Bästa slaglängden?

Hej jag har funderat på dethär med slaglängd.

Runt 25m/s verkar vara farozonen där det kan vara skadligt att varva mer.
Så borde man inte försöka hålla sig därikring vid maxvarv på en tävlingsmotor?

Jag menar man vill väl ha så lång hävarm som möjligt efter varje tändning för att få mest kraft?
Eller finns det någon anledning till att bara ha t.ex. 20m/s vid maxvarv?

MVH

Nicklas

att man lägger sig vid "bara" 20m/s i kolv acceleration beror nog på att man vill ha bättre livslängd, F1 kör med 25-27 men dom motorerna är för de första konstruerade för det och körs inte så hemskt långt mellan renoveringar!

Jag vet en del strippbyggen som körts med gott resultat med kolv acc i krokarna av 25 m/s, bl a en röd audi 80 quattro med sportquattro grill väl urholkade dörrar och en 2 liters motor med golf 16v KR topp, 92 i slag och en bit över 9000 varv Den gick sanslöst hårt! Men renoverades ju varje vinter och det var inte så hemskt många körningar per sösong med den heller, i mil blir de nog lätträknat.

Men annars har du nog rätt, kan man lägga sig mot 25 m/s och ta att man får renovera titt som tätt och kolla lagerskicket några gånger då och då så finns det garanterat effekt att hämta!

Just 25m/s verkar inte vara alltför farligt om man har någorlunda prylar i motorn. Honda S2000 kommer väl upp i det orginal tror jag?

Jag omformulerar till en liknande fråga. Ger en 2 liters motor med 85mm slaglängd bättre effekt vid 3500rpm än en likadan 2 litersmotor med 75mm slaglängd?


Jag håller på att sålla igenom en massa motorer för att hitta en lämplig och en av de är Subarus EJ20 som endast har 75mm slaglängd. Samtidigt har jag läst i flera tester av Impreza STI att den är svag utan laddtryck och behöver varvas för att behålla det. Funderar då om det har ett samband med just slaglängden?

Allmänt är det väl så att ju kortare slag desto mer på varven lever motorn! Exakt varför kan jag inte svara på..

Dock kan jag säga att t ex Opels 2.2 CIH har 77.5mm i slag och den ger över 190nm med bara 115hk att tillgå jämfört med 2 liters motorn på 110hk och knappt 170nm (om jag inte minns fel nu) 2 liters motorn har 69.5mm i slag.

Så en 75mm i slag motor jämfört med en 85mm i slag har förmodligen sämre bottenregister MEN det beror ju väldigt mycke på hur resten av motorn är byggd! Vill man ha bra register med en kortslagig motor får man välja en mer "traktor" betonad kam än till den långslagiga, dock kan du ju varva den kortslagiga längre och på så sätt väga upp den snällare kammen jämfört med den långslagiga motorn med värre kam!

Jag hade nog funderat mer på vilken karaktär jag vill ha än vilken motor som ger mest effekt Samma motortyp och samma volym har nog en max area under effekt grafen som är ganska lika, men med olika slag är det 2 väldigt olika motorer att köra!

Re:

Krullert skrev:

Just 25m/s verkar inte vara alltför farligt om man har någorlunda prylar i motorn. Honda S2000 kommer väl upp i det orginal tror jag? Jag omformulerar till en liknande fråga. Ger en 2 liters motor med 85mm slaglängd bättre effekt vid 3500rpm än en likadan 2 litersmotor med 75mm slaglängd?

Det kan man analysera lite snabbt. Om man förutsätter att man får samma tryckökning vid förbränning i båda fallen. Då blir kraften som verkar på kolven proportionellt mot arean av kolven. Vridmomentet är kraft gånger hävarm. För en given cylindervolym så gör det principiellt ingen skillnad vilka proportioner man har på borr/slag. Det blir samma moment ut och därmed samma effekt vid ett givet varvtal. Däremot kan motorn med 75mm slag varva ca 13% mer än motorn med 85mm slag för samma kolvhastighet. Man kan alltså få ut 13% mer effekt i den förra. Låt vara vid högre varv men det är ju bara en utväxlingsfråga. Det är ingen principiell skillnad på en motor som ger 50Nm mellan 2000 och 10000rpm och en som ger 100Nm mellan 1000 och 5000 rpm när det gäller körbarhet.

