Även på denna bilden ser man att det är olika kolvhasighet i tdc mot bdc.

Jag var helt övertygad om att kolven och staken bara hängde med vevtappen runt runt likt en stenslunga

(Jag trodde inte man kunde missförstå det jag skrev, borde vara underförstått att jag menade maximal hastighet och dessutom har koll på hur en kolv åker upp och ner, inte direkt avancerad mekanik.)

Niklas Falk skrev:

Tomas L skrev: _maniac_ skrev: Kolven rör sig inte i en annan hastighet än vevtappen Iom att de sitter ihop med en oändligt styv vevstake. Jo, nog rör de sig med olika hastighet största delen av tiden i och med att de sällan är på väg åt samma håll. Kolven har både högre och lägre hastighet än vevtappen under ett varv. Hmm, kan du förklara när kolven har högre hastighet än vevtappens momentanhastighet (dvs stakens storände)? Det enda fallet jag kan komma på är om stakens fjäderkonstant hjälper till att accelerera kolven och att staken är oändligt lång. Hittade bara en trevlig animerad Gif...

Den högsta kolvhastigheten uppträder någonstans mellan 90 grader (eller 270 grader) vevaxelvinkel och det att vinkeln mellan ramlager - vevlager - kolvbult är 90 grader, alltså lite ovanför 90 (eller 270) grader vevaxelläge. I detta läge trycks vevstaken i sin längdriktning och dess lillände får då maximal fart, dock kan inte lilländen röra sig i vevstakens axialriktning eftersom cylinderloppet inte har samma riktning. Vinkelavvikelsen mellan cylinderlopp och vevstake gör att lilländens hastighet växlas upp lite så dess hastighet och kolvens blir något högre än vevtappens.
Eftersom den vinkelavvikelsen blir större om vevstaken är kortare i förhållande till slaglängden kommer en kortslagigare motor att få högre maximal kolvhastighet.

Tomas L skrev:

Eftersom den vinkelavvikelsen blir större om vevstaken är kortare i förhållande till slaglängden kommer en kortslagigare motor att få högre maximal kolvhastighet.

I förhållande till vevtappen då menar du?
Eller skulle en hyp. 65mm vev ha högre kolvhastighet än en 85mm i högsta hastighet trots en mycket lägre snittfart

Var är kolvhastigheten störst?
Vad händer vid olika vevstakslängder?
Jo se
https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=7582

fuling skrev:

Mer tugg om kolvhastigheter diagram mm, se https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=24351 https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=7582 EDIT: Hmm som jag tolkade grundfrågan var det max medelhastighet på kolven. Det är det man brukar ange till 25m/s. Är det max hastigheten på kolven är det en annan sak.

Här är en till:
https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=27025

Den som söker han letar...

Bert Svensson skrev:

nu får ni hjälpa mig för det ni har skrivit är rena hebreiskan för blir det mer än 1+1 så är jag borta hur mycket kan jag varva utan att det far i bitar med en vevaxel som har 86 mm slaglängd och en som har 97mm slaglängd?

om jag har räknat rätt så vid 6000 rpm så har man en hastighet på 27 och 30,4 m/s stämmer detta??

Bert Svensson skrev:

Bert Svensson skrev: nu får ni hjälpa mig för det ni har skrivit är rena hebreiskan för blir det mer än 1+1 så är jag borta hur mycket kan jag varva utan att det far i bitar med en vevaxel som har 86 mm slaglängd och en som har 97mm slaglängd? om jag har räknat rätt så vid 6000 rpm så har man en hastighet på 27 och 30,4 m/s stämmer detta??

Nix, det blir 17,2 och 19,4 m/sek (0,086*2*6000/60), (0,097*2*6000/60)

jaaaaaaaa nu äntligen fattar jag tack för hjälpen

Hur lång sträcka avverkar kolven på ett varv?
Jo, två ggr slaglängden, ner i botten och upp igen. Så L=2*S, om S=slaglängden.
Hur lång tid tar ett varv?
Vet man antalet varv per minut, så är det bara att invertera så vet man antalet minuter per varv.
Lättast är att först räkna om det till varv/s, alltså dela varv/min, n, med 60.
=> 6000 varv/min = 100 varv/s.
Då tar ett varv T=1/100 s = 0.01 s.
Har man en slaglängd på S=86 mm = 0.086 m, så blir medelhastigheten alltså sträckan delat med tiden:
V=L/T=2*S/T=2*0.086/0.01=17.2 m/s

om man istället utgår ifrån en viss hastighet, V, och vill veta max slaglängd vid önskat varvtal:
S=V*T/2

Eric Josefsson skrev:

Tomas L skrev: Eftersom den vinkelavvikelsen blir större om vevstaken är kortare i förhållande till slaglängden kommer en kortslagigare motor att få högre maximal kolvhastighet. I förhållande till vevtappen då menar du? Eller skulle en hyp. 65mm vev ha högre kolvhastighet än en 85mm i högsta hastighet trots en mycket lägre snittfart

Hmm, jag slant lite på tangentbordet här
Det ska vara "en motor med kortare vevstakar" inte "en kortslagigare motor". Jämförelsen gäller vid konstant slaglängd.

