Att stroka en motor

Kan inte någon kunnig inom detta område skriva en liten text om detta ämne, för jag tycker det är så intressant.
Att man strokar ner en motor för att kunna varva mer och att man strokar upp en motor för att få mer volym vet jag redan. Men vart går gränserna? Att det är bättre att köra med så liten vevstaksvinkel som möjligt är stabilare (att stroka ner), och att det är ostabilare att stroka upp den vet jag också.

Hur mycket kan man stroka ner en motor i slaglängd och behålla samma kompressionsförhållande? Läste bara lite snabbt om hur mycket andra har strokat ner sin motor och då såg jag en V8a som strokat ner från 400ci till 377ci, och räknar man lite på det så visar det sig att det är ca 48cc på varje cylinder. Är det en vanlig siffra att stroka ner eller är det individuellt om man ser på borr, slag och kompressionsförhållnade?

Kan man t.ex. stroka ner en motor på 2.5 liter till ca 2.2 liter och bara byta de mekaniska delarna (för att behålla samma kompressionsförhållande så måste man själklart svarva ur kolvarna eller köpa nya) men kan man då bara stroka ner och sen köra med samma mjukvara som bilen hade innan? Eftersom luft som kommer in i cylindrarna mäts upp och lika så bränslet.

Kompressionsförhållandet är hur mycket luftvolymen komprimeras från BDC till TDC alltså:

(volymen vid BDC) / (volymen vid TDC) = Kompressionsförhållande

om du minskar slaglängden minskar du också volymen och kompressionsförhållandet. Kompressionsförhållandets minskning kan då kompenseras med ökad deck höjd på kolvarna vilket resulterar i ännu mindre volym (marginell). Minskas volymen är det alltså mindre luft som ryms i varje cylinder.

Luft / Bränsle blandningen (för lambda=1) är 14.7 delar luft per 1 del bensin. Minskas då luften måste också bränslet minskas per förbränningscykel.

Så om du kan använda samma mjukvara: Teoretiskt nej ... Men däremot kan insprutnings systemet kompenserar med hjälp utav lambda, värdet har hört en siffra om 10% vid något tillfälle... bör tas med en nypa salt.

Det jag antar att du är ute efter vid din strokning är att du vill ta ner kolvhastigheten för att få upp varvtalet? Läs på lite om kolvhastigheter istället för att stirra dig blind på slaglängder. Kolvhastigheten på en prestanda motor ligger på mellan 20-25 m/s.

Som referens ligger BMW's S85B50 V10a på 20.68 m/s och en P83 F1 motor på 25m/s.

Vid överladdning är det andra faktorer som spelar in.

Jag hoppas jag inte rört till det så här mitt i natten.

Det finns säkert någon som kan förklara bättre vilken faktor kolvhastigheten är i effektekvationen.

om man strokar ner så skulle jag lämpligen välja längre stakar,,

Re: Att stroka en motor

bennet skrev:

Läste bara lite snabbt om hur mycket andra har strokat ner sin motor och då såg jag en V8a som strokat ner från 400ci till 377ci.

Som sagt...det är oftast kovlhastigheten som man är ute efter.

Storyn bakom chevy 400/377ci....är att der finns delar som passar ihop från fabrik.
400 block med 350 vev.
Man kan göra tvärt om också 350 block och 400 vev.
Jag blandar alltid ihop vilken volym som blir vad....men en av dom blir 383.

350-block med 400-vev ger 383.
dvs 4" borrning o 3.75" i slag (mot 3.48") . Skall man vara renlärig så skall nog blocket vara borrat 0.030" också.

400-block med 350-vev kräver lite special då 400":an har något större dia på ramlagren

Generellt så brukar det inte löna sig att stroka ner en motor om man är ute efter prestanda

varför det är poppis att göra en 383 är för att det är ont om 400" block.

Slag och borr

oftast har man ju ett reglemente som begränsar volymen.
Med en begränsad volym anpassar man borr och slag för att få maximal gashasighet men ändå inte få för hög kolvhastighet.

