Hos en V8:a med 90 graders vevaxel och 90 graders v-vinkel så används motvikterna på vevaxeln till att få en motor som är i perfekt balans. En rak fyra eller V8:a med enplansvev är dock obalanserad när det gäller sekundära krafter, detta pga skillnader mellan kolvacceleration hos ÖDL respektive NDL. Hos en V8 med enplansvev kan det därmed vara fördelaktigt att använda en något lägre vinkel mellan cylinderbankarna.

Att försöka balansera ut masskrafterna orsakade av fram och återgående massor är vad jag vet inte så vanligt hos fyrcylindriga motorer då detta snarare tenderar att ändra riktningen på krafterna än att ta ut dem. Utan extra motviktsmassa så minskar dessutom vevaxelns massa.

...

Intressant läsning

Man får dock läsa det några gånger för att hänga med

Hur gör man med min 5-cylindriga motor?

Fler som lurar på detta med I4motorer.

Johan Edlund skrev:

Hos en V8:a med 90 graders vevaxel och 90 graders v-vinkel så används motvikterna på vevaxeln till att få en motor som är i perfekt balans.

En 90° V8 med 90° vev är inte i perfekt balans. Hela konceptet med att balansera med uppskattade vikter på vevtapparna är ju bara att försöka göra det bästa möjliga av en mindre bra situation.

Johan Edlund skrev:

Att försöka balansera ut masskrafterna orsakade av fram och återgående massor är vad jag vet inte så vanligt hos fyrcylindriga motorer då detta snarare tenderar att ändra riktningen på krafterna än att ta ut dem. Utan extra motviktsmassa så minskar dessutom vevaxelns massa.

Ja, det ändrar riktningen på en del av kraften. Det är tanken bakom metoden. Håller dock med om att det antagligen inte används så mycket eftersom veven blir onödigt tung.

Tomas L skrev:

Johan Edlund skrev: Hos en V8:a med 90 graders vevaxel och 90 graders v-vinkel så används motvikterna på vevaxeln till att få en motor som är i perfekt balans. En 90° V8 med 90° vev är inte i perfekt balans. Hela konceptet med att balansera med uppskattade vikter på vevtapparna är ju bara att försöka göra det bästa möjliga av en mindre bra situation. Johan Edlund skrev: Att försöka balansera ut masskrafterna orsakade av fram och återgående massor är vad jag vet inte så vanligt hos fyrcylindriga motorer då detta snarare tenderar att ändra riktningen på krafterna än att ta ut dem. Utan extra motviktsmassa så minskar dessutom vevaxelns massa. Ja, det ändrar riktningen på en del av kraften. Det är tanken bakom metoden. Håller dock med om att det antagligen inte används så mycket eftersom veven blir onödigt tung.

Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar.

Johan Edlund skrev:

Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar.

90° vevarna är absolut bättre än 180° vevarna i en V8. Dock kan de knappast vara perfekta. Normalt verkar de balanseras med 50% av vikten hos kolv och vevstakens lillände. Detta är dock bara en tumregel som ändras beroende på förhållandena, t.ex. vid höga varvtal. Som jag ser det kan detta inte innebära annat än att de inte är i perfekt balans. Har dock ingen tid eller lust att sätta mig in i den djupa teorin kring V8 balansering just nu eftersom alla tankar jag haft på V8 projekt ligger djupt begravda just nu.

Finns det någon vänlig själ som kan visa en bild på hur en 90° och en 180° vev ser ut till en V8? Är en "planvev" samma som en 180°?

Micke Holmström skrev:

Finns det någon vänlig själ som kan visa en bild på hur en 90° och en 180° vev ser ut till en V8? Är en "planvev" samma som en 180°?

180 graders = en vevsläng åt varje håll, dvs "platt" vev. (180 grader mellan vevslängarna)
90 graders = en vevsläng åt varje "väderstreck", dvs en vev som ser ut som ett hårkors, kryss osv (90 grader mellan vevslängarna)

edit: tänkte rätt, men skrev fel..

hupp, fick korrigera posten ovan, skrev bakvänt.. nu är det rätt iaf...

