Längd på vevstake vs slaglängd..

[660]

Acceptabelt intervall på förhållandet mellan vevstakslängd och slaglängd? Synpunkter någon?
/660 (snart 760!)

 

[Mats757]

Vill du ha bra klipp från botten ska du sträva efter en kortare stake. Typ 1:1,65
Ska du köra högfartsoval och timme efter timme, ligga strax under rödmarkeringen är det 1:2,0 som gäller

Orginallängd brukar fungera bra.

 

[HansJ]

Nyfiken som jag är, vad har det för betydelse? Antar att det har att göra med max-vinkel,men hur ser teorin bakom ut?

 

[Dr.Bike]

Nyfiken som jag är, vad har det för betydelse? Antar att det har att göra med max-vinkel,men hur ser teorin bakom ut?

Helt rätt!
Allmänt sett får du större effektförluster med en kort stake p.g.a just vinkeln med de komposanter som utvecklas.
Det är ett spel där vikten av staken har stor betydelse för motorkaraktären och tidigare talare har nog gjort antagandet att det skulle vara samma material och design på de två olika långa stakarna.
Idealet är annars en lång OCH lätt stake.

Utvik: Detta är ju en tulipanaros, då motorerna går mot kortare och kortare slag, samt att man vill göra motorerna kompaktare. D.v.s kolvens skört vänder nära vevaxeln.
En lång vevstake blir givetvis känsligare oxå givet att den är i övrigt identisk med det den jämförs med.
Gör man stakarna i annat material (Russ Collins Golden Rods på sin tid i Durallegering kulbombade osv, Forged Performance i smidd alulegering osv) så kan man trots att de blir biffiga, spara upp mot 100 gram per vevstake! Detta är ENORMA besparingar och vinster då en originalstake till en radfyra väger i storleksordningen mellan 3 och 4 hundra gram!
En besparing på mellan 25 och 33% alltså.

Räkna gärna på vad detta innebär för reduceringen i massakrafter bå vevstaken vänder, så ser man att en reducering av den fram och återgående massan i en motor är den enskilt viktigaste komponenten att ge sig på.

Tjyvvägen att öka varvet utan att stressa materialet är ju då alltså att minska slaglängden, och därigenom oxå sänka kolvhastigheten vid ett givet varv.
Detta har diskuterats på annan plats, och snart kommer det folk som vill diskutera om det heter; kolvhastighet, kolv-medelhastighet eller medelkolvhastighet!

HUr det nu är med det så kringgår man detta med önskemålet på lång vevstake SAMT kort slaglängd så gott det går, genom att flytta upp kolvbultens placering i kolven så högt det bara går.
Och för att ta ut vinkelkrafterna så offcentrerar man kolvbultens placering så att den hamnar i en tänkt linle från kolvtoppens mitt till vevslängens mitt.
Därav att även helt släta kolvar måste vändas rätt i loppet. (oftast en liten pil mot avgassidan.

 

[Mats757]

Nyfiken som jag är, vad har det för betydelse? Antar att det har att göra med max-vinkel,men hur ser teorin bakom ut?

Som du säger, det har med vinkeln att göra.

Låt säga att vevstaken är oändligt lång. Det medför att när kolven är i topp och vevaxeln vrider sig 90 grader, (halva vevaxelrörelsen för att kolven ska komma ner till nedre vändpunkt,) så har kolven åkt halva slaglängden. Låter inte så orimligt va?

Men om vevstaken är så kort det bara tekniskt möjligt bara går. SÅ har kolven gått MER än halva slaglängden på 90 graders vevaxelvridning. Just pga att vevstaken vinklar ut sig i sidled. Pytagoras-sats.
Den där extra farten på kolven gör att cylindern fyller lite extra bra på låga varv, MEN det påfrestar vevstaken mer och man måste vara lite försiktigare med övervarv.

Enklet va

 

[Dr.Bike]

Mats757 förklara lite mer om hur du menar att KOLVEN någonsin skulle kunna röra sig LÄNGRE än ½ slaglängden på 90 grader?