Allt hör ihop så att man kan inte ändra de andra till nått man tycker låter bra.
Varvar man mer har ventilen kortare tid mot sätet och får då sämre kylning. är ett exempel.

Har du obegränsat med pengar är de ju reglementet som sätter gränsen.

I vanliga fall så är det vilken volym och hur mycket du vill varva.
volymen bestämms av ditt block (hur mycket du kan borra) + ditt slag
De i sin tur bestämmer ju hur stora ventiler du kan ha
som bestämmer hur mycket du kan varva
vilket ger en viss kolvhasighet på slaget osv osv runt runt

Detta gäller en sug motor,
Har du en överladdad motor så är de oftast bättre att ladda mer än att varva mer.
om motorn klarar vridet.

hoppas detta skall hjälpa till lite.

jag kan ha missat nått men så här ser ja iaf på de.


25m/sek brukar man ha som en max medelhastighet på kolven. (för att va på säkra sidan)
har för mig att SLAG * 2 * VARV/60 = mm i sek

Finns ju olika förhållanden mellan staklängden och slaglängde som är mer eller mindre gynsamma. Som du själv säger mindre slag ger mindre påfrestningar när man varvar. Har man långa stakar och kort slag så blir kolvaccelerationen lägre vilket minska förslitningar i materialet. Detta ger lägre fyllnadsgrad då man så snabbt som möjligt under insugsfasen vill ha så lågt tryck inne i cylinder som möjligt för att syre luft blandningen ska flöda in så bra som möjligt. Lika väl eftersträvar man att ha kvar ett lågt tryck inne i cylinder så länge som möjligt för att luft/bränsleblandningen ska hinna fylla upp cylinder så mycket som möjligt.

Finns lika många skolor i denna frågan som det finns trimmare. Den skolan ja tror på/får ideér ifrån förespråkar ett förhållande där staken är 1.5 gånger så lång som slaget.

Angående mjukvara. Vist skule man kunna köra en nerstrokad motor utan mjukvar ändringar då sprutet mäter luftmängden motorn suger i sig och sen tillför bränsle i rätt mängd. Minska luftmängden pga minskad volym så tillförs det ju mindre bränsle. Är värre då man strokar upp en motor då man riskerar att bottna någon del av sprutet istället. Motorn kommer ju inte gå helt opptialt så en omprogramering lär man åka på om man vill den ska gå bra (och så dumsnål kan man fan inte vara om nu kostar på sig att ändra så här mcket i motorn)

Motor

Vad med motorn gör att man vill minska slaget?
Att bara minska slaget skulle väl inte tjäna till så mycket?
är kolv hastigheten för hög i dag?
och är borr och ventiler stora nog att varva så mycket mer att de skulle behövas stoka ner motorn?
Målet måste väl va att tjäna nått på att gör ingreppet.

såg oxå att du undrade var gränsen går.
Min uppfattning är att pengarna sätter gränserna.

ju mindre slag o mer borr ju storre vintiler= mer vikt som behöver mer fjäder.
efter de börjar man använda lättare material och då bler de dyrare efter de änvänder man kanske en kam för att öppna ventilen och en för att stänga, (desmodromiska)
Eller pneumatiskt styrda ventiler.
vet inte om man varvar mer men en F1 bil med 39 mm slag varvar 19000 sen skulle ja gissa på att det blir jobbigt med ventilerna. aven kylningen som jag skrev innan, mindre tid i sätet betyder minder kylning

När det gäller vevstakslängder så ligger man hos en tävlingsmotor i regel mellan ungefär 1,7-2,5 ggr slaglängden. Högvarviga motorer har generellt de längsta vevstakarna i förhållande till slaglängden. En lång vevstake har potential att öka motoreffekten genom att reducera friktionsförlusten, men det får förstås inte gå hur långt som helst, då blir bara vevstaken onödigt lång och därmed tung, och vinsterna övergår till förluster.

Har man en motor att utgå ifrån så har man ju vanligtvis en begränsad deckhöjd och beroende på vad det är man försöker uppnå, och vilka begränsningar man har så för man försöka hitta en kompromiss när det gäller slaglängd.