Tomas L skrev:

Johan Edlund skrev: Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar. 90° vevarna är absolut bättre än 180° vevarna i en V8. Dock kan de knappast vara perfekta. Normalt verkar de balanseras med 50% av vikten hos kolv och vevstakens lillände. Detta är dock bara en tumregel som ändras beroende på förhållandena, t.ex. vid höga varvtal. Som jag ser det kan detta inte innebära annat än att de inte är i perfekt balans. Har dock ingen tid eller lust att sätta mig in i den djupa teorin kring V8 balansering just nu eftersom alla tankar jag haft på V8 projekt ligger djupt begravda just nu.

Vet du ifall de kommer att använda sig av 90 eller 180 graders vev i F1 2006?
De pratas ju mycket om att V8 vibrerar mycket mera än V10:orna och att det är ett
stort problem. Normalt sett byggs väl oftast högvarviga V8:or med 180 graders vev
men ifall en 90 graders vev är bättre balanserad i teorin så borde det vara mer lämpligt
då varvet är det mest primära? De siktar väl på över 20,000 v/m.
Motorkonstruktörerna vill alltid ha den bästa lösningen ur deras synvinkel men chassibyggarna
vill ha sina krav tillgodosedda också. Därför ändrades väl många V10:or från 72 grader till 90
för att bättre passa in i bilen.

Nimba skrev:

Tomas L skrev: Johan Edlund skrev: Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar. 90° vevarna är absolut bättre än 180° vevarna i en V8. Dock kan de knappast vara perfekta. Normalt verkar de balanseras med 50% av vikten hos kolv och vevstakens lillände. Detta är dock bara en tumregel som ändras beroende på förhållandena, t.ex. vid höga varvtal. Som jag ser det kan detta inte innebära annat än att de inte är i perfekt balans. Har dock ingen tid eller lust att sätta mig in i den djupa teorin kring V8 balansering just nu eftersom alla tankar jag haft på V8 projekt ligger djupt begravda just nu. Vet du ifall de kommer att använda sig av 90 eller 180 graders vev i F1 2006? De pratas ju mycket om att V8 vibrerar mycket mera än V10:orna och att det är ett stort problem. Normalt sett byggs väl oftast högvarviga V8:or med 180 graders vev men ifall en 90 graders vev är bättre balanserad i teorin så borde det vara mer lämpligt då varvet är det mest primära? De siktar väl på över 20,000 v/m. Motorkonstruktörerna vill alltid ha den bästa lösningen ur deras synvinkel men chassibyggarna vill ha sina krav tillgodosedda också. Därför ändrades väl många V10:or från 72 grader till 90 för att bättre passa in i bilen.

Man kommer att använda sig av 180 graders vevaxlar precis som man gjort med tidigare V8:or i F1. Jämfört med en V10:a så kommer de att vibrera något mera. Men de är också kompaktare så bilarna har nu blivit smalare baktill och fått mindre luftintag.

Jämför man en 180 graders vev med en 90 graders så är den tidigare lättare; rör sig sannolikt om ett par kg hos en komponent som ligger kring 10 kg. Förutom detta så ger en 180 graders vev en tändordning som är bättre lämpad för avstämning vilket ger ett par procent mer effekt. När det sedan gäller vibrationer så finns det också fler problem än de "externa" vibrationer som kan uppfattas från motorn. Någon av motorkonstruktörerna blev i en intervju tillfrågad om balansaxlar men han trodde att det skulle vara svårt att få detta att fungera då balansaxlarna skulle behöva varvtas till dubbla varvtalet, dvs ca 40000 rpm.

72 till 90 graders V-vinkel var för att få ned tyngdpunkten hos motorn. V10:an var en kompromiss mellan V12 och V8.