Med ett större borr/slag-förhållande kan man ha större ventiler och därmed lättare få in bränsleblandningen i cylindern. Termiska förlusterna ökar dock om man överdriver detta förhållande för mycket och man har dessutom en begränsning som beror på flamhastigheten.

Finns andra parametrar som är viktiga. Längden på vevstaken är mycket viktig när man går upp i varv pga andra kolvrörelsen. Störst kraft på vevstaken uppstår annars vid TDC då accelerationen är som högst och ventilerna är öppna och inte luften bromsa. På en sugmotor måsta man varva för att få effekt. Med högre varv får man massor av problem vad gäller hållfasthet, friktion och fyllnadsgrad. Kort slaglängd och fler cylindrar underlättar. Större borr medför andra problem så som tunga kolvar och kolvbultar. Problem med flamfront, förbränning, emisioner och spikningar uppstår i ett brett förbränningsrum.

Det är ju även så att slaglängd/vevstakslängd påverkar vilka kamtider man ska ha och det är lätt att bli lurad när det gäller vridmoment med kortslagig vs långslagig, samtidigt är det lättare att få in mer luft/bränsle i en kortslagig när varvtalen går upp då flamhastighet och fyllning i förbränningsrummen ska ske.

Som någon sa ovan. Teoretiskt är det ju så att dubblar man varvtalet är det som att åka med dubbelt så stor motor.

Att vissa motorer kräver varv beror helt på hur de är avstämda med allt från insug, portarnas storlek, kammar, ventilutformning, förbränningsrum, kompresion, avgasrör, vevstakslängd osv. Det finns dom som kan räkna sig fram till rätt väldigt nära men de är få förunnat och jag kan det inte.

Glömde en av de viktigaste punkterna, balanceringen vilket varvtal, förbränningstryck, kolvförskjutning mm. den är avstämd för.

Ger en 2 liters motor med 85mm slaglängd bättre effekt vid 3500rpm än en likadan 2 litersmotor med 75mm slaglängd?

Ja

Re:

hauge skrev:

Ger en 2 liters motor med 85mm slaglängd bättre effekt vid 3500rpm än en likadan 2 litersmotor med 75mm slaglängd? Ja

Troligtvis ja..
Men ger dom lika mycket vridmoment vid det varvtalet så blir effekten den samma. Beror mest på hur avstämda dom är för att ge bra vrid vid det varvtalet.
Ytterst sällan en normal sugmotor ger bra vrid redan på så "Lågt" varvtal, så det kan skilja ganska mycket. Eller bli lika....

Mats

Nu är det medelkolvhastighet det talas om här och den diskussionen måste vi separera från kolvaccelerationen vilket är det som ställer krav på bland annat kolvar och vevstakar. En välbyggd tävlingsmotor brukar klara runt 25 m/s i medelkolvhastighet. Maxkolvhastigheten ligger då runt 40 m/s. En bra tävlingsmotor har en portarea på ungefär 30% av borrarean vilket innebär i grova drag att lufthastigheten i inloppsportarna blir 83 m/s i snitt under inloppstakten och 133 m/s då kolven når max hastighet. I praktiken så når man vanligen ännu högre. Detta innebär att om man fortsätter att varva över en viss medelkolvhastighet så ökar inte luftflödet genom motorn, utan istället sjunker fyllnadsgraden samtidigt som friktionsförlusterna fortsätter att öka. Detta gör att motorns effekt trots högre varvtal sjunker och det är inte längre lönt att varva mer.

Dessa kurvor tryck i cylindern, tryck före inloppsventilerna och lufthastigheten i porten. 360 grader är övre dödläge, 540 grader nedre dödläge och man kan se på trycket att max kolvhastighet nås något före 90 grader efter övre dödläge (450 grader).