Tomas L, du har rätt. maxhastighet är beroende av vevstakslängd

Gjorde ett excel-ark för att förtydliga för mig själv. Ladda ner bilden och spara som .xls om ni är intresserade.

kan bara förmedla om att en kortslagig speedway hoj har mellan 33-34 m/s i kolvhastighet , en kolv håller cirka 60 heat = runt 1 timme . motorerna plockas ner efter 30 heat o kollas igenom o renoveras

Andreas T skrev:

kan bara förmedla om att en kortslagig speedway hoj har mellan 33-34 m/s i kolvhastighet , en kolv håller cirka 60 heat = runt 1 timme . motorerna plockas ner efter 30 heat o kollas igenom o renoveras

Att fixa höga kolvhastigheter brukar inte vara något problem, frågan är bara vid vilken medelhastighet max effekt ges? Med ökad kolvhastighet ökar i friktionen medans motorns fyllnadsgrad vid höga medelhastigheter tenderar att sjunka. Vid låga medelhastigheter tenderar fyllnadsgraden istället att öka när man ökar medelkolvhastigheten.

Kolvhastighet har i regel inte mycket att göra med en kolvs hållbarhet. Största problemen för en aluminiumkolv tenderar att vara de höga temperaturerna vilket gör att kolven med tiden tappar hållfasthet och framför allt att de upprepade belastningarna från förbränningstryck och kolvacceleration resulterar i utmattning. För mildare motorer så kan istället slitage av kolven vara ett större problem.

I detta fallet har det de , skulle kolvhastigheten gå ner till tex 25 så skulle motorerna hålla mycket bättre.
Kommer inte ihåg varvet på dom , men 10 000 - 11 000 har jag för mej o en effekt på runt 75-80 hk ur 500 cc fyrtaktare , att kolven då håller 1 timme drygt är rätt tro värdigt.

Andreas T skrev:

kan bara förmedla om att en kortslagig speedway hoj har mellan 33-34 m/s i kolvhastighet

I maxhastighet eller medelhastighet?

de kommer jag inte ihåg , kan kolla till helgen

Andreas T skrev:

I detta fallet har det de , skulle kolvhastigheten gå ner till tex 25 så skulle motorerna hålla mycket bättre. Kommer inte ihåg varvet på dom , men 10 000 - 11 000 har jag för mej o en effekt på runt 75-80 hk ur 500 cc fyrtaktare , att kolven då håller 1 timme drygt är rätt tro värdigt.

Detta har inte med kolvhastigheten att göra, sänker man medelkolvhastigheten utan att förändra någonting annat så sjunker ju också kolvaccelerationen. Kolvaccelerationen har stor påverkan på kolvens hållbarhet.

Säger bara det jag fått lära mej angående motorerna.

Andreas T skrev:

kan bara förmedla om att en kortslagig speedway hoj har mellan 33-34 m/s i kolvhastighet , en kolv håller cirka 60 heat = runt 1 timme . motorerna plockas ner efter 30 heat o kollas igenom o renoveras

Det låter tufft med en kolvhastighet över 30 m/s men jag kollade på http://www.jawa.cz/products.php#engine och där uppger man maxvarv till 11000 och slaglängd till 77,6 och 87 mm. Det ger en medelkolvhastighet på 28,5 och 31,9 m/s. Imponerande!

Speedwayhojarna kör på metanol och det är ett bränsle som brinner med en lägre temperatur än bensin. Kan det ha nåt med saken att göra? I så fall skulle det inte vara friktionen utan värmeavledningen från kolvarna som är begränsningen. I F1 används oljesprut under kolvarna för kylning.

I F1 måste kolvarna göras av aluminium i år och det verkar som om flera tillverkare har haft problem med hållfastheten på kolvarna. Cosworth som av kostnadsskäl inte tillverkat kolvar av mer exotiska material förut verkade varva högre än konkurrenterna i början av säsongen men nu är de andra i kapp och förbi.

Sten skrev:

Andreas T skrev: kan bara förmedla om att en kortslagig speedway hoj har mellan 33-34 m/s i kolvhastighet , en kolv håller cirka 60 heat = runt 1 timme . motorerna plockas ner efter 30 heat o kollas igenom o renoveras Det låter tufft med en kolvhastighet över 30 m/s men jag kollade på http://www.jawa.cz/products.php#engine och där uppger man maxvarv till 11000 och slaglängd till 77,6 och 87 mm. Det ger en medelkolvhastighet på 28,5 och 31,9 m/s. Imponerande! Speedwayhojarna kör på metanol och det är ett bränsle som brinner med en lägre temperatur än bensin. Kan det ha nåt med saken att göra? I så fall skulle det inte vara friktionen utan värmeavledningen från kolvarna som är begränsningen. I F1 används oljesprut under kolvarna för kylning. I F1 måste kolvarna göras av aluminium i år och det verkar som om flera tillverkare har haft problem med hållfastheten på kolvarna. Cosworth som av kostnadsskäl inte tillverkat kolvar av mer exotiska material förut verkade varva högre än konkurrenterna i början av säsongen men nu är de andra i kapp och förbi.