Bara en kommentar här. Det jag sett om 180 vevar är att man fått ut ca 15 hkr mer ur en trans am motor vid 10000 rpm. Det skulle gått att ordna i teorin med 180gdr avgassystem likaväl, det är bara det att rören blir för långa för att stämmas för 10000rpm när dom måste gå från ena sidan till den andra. Alltså, blir det en planvev å vanligt avgassystem i stället.
Göran Malmberg

Johan Edlund skrev:

Nimba skrev: Tomas L skrev: Johan Edlund skrev: Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar. 90° vevarna är absolut bättre än 180° vevarna i en V8. Dock kan de knappast vara perfekta. Normalt verkar de balanseras med 50% av vikten hos kolv och vevstakens lillände. Detta är dock bara en tumregel som ändras beroende på förhållandena, t.ex. vid höga varvtal. Som jag ser det kan detta inte innebära annat än att de inte är i perfekt balans. Har dock ingen tid eller lust att sätta mig in i den djupa teorin kring V8 balansering just nu eftersom alla tankar jag haft på V8 projekt ligger djupt begravda just nu. Vet du ifall de kommer att använda sig av 90 eller 180 graders vev i F1 2006? De pratas ju mycket om att V8 vibrerar mycket mera än V10:orna och att det är ett stort problem. Normalt sett byggs väl oftast högvarviga V8:or med 180 graders vev men ifall en 90 graders vev är bättre balanserad i teorin så borde det vara mer lämpligt då varvet är det mest primära? De siktar väl på över 20,000 v/m. Motorkonstruktörerna vill alltid ha den bästa lösningen ur deras synvinkel men chassibyggarna vill ha sina krav tillgodosedda också. Därför ändrades väl många V10:or från 72 grader till 90 för att bättre passa in i bilen. Man kommer att använda sig av 180 graders vevaxlar precis som man gjort med tidigare V8:or i F1. Jämfört med en V10:a så kommer de att vibrera något mera. Men de är också kompaktare så bilarna har nu blivit smalare baktill och fått mindre luftintag. Jämför man en 180 graders vev med en 90 graders så är den tidigare lättare; rör sig sannolikt om ett par kg hos en komponent som ligger kring 10 kg. Förutom detta så ger en 180 graders vev en tändordning som är bättre lämpad för avstämning vilket ger ett par procent mer effekt. När det sedan gäller vibrationer så finns det också fler problem än de "externa" vibrationer som kan uppfattas från motorn. Någon av motorkonstruktörerna blev i en intervju tillfrågad om balansaxlar men han trodde att det skulle vara svårt att få detta att fungera då balansaxlarna skulle behöva varvtas till dubbla varvtalet, dvs ca 40000 rpm. 72 till 90 graders V-vinkel var för att få ned tyngdpunkten hos motorn. V10:an var en kompromiss mellan V12 och V8.

Menar du att en 180 graders vev kan vara lättare (motvikterna) än jämfört med en 90 graders vev, eller menar du att den är bättre "förpackad" därav lättare?
F1 motorn -06 har väl strikta regler för vikt och tyngdpunkt, så man kanske inte behöver jaga kilon lika mycket som tidigare?

Men kan man säga att den ena versionen är bättre balanserad än den andra (i teorin)?
Även ifall en 180 graders är mer effektiv på riktigt höga varv så ifall den vibrerar mer
så kanske den inte har samma varvpotential som en 90 graders vev?
Just varvet är obegränsat (oreglerat) på F1 motorerna och effekten kommer därifrån.

Jag har för mig att Moto Guzzis 500 kubiks V8 från -50 talet var en 90 graders konstruktion.
Den varvade över 12,000 och hade ungefär samma slaglängd som dagens F1 motorer.

