Re:

Cobolt skrev:

Ang coating av ventilkåpan så är det nog mot syftet, beroende på var man mäter (vilken punkt på motorn) så kan ända upp till ca 30% av kylningen komma från luftflödet genom motorrummet så man vill helst inte isolera delar, utan en värmesköld som hindrar strålningsvärmen är nog att föredra. Har man inte plats för det och ska man lägga folie istället, så tillse att den i så fall är monterad (tex limmad) på ett stycke avgasbandage som i sin tur är limmat mot den del av kåpan man vill skärma av.

Coating ideen tar jag tillbaka, hann glömma av ursprungsproblemet och började tänka på grenrörsproblemet.

När jag föreslog att testa tänkte jag närmast på hur mycket oljetrycket komma att falla med några extra munstyken i oljesystemet. Det är i alla fall det som är begränsningen i detta fall.

Kyleffekten Q får man genom formeln Q = V * cv * (T_ut - T_in) där
V = oljeflödet
cv = volymspecifika värmekapaciteten = 1.57 + 0.003*t där t är oljans temperatur i Celcius.
T_in är oljans temperatur när den sprutas in på fjädern
T_ut är oljans temperatur när den kommer ner i tråget

om man räknar med en oljetemperatur på 80°C, en temperaturhöjning på 20 grader och ett flöde på 1 L/minut i varje topp så borde man få följande:

T_in, [°C], 80
T_ut, [°C], 100
cv_in, [J/(K cm3)], 1.81
cv_ut, [J/(K cm3)], 1.87
cv_avg, [J/(K cm3)], 1.84
cv_avg, [J/(K dm3)], 1840
V_oil, [L/min], 2
V_oil, [L/s], 0.0333
Q, [J/s], 1226.67
Q, [kW], 1.23

om motorn har en effekt på svänghjulet på 400 kW så ska ungefär lika mycket kylas bort. Då låter inte 1,2 kW särskilt lysande. 1,2 kW är i alla fall lika mycket som en vanlig kokplatta och om man sätter fjädrarna på kokplattan och vrider på för fullt så visst blir fjädrarna varma. Om man blir av med lika mycket effekt som en halv kokplatta under varje ventilkåpa så låter det kanske som en ganska god idé i alla fall.

Formeln för cv knyckte jag från boken Kraftfahrzeugmotoren av Volkmar Küntscher.

Disclaimer: Allt i beräkningen ovan är bara antagenden och har inget med verkligheten att göra.

Fantastiskt!

otroligt många bra förslag, erfarenheter, uträkningar och sammanställningar som dykt upp!

"Rejsa.nu oraclet" är verkligen fantastiskt!

Sista ordet har säkert ännu inte sagts heller.

En sak som togs upp var luftflödet kring motorn.. Det har vi i princip helt byggt bort, vi forcerar ner luft bakom motorn kring avgasrören men i inget kring block och ventil kåpor. Vi har vissa möjligheter att leda in en liten mängd "motor luft" efter kylaren och släppa ut i sido tunnlarna, framtiden få väl utvisa om det behövs.
På gamla versionen var det lite öppnare så här är en skillnad som helt klart är läge att bevaka.

Test med värmekamra kan nog som sagt vara en lysande ide.

/Johan

www.speedlab.se

Re: Fantastiskt!

johan@speedlab.se skrev:

Test med värmekamra kan nog som sagt vara en lysande ide.

Hmm, skulle det kunna fungera att använda förstörande temperaturmätning av väldigt billig sort för att mäta temp under drift?

Det jag tänker på är att placera små saker som tex deformeras eller byter färg när en viss temperatur passeras. För riktigt höga temperaturer så finns det ju märkfärg för bromsskivor och liknande men för temperaturer runt 100 grader skulle man kanske kunna tänka sig små plastfibrer (borst från nagelborste, diskborste, astroturfmatta eller liknande). Om det är termoplaster så mjuknar de ju och deformeras lite (rundas av i spetsen åtminstonde).
Att montera en skvallertempmätare på ventilkåpan kan ju ge en hint om hur hett det blir. Att ha termoelement och Flukemätare överallt blir ju lite krångling, förstörande mätning kan räcka långt och begöver inget "API"

Är det låga temperaturer så kan man ställa dit ett värmeljus och se om paraffinet deformerats efteråt (kan vara ett mått på förarkomfort ).