En F1 motor har idag en borrning på 96-98 mm, exakt borrning uppges inte av någon tillverkare men de flesta brukar hålla med om att de ligger här omkring om de blir tillfrågade. Detta innebär förstås att slagen ligger på ungefär 40-42 mm. Vissa tillverkare är kända för att föredra mindre borrningar, ex. Mercedes (ger möjlighet till högre kompressionsförhållande) medans andra är mer kända för att föredra mer borr (ger större portarea), exempelvis Honda och BMW. Om en F1 motor antas ge max effekt vid 19000 rpm och varva maximalt 19500 rpm så når man, om vi antar en slaglängd på 41 mm och en vevstake på 110 mm så når F1 motorn 26 respektive 26,7 m/s men den når också en acceleration av 9800 respektive 10300 g.

Har vi istället en motor som varvar 11000 rpm som mest, vilken har 90 x 77,6 i borr och slag så når den vid max varvtal visserligen 28,5 m/s i medelkolvhastighet men kolvaccelerationen stannar på redan 6800 g om vi antar en 130 mm vevstake. Dessutom kan en 90 mm kolv göras lättare än en kolv på 96-98 mm. Detta är en betydlig skillnad när det gäller belastning, dock vet vi ju inte varvtalet för max effekt.

I regel så ska max varvtal ligga 500-1000 rpm över varvtalet för max effekt. Det ska ge någon effektvinst med att varva annars förbrukar det bara onödigt med bränsle och resulterar i meningslösa belastningar. Här är portarna, avgastider mm med och avgör hur mycket det är värt att varva.

Metanol ger möjligtvis något lägre kolvtemperatur jämfört med bensin pga metanols högre ångbildningsvärme, skulle dock inte förvänta mig att detta innebär någon större skillnad, främst i så fall att F1 motorn måste ha mer oljekylning av kolvarna eller att livslängden blir något kortare.

Cosworth är en av de motortillverkare i F1 som tillverkar deras egna kolvar, detta gör bland annat också Mercedes. Alla kolvar tillverkas dock av aluminium-legeringar, man får gå tillbaka till kring 2000 för att hitta de mer exotiska aluminium-beryllium kolvarna. De kolvarna hade förstås en högre materialkostnad, detta är dock i jämförelse med vad motortillverkarna lägger på utveckling en mycket liten summa. Dessutom menade Mario Illien vid dåvarande Mercedes-Ilmor att kostnaden slås ut av deras längre hållbarhet. För att riktigt utnyttja AlBeMet kolvarnas fördelar och undvika dess nackdelar så måste man dock konstruera motorn med avsikt på dessa egenskaper, något som få motortillverkare gjorde. Mercedes motorn ska vara en av de få som utnyttjade detta till fullo, man hade också foder av AlBeMet men detta var en separat utvekling. Aluminium matris kompositer används inte i F1.

Något som man dock inte har i F1 detta år är ventilerna av titanium-aluminide vilka kom till F1 för kring ett år sedan eller så. Om någon utnyttjade denna intermetallic till kolvbultar är inte känt.

Kolvar är i F1 alltid ett problem, lösningarna är dock inte speciellt radikala utan man kan göra små förändringar av aluminium legeringarnas sammansättningar, men det vanligaste är att man lägger till lite mer material vid kritiska områden medans man minskar mängden material på andra områden. Andra problem man haft är att få lagerna att hålla distansen ut, några har också fått lägga till material på exempelvis motorblock för att motverka sprickbildningar. De flesta motorhaverier är dock av betydligt simplare natur, om vi tar några av Mercedes haverier under fjolåtet så berodde de på haveri av axiallagret (möjligtvis pga skada som uppkom i provbänken), haveri av torrsumpspumpar pga dess axel inte var helt centrerad (miss i kvalitetskontrollen) samt ett haveri pga en skadad kylare (pga brunnslock).

Med F1 motorerna har man dessutom det här med torsionssvängningar hos vevaxeln och kamaxlar, detta är inte mycket till ett problem för en encylindrig motor. De en och tvåcylindriga (V2) test motorer som byggs och testas inom F1 kan sannolikt varva mer än de V8:or som används vid tävling. Ska det dessutom bara hålla i en timme, inte de ca 4 timmar en F1 motor måste hålla så underlättar detta också. Då man man exempelvis reducera kolvens massa utan att drabbas av utmattningsproblem, detta innebär i sin tur att lite högre varvtal kan användas.