Nimba skrev:

Johan Edlund skrev: Nimba skrev: Tomas L skrev: Johan Edlund skrev: Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar. 90° vevarna är absolut bättre än 180° vevarna i en V8. Dock kan de knappast vara perfekta. Normalt verkar de balanseras med 50% av vikten hos kolv och vevstakens lillände. Detta är dock bara en tumregel som ändras beroende på förhållandena, t.ex. vid höga varvtal. Som jag ser det kan detta inte innebära annat än att de inte är i perfekt balans. Har dock ingen tid eller lust att sätta mig in i den djupa teorin kring V8 balansering just nu eftersom alla tankar jag haft på V8 projekt ligger djupt begravda just nu. Vet du ifall de kommer att använda sig av 90 eller 180 graders vev i F1 2006? De pratas ju mycket om att V8 vibrerar mycket mera än V10:orna och att det är ett stort problem. Normalt sett byggs väl oftast högvarviga V8:or med 180 graders vev men ifall en 90 graders vev är bättre balanserad i teorin så borde det vara mer lämpligt då varvet är det mest primära? De siktar väl på över 20,000 v/m. Motorkonstruktörerna vill alltid ha den bästa lösningen ur deras synvinkel men chassibyggarna vill ha sina krav tillgodosedda också. Därför ändrades väl många V10:or från 72 grader till 90 för att bättre passa in i bilen. Man kommer att använda sig av 180 graders vevaxlar precis som man gjort med tidigare V8:or i F1. Jämfört med en V10:a så kommer de att vibrera något mera. Men de är också kompaktare så bilarna har nu blivit smalare baktill och fått mindre luftintag. Jämför man en 180 graders vev med en 90 graders så är den tidigare lättare; rör sig sannolikt om ett par kg hos en komponent som ligger kring 10 kg. Förutom detta så ger en 180 graders vev en tändordning som är bättre lämpad för avstämning vilket ger ett par procent mer effekt. När det sedan gäller vibrationer så finns det också fler problem än de "externa" vibrationer som kan uppfattas från motorn. Någon av motorkonstruktörerna blev i en intervju tillfrågad om balansaxlar men han trodde att det skulle vara svårt att få detta att fungera då balansaxlarna skulle behöva varvtas till dubbla varvtalet, dvs ca 40000 rpm. 72 till 90 graders V-vinkel var för att få ned tyngdpunkten hos motorn. V10:an var en kompromiss mellan V12 och V8. Menar du att en 180 graders vev kan vara lättare (motvikterna) än jämfört med en 90 graders vev, eller menar du att den är bättre "förpackad" därav lättare? F1 motorn -06 har väl strikta regler för vikt och tyngdpunkt, så man kanske inte behöver jaga kilon lika mycket som tidigare? Men kan man säga att den ena versionen är bättre balanserad än den andra (i teorin)? Även ifall en 180 graders är mer effektiv på riktigt höga varv så ifall den vibrerar mer så kanske den inte har samma varvpotential som en 90 graders vev? Just varvet är obegränsat (oreglerat) på F1 motorerna och effekten kommer därifrån. Jag har för mig att Moto Guzzis 500 kubiks V8 från -50 talet var en 90 graders konstruktion. Den varvade över 12,000 och hade ungefär samma slaglängd som dagens F1 motorer.

En 180 graders vevaxel behöver inte extra motvikter som en 90 graders vevaxel gör. När man bytte i IRL minskade vevaxelns vikt ett par kg.

Hos en F1 motor kommer man alltid att jaga vikt på rörliga komponenter. Lägre massa kan innebära lägre bränsleförbrukning, högre motoreffekt och bättre hållbarhet. Man sysslar också mycket med att flytta runt massa till där den bäst gör nytta. De rörliga komponenterna är också relativt lätta och de skillnader i massa påverkar motorns totala massa ganska lite. Exempelvis kolvar och stakar på en av V8:orna utgör kring 4,8 kg, och även om man lyckades minska dess massa med 10% så skulle det innebära blygsamma 480 gram för totala vikten medans det skulle kunna göra under för motorn på andra sätt; exempelvis minska belastningar på vevaxel, lager osv. med 10%.

Hurvida en motor vibrerar eller ej säger egentligen ingenting om hur den klarar höga varvtal, vad dessa vibrationer påverkar är elektronik och andra komponenter kopplade till motorn som kan skadas av dessa vibrationer.

När det gäller varvtal så är belastningar och svängningar av motorns komponenter mycket viktigare än om motorn vibrerar eller ej. Detta påverkas av exempelvis tändordning, kolvacceleration, massor osv. Sätter man någon komponent i självsvängning så är man ganska snabbt rökt.