Högre varvtal innebär inte att ventilerna spenderar mindre tid i ventilsätet, de spenderar mindre tid per cykel ja, men totaltiden är konstant.

Ett bra exempel är väl kanske Honda S2000 motorn.

som strokades från 2,0l till 2,2 liter.
Måste väl vara ett skapligt måttstokk för utplockad effekt.

Hur som helst, man strokade motorn för att få bättre körbarhet. Högre maxmoment och samma maxeffekt på lite lägre varvtal.

Jag tror att anledningen är följande. Ett kompromiss

Vad som påverkar livslängden och är varvtalsbegränsningen är ju medelkolvhastigheten.
Honda insåg väl att man aldrig tar ut dom där sista varven för att utnyttja maxeffekten så dom satte in längre slag och fick ned varvet ytterliggare (alltså med samma max medelkolvhastighet)

Jag skulle säga att max medelkolvhastighet är begränsningen. Sen har man ju också kolvaccelerationen som jag inte har koll på hur begränsad den är.

Att stroka ner en motor gör man väl först och främst för att vara inom vissa skatteklassar eller reglementsenligt. Då har man ju redan också en motor att utgå i från. Och allt börjar någonstans.

Det finns en aspekt till:
På savarturbo har det skrivits om faran med en för lång vevstake, problem kan uppstå då kolven stannar längre i övre dödläget med längre vevstake jämfört med kort. Om man samtidigt kör med högt laddtryck och aggresiv tändning så kan cylindertrycket bli för högt och med tiden så rasar man något i motorn.
Men då ska man tänka på att grabbarna plockar över 600 hk ur 2 liters maskiner vid höga laddtryck.

Det är alltid en kompromiss beroende på vad man ska ha motorn till och vad man har för andra begränsningar. Är växellådan sådan att det är långt mellan växlarna och man kör på tex grus kan det ju vara vettigare att köra med en motor som har bra låg och mellanregister men tappar en del på topp.
Det beror också på föraren, klarar han/hon av att hela tiden hålla varvtalet på topp på ett smalt register så kan man vinna mer på hög effekt genom högt varv.

Ursäkta om jag utrycker mig otydligt, har precis kommit hem från krogen.

Min 2jz gte är stokad till 3.4 från 3 orginal.

Resultatet blev nest inpå exakt som jag ville ha det. Tidigt ladd och en väldigt körbar kurva.



Med tre lite så hade jag kunnat ladda lite mer och kanske fått lite mer efekt men ser man till andra som byggt liknande (fast 3L) så har dom ca 100nm mindre och inte allt lika körbar kurva.
Detta är med ett T67dbb agg.

Längden på vevstaken är beroende av flöden i toppen med. Med en kort vevstake uppnår man undertryck snabbare vilket kräver 4-ventil eller väldigt vassa kammar för att kunna dra fördel av. På en N/A motor tror jag man kan få ut bättre effekt med en kort vevstake på 90°-vinkeln kommer tidigare och kan bättre utnyttja cylidertrycket. Slitaget på cylinderväggen/kolven blir dock högre, kanske går det att kompensera med offset av kolvbulten och höjden på kolven..?

Det är lättare att få i större ventiler i cylindern om man borrar jmf strokar, flödet i toppen måste hänga med volymökningen för att inte få förluster.

Re:

gegge skrev:

Längden på vevstaken är beroende av flöden i toppen med. Med en kort vevstake uppnår man undertryck snabbare vilket kräver 4-ventil eller väldigt vassa kammar för att kunna dra fördel av. På en N/A motor tror jag man kan få ut bättre effekt med en kort vevstake på 90°-vinkeln kommer tidigare och kan bättre utnyttja cylidertrycket. Slitaget på cylinderväggen/kolven blir dock högre, kanske går det att kompensera med offset av kolvbulten och höjden på kolven..? Det är lättare att få i större ventiler i cylindern om man borrar jmf strokar, flödet i toppen måste hänga med volymökningen för att inte få förluster.

