommer ju motvikten på veven kompensera för, kolv åker upp motvikt åker ner och vice versa..

 

[sTf_paPs]

Visst men nu skulle vi bortse från pumpning, alltså inget kompressionsarbete.

Men som jag sagt flera gånger, i en verklig motor så har du en mängsd andra parametrar.

 

[sTf_paPs]

I det hypotetiska fallet hade vi ju inga förluster. Det var ju utgångspunkten

 

[Intense]

Men om vi tar exemplet med en skrotmotor med enbart kolvar samt vev och ingen pumpning så är det enda mätbara vi får ut av att dra runt den friktion, Eftersom vi inte har nåt gastryck så blir ju torsionella svängningar och annat som orsakar hysteresen försumbara. Visst den finns i matematiken om man vill men den kommer inte vara mätbar.

Om vi återgår till din fråga om lättare kolv ger mindre förluster, ja det gör den när du accelererar motorn men vid konstant varv har det mindre inverkan. I en kurs jag gick i fordonsdynamik räknade vi på förluster i drivlina vid acceleration så är den stora energitjuven vikt. På första växeln kan man ha så mycket som 40% av effekten som försvinner i att accelerera drev och axlar. Här kommer då kolvarna in i spelet, det som händer med en lättare kolv är ju att du har mindre massa att accelerera men här är det ju inte per vevaxelgrad utan något slags medelvärde från ett varvtal till ett annat precis som med en drivlina. Man bör nog se vev tillsammans med kolvar som en vikt som accelereras istället eftersom kolven jobbar mot vevens motvikt och då är det en intern acceleration inom det systemet. Kanske uttrycker mig lite klumpigt men det borde gå att förstå

 

[sTf_paPs]

I det första stycket blandar du ihop den hypotetiska frågan med den verkliga frågan.

I den hypotetiska hade vi ingen pumpning och inga förluster

I det verkliga försöket med skrotmotor skulle allt vara på plats. Utan att tändingen var på, om den var på skulle motorn starta och mätningen skulle vara meningslös.

 

[Skäggot]

Hur påverkas ringarnas friktion mot cylinderväggen av en tyngre kolv?

Sätter dom sig hårdare och snabbare än mot en lätt kolv?

 

[Two stroke man]

Hur påverkas ringarnas friktion mot cylinderväggen av en tyngre kolv?

Inte alls.

 

[Skäggot]

Inte alls.

Fan, säker?

Någon liten, liten skillnad måste det väl göra.

 

[Two stroke man]

Fan, säker?

Någon liten, liten skillnad måste det väl göra.

Ja, helt säkert.

Kolven knuffar bara kolvringen. Jämför att du blir bogserad av en moped eller Scania, så känner du ingen skillnad om bogserfordonens acceleration/hastighet är detsamma.

 

[philleee]

Jag är för dum för denna tråd...

 

[Skäggot]

Ja, helt säkert.

Kolven knuffar bara kolvringen. Jämför att du blir bogserad av en moped eller Scania, så känner du ingen skillnad om bogserfordonens acceleration/hastighet är detsamma.

Fast om trögheten ökar borde inte rimligtvis gastrycket trycka ut ringarna tidigare?

 

[Skäggot]

Fast om trögheten ökar borde inte rimligtvis gastrycket trycka ut ringarna tidigare?

Hmm, iofs har gastrycket lite längre tid på sig att öka.

En pietzogivare borde ge svar om det spelar in eller inte.