Oavsett hur långt ut i hotaheiti vevstakens storända går, och ja det är som du säger en större vinkel, men vid ett givet slag SAMMA sträcka som en lång stake, så ser jag inte hur detta påverkar kolvens gångsträcka.

 

[RTR]

glöm inte att en längre stake
åxå sträcker sig mer ! om man nu åker tajta squish å hög varv

va det delta=(F*L)/(A*E)

så det ger ju sämre mellanregister

 

[Mats757]

Mats757 förklara lite mer om hur du menar att KOLVEN någonsin skulle kunna röra sig LÄNGRE än ½ slaglängden på 90 grader?

Oavsett hur långt ut i hotaheiti vevstakens storända går, och ja det är som du säger en större vinkel, men vid ett givet slag SAMMA sträcka som en lång stake, så ser jag inte hur detta påverkar kolvens gångsträcka.

Yes !

En till som inte fattar på en gång. Jag har fördrivit många fika raster på mitt jobb med att förklara fenomenet om den långa och korta vevstaken. Till slut brukar dom ge sig och ge mig rätt. Men det krävs övertalning. Kan bero på att jag är helt värdelös på att förklara.

OM, vevstaken skulle vara hälften så lång som slaglängden, diametern på vevaxeln, så kommer kolven att vara i bottenläge redan efter 90 graders vevaxelrotiotion. Vevstaken kommer då i detta läge stå vinkelrät mot cylindern. Resten av vevaxelns rörelse står kolven stilla i botten. (Naturligtvis går det inte att tillverka en sådan motor, men det är lättare att se fenomenet då.

Om vevstaken är lika med slaget så blir vinkeln 30 grader, när vevaxeln har snurrat ett kvarts varv.
Sin30=0,5 (tror jag, inte så van med Sin, Cos och Tan)

Vad tror du Dr.Bike?
Har jag rätt eller fel?

Mats

 

[Dr.Bike]

Yes !

En till som inte fattar på en gång. Jag har fördrivit många fika raster på mitt jobb med att förklara fenomenet om den långa och korta vevstaken. Till slut brukar dom ge sig och ge mig rätt. Men det krävs övertalning. Kan bero på att jag är helt värdelös på att förklara.

OM, vevstaken skulle vara hälften så lång som slaglängden, diametern på vevaxeln, så kommer kolven att vara i bottenläge redan efter 90 graders vevaxelrotiotion. Vevstaken kommer då i detta läge stå vinkelrät mot cylindern. Resten av vevaxelns rörelse står kolven stilla i botten. (Naturligtvis går det inte att tillverka en sådan motor, men det är lättare att se fenomenet då.

Om vevstaken är lika med slaget så blir vinkeln 30 grader, när vevaxeln har snurrat ett kvarts varv.
Sin30=0,5 (tror jag, inte så van med Sin, Cos och Tan)

Vad tror du Dr.Bike?
Har jag rätt eller fel?

Mats

Känns skumt, men jag följer ditt resonemang...
Dock har jag svårt att se att kolven kan vara i botten redan efter 90 grader.
Men när man tänker på det så verkar det tyckas så...som modell.
Men det jag inte klurar ut är ifall vi begår en kollektiv tankevurpa?

 

[Bearing]

Vevstakens längd har kanske ännu större inverkar på en tvåtaktsmotor eftersom kolvrörelsen styr portarna öppningstider. Om avgasporten är hälfsten så hög som cylindern kommer den vara öppen ca 195 grader vid ett vanligt förhållande mellan slaglängd och vevstakslängd.

 

[Dr.Bike]

Vevstakens längd har kanske ännu större inverkar på en tvåtaktsmotor eftersom kolvrörelsen styr portarna öppningstider. Om avgasporten är hälfsten så hög som cylindern kommer den vara öppen ca 195 grader vid ett vanligt förhållande mellan slaglängd och vevstakslängd.

Låter rimligt. Och det tvåtaktstrimmande jag har ägnat mig åt där brukar öppettiden för avgas stana vid jut runt eller exakt 200 grader.