Re: Fantastiskt!

Niklas Falk skrev:

johan@speedlab.se skrev: Test med värmekamra kan nog som sagt vara en lysande ide. Hmm, skulle det kunna fungera att använda förstörande temperaturmätning av väldigt billig sort för att mäta temp under drift? Det jag tänker på är att placera små saker som tex deformeras eller byter färg när en viss temperatur passeras. För riktigt höga temperaturer så finns det ju märkfärg för bromsskivor och liknande men för temperaturer runt 100 grader skulle man kanske kunna tänka sig små plastfibrer (borst från nagelborste, diskborste, astroturfmatta eller liknande). Om det är termoplaster så mjuknar de ju och deformeras lite (rundas av i spetsen åtminstonde). Att montera en skvallertempmätare på ventilkåpan kan ju ge en hint om hur hett det blir. Att ha termoelement och Flukemätare överallt blir ju lite krångling, förstörande mätning kan räcka långt och begöver inget "API" Är det låga temperaturer så kan man ställa dit ett värmeljus och se om paraffinet deformerats efteråt (kan vara ett mått på förarkomfort ).

Jag gillar dina kreativa ideer!

Vi har värme indikerings tejp för lite olika temp områden så de riktigt kritiska punkterna får vi nog koll på. Håller det sig under 100 grader i motor utrymmet så är vi nog glada. Innan ombyggnaden så smälte skosulan på gasfoten efter ca 10min och det gick knappt att ta i ramen vid vindrutan..Då hade vi lindade headers och luftströmning kring motorn

Med en värmekamera så skulle vi få en bra överblick och hitta hotspots. Men det finns ju som sagt gott om andra metoder.

Frågan är hur man bäst kollar av temperaturen på ventilfjädrarna så att man vet om kylningen gör avsedd verkan. Det kanske går att få fast en givare eller indikeringstejp på eller precis intill fjädern. sen får man väl testa med och utan kylning. Absolut temp på fjädern kan kanske vara svårt att få till men om det gick så kan man säkert hitta vid vilken temp fjädern börjar tröttna och anpassa kylningen därefter.
Jag kommer tyvärr inte ihåg var det var jag såg grafen över fjäderkonstant kontra temp. Men jag skall leta.

/Johan

Test rapport

Hittade en rapport om hur förträffligt det är att "måla" fjädrarna. Intressant då man får en hum om hur temperaturen påverkar fjädern..

Metoden var ny för mig.

Läs och begrunda:

Valve Spring Performance Technical Report
Subject: Increases in Valve Spring Performance from HPC S01 Coating

Scope:

To determine the reduction in valve spring temperature and pressure losses when coated with HPC S01 solid dry film lubricant.

Test Description:

High Performance Coatings, Inc. (HPC) and Air Flow Research (AFR) built a spin fixture to test and evaluate new valve springs in a controlled environment over a measured period of time. The spin machine consisted of a small block Chevrolet engine driven at the camshaft by an electric motor. The pistons were removed and the timing chain was not installed so that only the valvetrain rotated. The oiling system remained fully functional. Pulley sizes were selected for the camshaft and electric motor so that the engine could be spun to 10,000 RPM for extended periods of time.

Eight AFR triple valve springs for roller tappet cams were coated by HPC with S01 and eight were left uncoated as a control group. Before installation of the valve springs on the cylinder heads pressure was measured at various compressed heights. The springs were then installed on the cylinder heads with a special spring shim thermocouple was installed at the base of the valve springs to measure spring temperature. After cycling the springs were removed and tested again for their height-load relationship to determine loss of tension as a result of use.

Results:

After 90 minutes at 6,500 RPM (300,000 open-and-close cycles) the coated valve springs had lost a maximum of only 3.5% of their original tension. The uncoated valve springs averaged a 15% loss in tension. Temperature of the coated springs was 190° F compared to the uncoated springs 210° F. A reduction of 11%. Oil temperature maintained a steady state of 180° F throughout the test.

These results are due to two benefits of HPC S01 coating. First is the reduction in heat producing friction between the inner and outer coils. Second is S01's ability to attract oil like steel to a magnet, keeping a continuous film of oil on the spring to further reduce friction and draw heat away from the spring.