Att varva 12000 rpm med en 500 kubiks V8:a går inte ens att jämföra med en F1 motor, även om slaget är lika. Detta är också rent av pinsamma siffror med moderna mått då man kan få en 600 kubiks produktions motorcykelmotor att varva kring 16000 rpm. En motor som för övrigt inte är bättre belanserad än en V8:a med 180 graders vev.

Tack för ditt svar Johan

Vet du om det finns någon V8 med 360 graders vev, typ som Hondas
V4 som satt i bla RC30?
I NR750 sitter det en 360 graders vev, den är iofs fyrcylindrig men har dubbla
vevstakar till ovalkolvarna.
Något för F1 tror du, eller är det bara ett dumt experiment.

Nimba skrev:

Tack för ditt svar Johan Vet du om det finns någon V8 med 360 graders vev, typ som Hondas V4 som satt i bla RC30? I NR750 sitter det en 360 graders vev, den är iofs fyrcylindrig men har dubbla vevstakar till ovalkolvarna. Något för F1 tror du, eller är det bara ett dumt experiment.

Nu är ju detta V4:or medans F1 motorn är en V8:a. Anledningen till 360 grader mellan vevtapparna är ju här att få en jämn tändföljd för varje bank som med F1 motorn. En 180 graders vev till en V8:a kan ju liknas vid två 360 graders vevaxlar där en av dessa delats i två delar och vridits 180 grader.

Nimba skrev:

Tack för ditt svar Johan Vet du om det finns någon V8 med 360 graders vev, typ som Hondas V4 som satt i bla RC30? I NR750 sitter det en 360 graders vev, den är iofs fyrcylindrig men har dubbla vevstakar till ovalkolvarna. Något för F1 tror du, eller är det bara ett dumt experiment.

ovalkolvsmotorn tog fram som ett sätt att kringå reglerna för roadracing som förbjöd fler än fyra cylindrar. Man kan säga att det är en V8 där kolvarna smält ihop parvis. På så sätt fick man fördelarna hos en V8, minskat slag, ökad ventilarea men med en motor som passade in i reglementet som begränsade antalet cylindrar.
NR 750 började som NR 500 och var tänkt att konkurrera med tvåtaktarna i roadracingens 500 klass. Om jag minns rätt hade den slaglängd på 21,6 mm i den kortslagigaste varianten, varvtalet var över 20000 rpm. Effekten var nästan i klass med tvåtaktarna men cykeln blev för tung och motorn för komplex.

Detta kan användas som exempel på att allt som kommer från motorsportens värstingklasser inte är de optimala lösningarna. Alla klasser har regler som tvingar fram lösningar som är anpassade till dessa regler och inte nödvändigtvis optimala för en annan klass med andra regler eller för den lycklige(?) som slipper följa några som helst regler.

Johan Edlund skrev:

Nimba skrev: Tack för ditt svar Johan Vet du om det finns någon V8 med 360 graders vev, typ som Hondas V4 som satt i bla RC30? I NR750 sitter det en 360 graders vev, den är iofs fyrcylindrig men har dubbla vevstakar till ovalkolvarna. Något för F1 tror du, eller är det bara ett dumt experiment. Nu är ju detta V4:or medans F1 motorn är en V8:a. Anledningen till 360 grader mellan vevtapparna är ju här att få en jämn tändföljd för varje bank som med F1 motorn. En 180 graders vev till en V8:a kan ju liknas vid två 360 graders vevaxlar där en av dessa delats i två delar och vridits 180 grader.

360 graders på en V8 hade såledess betytt att alla fyra cylindrarna befinner sig i samma läge
men eftersom motorn är en fyrtaktare så kan väl två cylindrar (i den banken) befinna sig i motsatt cykel för det?
Med samma tändföljd för det, eller tänker jag helt galet?

Jag har för mig att RC30:n hade en tändföljd som en V2 medans den vanliga VFR750 hade den "jämna" mellan varje bank med sin 180 graders vev.

