Motormatematik

[FettSnok]

. Det indikerar att det faktiskt är högre påkänningar vid TDC även om nu drag är en vanligare haveriorsak än tryck ...

Det kan ju ha att göra med att materialen vi har i en stake har högre tryckhållfasthet än draghållfasthet.
Har en stake gått av och det inte är orsakat av trasiga lager, kolv eller cylinderväggar så har den slitits av. (frånsett hydraullås...)
Avgastakten är styggast hos våra fyrtaktare och då i läge TDC givetvis.

 

[Jörgen Karlsson]

Menar du på fullt allvar att jag minns fel?!?

I början av 70-talet så var det gokart-motorerna som var mest trimmade. De hade då det problemet att om tändningen eller bensintillförseln fallerade vid fullvarv så var risken överhängande att vevstaken helt enkelt drogs av pga bortfallet av förbränningstrycket. Det indikerar att det faktiskt är högre påkänningar vid TDC även om nu drag är en vanligare haveriorsak än tryck ...
Ibland är det dock så att det är trycket som mosar materialet och draget som avslutar jobbet. Ett kugghjul, t ex, har störst påkänningar i roten på trycksidan. Det innebär att man har olika dimensioneringsfilosofier om en kuggväxel alltid roterar åt ett håll, jämfört med om den roterar åt båda under last.

Är förresten krafterna i länkens exempel uppmätta eller teoretiska?
Gissar att man i det senare fallet inte tagit hänsyn till vinkelhastighetens gradient som gör att vevaxelns vinkelhastighet är lägre efter BDC ...
Skulle man försöka så hamnar man i ett besvärligt läge eftersom gradienten beror på friktionen.
Friktionskoefficienter för ett specifikt fall kan inte beräknas och inte mätas eftersom den ändrar sig hela tiden pga mängden av påverkande parametrar. Det finns därför bara ett sätt att bestämma en friktionskoefficient för ett specifikt fall.
Friktionskoefficienter bestäms på möten.

Ja stakar tar ju mer belastningar än de masströghetsrelaterade påkänningar orsakade av vevrörelsen geometri som diskuterats ovan. Överladdning, hydring, spikningar, kolvskärningar, ventilhångel, för mycket förtändning etc, kan ju ta kål på stakar via bla knäckning/tryck.

På radmotorer tillkommer ju därtill ofta torsionssvängningar i veven. Tex knäckte ju ofta CBX den yttre staken vid för mycket varvtal. Enigt många relaterat till torsionssvängning i den långa veven. Nämde torsionssvängning just som ett exempel apropå ditt mycket riktiga påpekande att vinkelhastigheten (pga av en massa olika orsaker) sällan är konstant över varvet i en kolvmotor.

 

[blownharley]

På min nya motor planerar jag 1/8" i slag och 8" stakar, det ger en rod ratio på 1.93.

Hoppsan Jörgen, med 1/8" i slag får du rätt låg kolvhastighet ;-) Jag antar att du egentligen skulle skriva 4 1/8" slglängd eller?

 

[Jörgen Karlsson]

Hoppsan Jörgen, med 1/8" i slag får du rätt låg kolvhastighet ;-) Jag antar att du egentligen skulle skriva 4 1/8" slglängd eller?

En man med koll. Tack! Ja 4 1/8" ska det naturligtvis vara , jag skrev fel. Rättade upp inlägget nu.

4 3/8" X 4 1/8" blir det. Måste ju upp i samma borr som nya Ducati Panigalen. Även om spagettisarna för länge sedan har kört om oss i litereffekt, så får vi i Harley-communityt absolut inte tappa den dimensionella ledartröjan i twinlägret. Mycket viktigt.

 

[Fläppen1]

Vevstaksbidraget överstiger tyvärr vida effekten av såväl normal cylinderoffset som normal kolvbultsoffset. Det fodras vevstakslängd som går mot oändligheten för att accelerationen vid TDC ska konvergera mot accelerationen vid BDC.

Ett pedagogiskt exempel är att tänka sig vad som händer när vevtappen roterar från BDC (180) till 270. Dels har vevtappen rört sig halva sträckan uppåt, men den har också fört ut storändan i sidled en sträcka motsvarande halva slaglängden. Kolven har således inte rört sig halva vertikala sträckan, utan blott halva slaglängden minus "vevstaksfelet".

Det som händer från 270 till TDC, är doc att båda dessa bidrag får samma rikting. Dvs olven ska dels stanna upp vid TDC men innan dess tillryggalägga dels andra halva slaglängden, dels vevstaksfelet. Det är denna assymetri som gör att dwelltime vid TDC är mindre än vid BDC. Och att accelerationen vid BDC ofta är blott 50-70% av den vid TDC (beroende på vevstaksförhållandet (rod ratio:n))

Hej. Ett kul tankeexperiment är att låta vevstaken vara lika lång som halva slaglängden (inte praktiskt möjligt men teoretiskt). Då kommer kolven att stå still i ND under 180 graders vevaxelrotation. Accelerationerna till och från detta lägge blir dock nå't i hästväg. Jag har gjort ett litet VisualBasic-program som visar grafer över krafter som utvecklas i en vevrörelse med vevstake och kolv. Om någon är intresserad kan jag kanske dela med mig av det.

 

[Mats757]

Precis.

Hög rod ratio är därför bra för slitstyrka och varvtålighet, men nacdelen är att motorn blir högre, och att dwelltime vid för hög rod ratio blir så stor att (bensin)motorn kan bli knackbegränsad. Det sistnämnda pga av att kolven lämnar TDC så långsamt att tryckuppbyggnaden blir för stor.

På min nya motor planerar jag 4 1/8" i slag och 8" stakar, det ger en rod ratio på 1.93.

Enligt Gramham Bells 4 stroke tuning rekomenderas 1,65-2,0:1 rod ratio ( Om jag minns rätt! )

Om man nu väljer ett Rod Ratio på 2,0:1 (org 1,70) Måste man radikalt sänka kompet för att kompensera det? För att undvika spikning. Jag antar att problemet är på låga/medel varv.
Eller räcker det med att man ökar lobcenter och minskar komptrycket på så sätt?
Jag har begärt en offert på nya stakar, men man kanske gör bort sig att ha så långa. Syftet med motorn är dock att den ska vara högvarvig, samt att jag klarar av att göra det utan att höja topplocket mer än 1,0mm.
Anars får man väl slipa om till ännu vassare kammar

 

[Svenne100]

En nackdel med längre rod ratio är att insugspulsen inte blir lika kraftig iom den lägre kolvaccelerationen vid TDC. Apropå ingenting