Man uppnår inget större undertryck i cylindern i samband med gasväxling hos en motor när gasspjällen är fullt öppna, men ett visst tryckfall över portarna finns förstås. Vevstakens längd har vidare enbart marginell effekt på fyllnadsgrad, cylindertryck och indikerad verkningsgrad. Ökar vi vevstakslängden från 1,61 ggr slaglängden till 1,96 gg slaglängden så sänker det fyllnadsgraden med mindre än en procentenhet och max cylindertryck ökar med mindre än ett bar.

Att en kortare vevstake ökar slitaget hos cylinderväggar/kolv är inte heller det enda som sker, utan friktionsförlusten ökar också. Detta är dock svårt att undersöka med motorsimuleringar.

Re:

Johan Edlund skrev:

När det gäller vevstakslängder så ligger man hos en tävlingsmotor i regel mellan ungefär 1,7-2,5 ggr slaglängden. Högvarviga motorer har generellt de längsta vevstakarna i förhållande till slaglängden. En lång vevstake har potential att öka motoreffekten genom att reducera friktionsförlusten, men det får förstås inte gå hur långt som helst, då blir bara vevstaken onödigt lång och därmed tung, och vinsterna övergår till förluster. Har man en motor att utgå ifrån så har man ju vanligtvis en begränsad deckhöjd och beroende på vad det är man försöker uppnå, och vilka begränsningar man har så för man försöka hitta en kompromiss när det gäller slaglängd. Högre varvtal innebär inte att ventilerna spenderar mindre tid i ventilsätet, de spenderar mindre tid per cykel ja, men totaltiden är konstant.

Fast samtidigt så har en motor optimerad för höga varvtal (relativt sett) andra kamtider och mer duration varav det senare ger lägre total kontakttid mot sätet.

Re:

firefish skrev:

Johan Edlund skrev: När det gäller vevstakslängder så ligger man hos en tävlingsmotor i regel mellan ungefär 1,7-2,5 ggr slaglängden. Högvarviga motorer har generellt de längsta vevstakarna i förhållande till slaglängden. En lång vevstake har potential att öka motoreffekten genom att reducera friktionsförlusten, men det får förstås inte gå hur långt som helst, då blir bara vevstaken onödigt lång och därmed tung, och vinsterna övergår till förluster. Har man en motor att utgå ifrån så har man ju vanligtvis en begränsad deckhöjd och beroende på vad det är man försöker uppnå, och vilka begränsningar man har så för man försöka hitta en kompromiss när det gäller slaglängd. Högre varvtal innebär inte att ventilerna spenderar mindre tid i ventilsätet, de spenderar mindre tid per cykel ja, men totaltiden är konstant. Fast samtidigt så har en motor optimerad för höga varvtal (relativt sett) andra kamtider och mer duration varav det senare ger lägre total kontakttid mot sätet.

Nja, egentligen inte. Durationen är egentligen ganska lika oavsett motorvarvtal. En F1 motor som varvar 18000 rpm har exempelvis inte högre ventilduration än någon annan tävlingsmotor som också är optimerad för hög motoreffekt. Faktum är att jag skulle tro att en supertouringcar motor som varvar ungefär 8000 rpm vid max effekt kör med mer duration än F1 motorn trots mer än dubbla motorvarvtalet för F1 motorn. Kikar då på en vassare bilmotor, ex. BMW M3 och jämför kamdata med en högvarvig motorcykelmotor så kommer du också finna att de använder ungefär lika mycket duration.

Hög duration skulle väl kunna sägas gynna det motorvarvtal motorn är konstruerad för. Om detta sedan, med hänsyn taget till portstorlekar, kolvhastighet och pulstuningseffekter, är 5000 rpm eller 20000 rpm spelar ingen större roll. Reducerar vi sedan durationen så sänker det motorns maxeffekt men samtidigt så gynnas effekten på andra varvtal, motorn fungerar bättre där pulstuningen inte riktigt fungerar och så vidare.

Jag skulle nog klassa alla de motorer du räknar upp som mer eller mindre högvarviga - vad jag syftade på vara snarare motorer i stil med B230 och liknande jämfört med exemplevis snurran i S2000. Jag kanske skulle sagt högprestandamotorer i stället så hade vad jag syftade på varit klarare.