Vad för motor visar diagrammet? Ser ut som en tunad motor på lågvarv då vissa skumma saker uppstår med hastigheten efter TDC och BDC. Tryckfallet över ventilen är inte så stort ens vid max kolvhatighet dvs flow demand är lika för kolv och topp. Däremot ser jag inte riktigt vad detta har med slaglängden att göra?

Re:

Cassius skrev:

Allmänt är det väl så att ju kortare slag desto mer på varven lever motorn! Exakt varför kan jag inte svara på.. Dock kan jag säga att t ex Opels 2.2 CIH har 77.5mm i slag och den ger över 190nm med bara 115hk att tillgå jämfört med 2 liters motorn på 110hk och knappt 170nm (om jag inte minns fel nu) 2 liters motorn har 69.5mm i slag. Så en 75mm i slag motor jämfört med en 85mm i slag har förmodligen sämre bottenregister MEN det beror ju väldigt mycke på hur resten av motorn är byggd! Vill man ha bra register med en kortslagig motor får man välja en mer "traktor" betonad kam än till den långslagiga, dock kan du ju varva den kortslagiga längre och på så sätt väga upp den snällare kammen jämfört med den långslagiga motorn med värre kam! Jag hade nog funderat mer på vilken karaktär jag vill ha än vilken motor som ger mest effekt Samma motortyp och samma volym har nog en max area under effekt grafen som är ganska lika, men med olika slag är det 2 väldigt olika motorer att köra!

är det inte så att 2,2 och 2,0an har samma slag men cyldiametern skiljer? det är väl df 2,4ans vev är så in i ****** populär? eller har jag fel?

Du har fel. 2.0/2.2/2.4 ska ha samma borr men olika slag. 1.9 har samma slag som 2.0, efter borrning till 2.0 kan man alltså få 2.4l volym även i "den lilla motorn". Sleeper, någon?

Re:

UlfG skrev:

Du har fel. 2.0/2.2/2.4 ska ha samma borr men olika slag. 1.9 har samma slag som 2.0, efter borrning till 2.0 kan man alltså få 2.4l volym även i "den lilla motorn". Sleeper, någon?

2,4 topp på 2,2 block ger ett komp förhållande på ... då ? turbobruk?

Re:

pyzt skrev:

UlfG skrev: Du har fel. 2.0/2.2/2.4 ska ha samma borr men olika slag. 1.9 har samma slag som 2.0, efter borrning till 2.0 kan man alltså få 2.4l volym även i "den lilla motorn". Sleeper, någon? 2,4 topp på 2,2 block ger ett komp förhållande på ... då ? turbobruk?

Nu börjar det bli Opel-OT här, men som sagts innan så har alla CIH upp till 2,0 samma slaglängd på 69,8 mm.
2,2an har 77,5 mm slag och 2,4an har 85 mm.
Topplocken på 2,2 och 2,4 är nästan identiska, lite små skillnader i avgaskanalerna och nån cm3 mer volym i förbränningsrummet på 2,4an.
2,4an har även en grop i kolvarna, 2,2an har plan kolv med endast ventilurtag.

Re:

gegge skrev:

Vad för motor visar diagrammet? Ser ut som en tunad motor på lågvarv då vissa skumma saker uppstår med hastigheten efter TDC och BDC. Tryckfallet över ventilen är inte så stort ens vid max kolvhatighet dvs flow demand är lika för kolv och topp. Däremot ser jag inte riktigt vad detta har med slaglängden att göra?

Nu var det rätt länge sedan jag gjorde detta diagram men det är antingen en BMW S50 eller en encylindrig variant av denna motor (går snabbare att simulera). När det gäller motorvarvtalet så tror jag det är 7000 rpm, dvs ungefär 20 m/s medelkolvhastighet. Inga av kurvorna är "skumma", utan den höga flödeshastigheten vid TDC beror på lågt ventillyft och hastigheten vid BDC beror på att flödet vänder då trycket i cylindern överskrider trycket ovan ventilen. Tryckdifferensen över inloppsventilerna är skillnaden mellan den gröna och lila kurvan och på inget sätt onormalt.

om du kikar på lufthastigheten så ser du att det motsvarar ungefär mach 0.5. Om man fortsätter att öka medelkolvhastigheten så ökar lufthastigheten ytterligare vilket hämmar fyllnadsgraden.