Many professional NHRA and NASCAR race teams report their HPC S01 coated valve springs last up to three times longer than uncoated springs.


Det som tyvärr inte framkommer är hur fjäderns kraft påverkas under rådande höga temperatur, men jag jagar vidare..

/Johan

Re:

Karlsson skrev:

Johan Edlund skrev: ..man nog försöka undvika utvändiga tätningar, anslutningar mm så långt som möjligt. Man pumpar ju (den lite svalare förviso) oljan utanför motorn i stora mängder till torrsumpssystemet. Men svetsa var jag inne på också men det blir fler möjliga otäta punkter gentemot någon form av gängad lösning. Man använder ju gängor till hydraulikapplikationer med flera hundra bars tryck, så länge man bara gör rätt ska de ju inte kunna läcka. Angående värmen borde man kunna coata ventilkåpan också för att isolera mot värmen. Annars kanske man skulle tänka om i banorna att inte kyla fjädern utan den omliggande miljön. Man skulle då kunna kyla själva kåpan ovanför med vattenrör och/eller kylflänsar istället?

När man kikar på de flesta torrsumpssystem så är ju egentligen dessa en kompromiss eftersom motorn ursprungligen inte var konstruerad för torrsumpssmörjning. Kikar man på motorer som ex. Cosworth motorn ovan så hittar man väldigt få utvändiga dragningar av olja.

När det gäller svetning, har man bara fått ihop grejorna och kontrollerat att det är tätt så är det mycket osannolikt att det kommer att ställa till något strul. Med gängor och tätningar är det däremot en större risk att något händer med tiden.

Det är ju ventilfjädern vi vill kyla och värmens vägar från ventilfjäder till ventilkåpa är rimligen förhållandevis begränsad. Oljedimman i topparna sägs också ha dämpande effekt på svängningar hos ventilfjädern.

Re: Fantastiskt!

johan@speedlab.se skrev:

Frågan är hur man bäst kollar av temperaturen på ventilfjädrarna så att man vet om kylningen gör avsedd verkan. Det kanske går att få fast en givare eller indikeringstejp på eller precis intill fjädern. sen får man väl testa med och utan kylning. Absolut temp på fjädern kan kanske vara svårt att få till men om det gick så kan man säkert hitta vid vilken temp fjädern börjar tröttna och anpassa kylningen därefter. Jag kommer tyvärr inte ihåg var det var jag såg grafen över fjäderkonstant kontra temp. Men jag skall leta.

Temperaturindikerande färg kan användas för att ta reda på ventilfjädrarnas maximala temperatur vid drift. Denna färg fungerar precis som värmeindikerande tape förutom att den målas på objektet som ska mätas istället för att klistras på.

En multichange färg borde passa bra att använda. Dessa ger flera färgskiftningar beroende på hur hög temperaturen varit. Finns för flera temperaturområden.

Fortsättning

Ideerna har börjat bli lite mer konkreta nu.

Vi vill ju som sagt inte ha upp mer än nödvändigt med olja i ventilkåporna dels för osäkerheter kring pumpkapaciteten dels för att undvika plaskförluster när oljan rinner ner i tråget och även i till viss del pga ökad brandrisk.

Ett föga vetenskapligt antagande är då att ca 2L/min i "oljeförbrukning" för att kyla fjädrarna är acceptabelt.
Detta ger då, om jag räknar rätt med Daniels formler, en hål diameter runt på ca 0,4mm vid 60psi (hydraulolje densitet.)

Vi borrar alltså 0,4mm och ser hur det lirar.

"När man ändå håller på"...
så kan man plugga/strypa det ena av de två utloppen från oljan i respektive topp för att koncentrera olje flödet mot det andra utloppet. Här placeras en pickup som är ansluten till oljepumpens sugsida och då tar hand om det mesta av den oljan som hamnar i ventil galleriet. Vågar inte stoppa flödet ner till lyftarna helt då det kan tänkas att kamkedjan delvis får sin smörjning härifrån.

Förhoppningen är att vi även får till en tryckvakt som stänger av oljeflödet till fjädrarna om trycket blir för lågt.

Detta blir vår plan, bilder kommer inom en snar framtid.

/Johan