Nimba skrev:

360 graders på en V8 hade såledess betytt att alla fyra cylindrarna befinner sig i samma läge men eftersom motorn är en fyrtaktare så kan väl två cylindrar (i den banken) befinna sig i motsatt cykel för det? Med samma tändföljd för det, eller tänker jag helt galet? Jag har för mig att RC30:n hade en tändföljd som en V2 medans den vanliga VFR750 hade den "jämna" mellan varje bank med sin 180 graders vev.

Ja, även om alla fyra cylindrarna i en bank är i övre dödpunkt samtidigt så kan ett par vara i tändläge och ett par i överlappsläge.
Det skulle innebära att cylindrarna tänder två och två och med ett helt varvs mellanrum om man ser till en bank. Dessutom skulle balansen i motorn inte vara den bästa eftersom kolvarnas rörelse samverkar istället för att ta ut varandra.
om man antar 90° V-vinkel och delade vevtappar för de två cylinderbankerna så får man tändpunkter vid 0° och 90° (eller 270° beroende på hur man definierar vinkeln), inga tändpunkter skulle finnas vid 180° eller 270°, mao skulle inte motorgången vara speciellt jämn. Ett sådant koncept med tändpunkterna komprimerat till en liten del av varvet utnyttjades dock i de sk big bang motorerna i 500cc roadracing. De sades ge bättre grepp vid acceleration ut ur kurvorna. Detta var dock tvåtaktare.

Johan Edlund skrev:

Tomas L skrev: Johan Edlund skrev: Hos en V8:a med 90 graders vevaxel och 90 graders v-vinkel så används motvikterna på vevaxeln till att få en motor som är i perfekt balans. En 90° V8 med 90° vev är inte i perfekt balans. Hela konceptet med att balansera med uppskattade vikter på vevtapparna är ju bara att försöka göra det bästa möjliga av en mindre bra situation. Johan Edlund skrev: Att försöka balansera ut masskrafterna orsakade av fram och återgående massor är vad jag vet inte så vanligt hos fyrcylindriga motorer då detta snarare tenderar att ändra riktningen på krafterna än att ta ut dem. Utan extra motviktsmassa så minskar dessutom vevaxelns massa. Ja, det ändrar riktningen på en del av kraften. Det är tanken bakom metoden. Håller dock med om att det antagligen inte används så mycket eftersom veven blir onödigt tung. Med motvikter så ska en 90 graders vev kunna balansera ut primära såväl som sekundära tröghetskrafter. Vilket ju är varför man använder dessa hos produktionsmotorer framför enplansvevar.

Detta är min bild av balansering av V8:or:

En 90 graders V8 med 90 graders vev är redan balanserad vad gäller de sekundära krafterna och momenten. Kvar finns bara moment av första ordningen. Grejen är att man kan balansera ut alla krafter och moment av första ordningen utan att behöva använda balansaxlar (man behöver endast mickla med motvikter). Det är smidigt och ger goda möjligheter för "hemmapularen" (nåja...) att bygga om och balansera motorn. Den ojämna tändföljden får man ta på köpet.

En V8 med "flat" vev är å andra sidan redan balanserad vad gäller moment och krafter av första ordningen (utan några som helst motvikter på vevslängarna). Kvar är krafter av andra ordningen (andra ordningens moment är däremot balanserade). För att balansera ut dem behövs det balansaxlar som roterar med dubbla motorvarvtalet. Dock är andra ordningens krafter alltid mindre än första ordningens så i en racemotor antar jag att man struntar i att använda balansaxlar, vilket medför lägre vikt och komplexitet. Om V8:an med "flat" vev dessutom är 90 grader (mellan cylinderbankarna) har man ju en jämn tändföljd (större möjligheter till god avstämning av insug/avgas samt mindre vibrationer).

om man har en "flat" vev i en V8:a kan det ändå vara lämpligt med motvikter. Som tidigare har skrivits styr de hur mycket böjkrafter veven får ta upp samt vilken frekvens (vilket varvtal, med andra ord) som blir vevaxelns resonansfrekvens, så att säga.