Re:

Johan Edlund skrev:

gegge skrev: Vad för motor visar diagrammet? Ser ut som en tunad motor på lågvarv då vissa skumma saker uppstår med hastigheten efter TDC och BDC. Tryckfallet över ventilen är inte så stort ens vid max kolvhatighet dvs flow demand är lika för kolv och topp. Däremot ser jag inte riktigt vad detta har med slaglängden att göra? Nu var det rätt länge sedan jag gjorde detta diagram men det är antingen en BMW S50 eller en encylindrig variant av denna motor (går snabbare att simulera). När det gäller motorvarvtalet så tror jag det är 7000 rpm, dvs ungefär 20 m/s medelkolvhastighet. Inga av kurvorna är "skumma", utan den höga flödeshastigheten vid TDC beror på lågt ventillyft och hastigheten vid BDC beror på att flödet vänder då trycket i cylindern överskrider trycket ovan ventilen. Tryckdifferensen över inloppsventilerna är skillnaden mellan den gröna och lila kurvan och på inget sätt onormalt. om du kikar på lufthastigheten så ser du att det motsvarar ungefär mach 0.5. Om man fortsätter att öka medelkolvhastigheten så ökar lufthastigheten ytterligare vilket hämmar fyllnadsgraden.

Häftigt, men vad beror den sjunkande lufthastigheten mellan 360 och 450 grader på?

MVH

Re:

Krullert skrev:

Johan Edlund skrev: gegge skrev: Vad för motor visar diagrammet? Ser ut som en tunad motor på lågvarv då vissa skumma saker uppstår med hastigheten efter TDC och BDC. Tryckfallet över ventilen är inte så stort ens vid max kolvhatighet dvs flow demand är lika för kolv och topp. Däremot ser jag inte riktigt vad detta har med slaglängden att göra? Nu var det rätt länge sedan jag gjorde detta diagram men det är antingen en BMW S50 eller en encylindrig variant av denna motor (går snabbare att simulera). När det gäller motorvarvtalet så tror jag det är 7000 rpm, dvs ungefär 20 m/s medelkolvhastighet. Inga av kurvorna är "skumma", utan den höga flödeshastigheten vid TDC beror på lågt ventillyft och hastigheten vid BDC beror på att flödet vänder då trycket i cylindern överskrider trycket ovan ventilen. Tryckdifferensen över inloppsventilerna är skillnaden mellan den gröna och lila kurvan och på inget sätt onormalt. om du kikar på lufthastigheten så ser du att det motsvarar ungefär mach 0.5. Om man fortsätter att öka medelkolvhastigheten så ökar lufthastigheten ytterligare vilket hämmar fyllnadsgraden. Häftigt, men vad beror den sjunkande lufthastigheten mellan 360 och 450 grader på? MVH

Den sjunkande lufthastigheten beror på att ventillyftet ökar vilket ger en större flödesarea för luften. Förklaringen till att flödeshastigheten är hög till en början kan du se om du kollar tryckskillnaden över ventilerna. I början av lyftet så har du ett tryck före ventilen på ungefär 1,2 bar medans trycket i cylindern ligger på 1 bar. Flödet från en given portarea, och därmed också flödeshastigheten ökar med tryckskillnaden tills man når det kritiska tryckförhållandet (ungefär 0,5) då man når ljudhastigheten och flödeshastigheten inte längre kan öka.

Att ram och pulstuningen fungerar relativt bra vid detta varvtal syns också då trycket ovan inloppsventilen ligger på över 1,5 bar då inloppsventilen stänger.

7000 eller möjligtvis 6000 rpm tror jag varvtalet är, och fyllnadsgraden är nog en 110% eller något i den stilen.