 

[HansJ]

Känns skumt, men jag följer ditt resonemang...
Dock har jag svårt att se att kolven kan vara i botten redan efter 90 grader.
Men när man tänker på det så verkar det tyckas så...som modell.
Men det jag inte klurar ut är ifall vi begår en kollektiv tankevurpa?

Har räknat lite för at övertyga mig själv...

Slaglängd : 6
Vevstake : 5

Veven har alltså "C-C" 3

I TDC befinner sig kolven 3 + 5 = 8 från vevens centrum
I BTC befinner sig kolven 6 ned från TDC

Vid 90 grader har vi en perfekt triangel som vi kan använda Pythagoras på. En kortsida är okänd, men är lika med roten ur (5^2-3^2)=4

Kolven skall gå 6 totalt men har redan hunnit gå från 8 till 4 dvs 4.

4 är mer än 3, och 3 är halva slaglängden...

Svårt utan teckning, men rita upp de tre lägena så blir det tydligt

 

[ulf_lundin]

Min XR600 har kort stake, bara ca 1.3*slaget, 1.6 och upp till 2 är vanligare.

Med lång stake rör sig kolven (mer) sinusformat, men med kort blir det mer fyrkantigt sas.
Kolven rör sig alltså annorlunda, och både sug-, (förbrännings)tryck- och utblås förloppet blir annorlunda.
Sugpulserna blir häftigare och utnyttjandet av trycket blir annorlunda eftersom
förbränningshastigheten och volymökningen när kolven går ner inte samverkar på samma sätt.
Vidare varierar vridmomentet över förbränningstakten eftersom stakens vinkel mot
storänden varierar lite annorlunda.

Tror man brukar säga att kortare stake ger mer vrid på låga varv. Kan bero på dom kraftigare sugpulserna
och/eller att det ev. utnyttjar förbrännningen bättre på låga varv.
T.ex. portning bör göras annorlunda för kort stake. Påstod iaf Grottis.

Kort stake ger (som ngn/några skrivit) större påkänningar pga kolvens ökade ax
(fyrkantig rörelse) och att kolven lutar sig mer mot cyl.väggen.

Skulle tro att det (som vanligt) är en avvägningsfråga vilken kvot stake/slag man väljer.

Exakta formler för rörelsens beroende av den kvoten är välkända sen väldigt länge.
Fast jag har ingen sparad länk till nåt sånt tyvärr.
/u

Och för att ta ut vinkelkrafterna så offcentrerar man kolvbultens placering så att den hamnar i en tänkt linle från kolvtoppens mitt till vevslängens mitt.
Därav att även helt släta kolvar måste vändas rätt i loppet. (oftast en liten pil mot avgassidan.

Åt vilket håll förskjuter man nu kolvbulten ? Mot eller med rotationsriktningen sas ?
Det slamrar iaf rätt mycket mer om man vänder dom fel.......
/u

 

[Färnbo]

Yes !

En till som inte fattar på en gång. Jag har fördrivit många fika raster på mitt jobb med att förklara fenomenet om den långa och korta vevstaken. Till slut brukar dom ge sig och ge mig rätt. Men det krävs övertalning. Kan bero på att jag är helt värdelös på att förklara.

OM, vevstaken skulle vara hälften så lång som slaglängden, diametern på vevaxeln, så kommer kolven att vara i bottenläge redan efter 90 graders vevaxelrotiotion. Vevstaken kommer då i detta läge stå vinkelrät mot cylindern. Resten av vevaxelns rörelse står kolven stilla i botten. (Naturligtvis går det inte att tillverka en sådan motor, men det är lättare att se fenomenet då.

Om vevstaken är lika med slaget så blir vinkeln 30 grader, när vevaxeln har snurrat ett kvarts varv.
Sin30=0,5 (tror jag, inte så van med Sin, Cos och Tan)

Vad tror du Dr.Bike?
Har jag rätt eller fel?

Mats

Tror att du redan förklarat det här för mig men du måste göra det en gång till..
Jag menar det där med mer än halva vägen, att längden på staken påverkar är ju logiskt.
Kan väl inte gått mer än halva vid 90 grader? Hur blir det då på uppvägen, 90 grader är ju lika långt oavsett var på varvet man är, eller tänker jag fel.

BTW välkommen hem.

 

[Dr.Bike]

Fattar nu efter era förklaringar! Tack!!
Man lär sig alltid något, och detta var nåt jag aldrig ägnat en tanke!
Klart som korvspad att kolven INTE rör sig sinusformat med en kort stake!

Frågan: Vid vilken staklängd kontra slaglängd (förhållande) gör den det?
Det kanske den aldrig gör? (inte fullt ut iaf pga att kolvcentrum aldrig passerar vevaxelcentrum) Men exemplet med den oändligt långa vevstaken bör ju ligga nära.

 

[Bearing]

I verkligheten kommer kolven aldrig röra sig sinusformat, iaf inte med det arrangemang av kolv, vevstake och vevaxel som normalt används. I matematikens värld skulle man kunna skriva att om vevstakslängden går mot oändligheten blir kolvens rörelse sinusformad, fast det är ju något som inte kan ske i verkligheten. Även om staken än 1 mil lång blir det en liten vinkel.

 

[Dr.Bike]

I verkligheten kommer kolven aldrig röra sig sinusformat, iaf inte med det arrangemang av kolv, vevstake och vevaxel som normalt används. I matematikens värld skulle man kunna skriva att om vevstakslängden går mot oändligheten blir kolvens rörelse sinusformad, fast det är ju något som inte kan ske i verkligheten. Även om staken än 1 mil lång blir det en liten vinkel.

Precis min slutsats.
Men hur utnyttjar vi detta?

 

[Bearing]

Precis min slutsats.

Aha, jag läste slarvigt och uppfattade först inte din fråga som retorisk.

Men hur utnyttjar vi detta?

Jag funderar på om vevstakslängden kan påverka när maximalt cylindertryck ska inträffa. Jag har läst att det vanligtvis sker 15° EÖD för maximalt moment, men det kanske skiljer motorer med kort/lång vevstake?

Förutom det som nämnts borde väll en kortare vevstake även ge större friktionsförluster än en lång.

 

[ulf_lundin]

...att kolvcentrum aldrig passerar vevaxelcentrum...

Om det inträffar har du andra, större problem.

Jag funderar på om vevstakslängden kan påverka när maximalt cylindertryck ska inträffa. Jag har läst att det vanligtvis sker 15° EÖD för maximalt moment, men det kanske skiljer motorer med kort/lång vevstake?

När max moment inträffar varierar efter hur förbränningen sker och hur mycket kolven
rör sig neråt under förbränningen och på vinklarna. Så det ändras med t.ex. varvtalet.

Som jag skrev ovan anses kort stake ge mer vrid vid lägre varv; om det beror på
motorns andning eller just förbränningen vet jag inte.

Btw. kolven avviker rätt mycket från en ren sinusrörelse. Dessutom blir rörelsen osymmetrisk,
spetsig nertill (är kortare tid 'nära' nd) och plattare upptill (är längre tid 'nära' öd).
Den osymmetrin bidrar till att en 180 gr twin vibrerar mer än den 'borde'. Ena kolvens
nedåtgående matchar inte andra kolvens uppåtgående särskilt bra.
EDIT Ev. har jag vänt det hela fel, dvs. möjligen tillbrimgar kolven längre tid nära nd vid kort stake.
/u

 

[#Olsson#]

När max moment inträffar varierar efter hur förbränningen sker och hur mycket kolven rör sig neråt under förbränningen och på vinklarna. Så det ändras med t.ex. varvtalet.

Jag tror Bearing var ute efter något som ev påverkar när det(peak pressure point) skall inträffa. Denna punkt i vevgrader är geometrisk och oberoende av t ex föbränningshastighet och tändpunkt. (tros det i detta inlägg)


(editerat)