Lättning av vevaxel

Var förbi en kompis ikväll och kollade då han lekte med lättning av en vevaxel till En BMW M10.
Vad tror ni om att svarva av skinkorna på en vev?
Vilket inverkan och förhållanden mellan vevstaks och kolvvikter har vevens motvikter?

Några kanske trillar av stolen då ni ser detta
Urborrning av material ur vevtapparna




Lite tillsnyggning av skinkorna med precisionsverktyget nummer 1

("Glad amatör spekulerar" disclaimer.)

Mja, jag vet inte... Jag hade nog fokuserat på att lätta svänghjul och tryckplatta (bådadera finns i aluminium till många motorer/lådor), växla ner generator och annat skrot, byta till elvattenpump och lite sådant (få bort tröghetsmoment och "onödiga" effektförluster), och om ekonomin tillåter, byta till lättare stakar och kolvar.

En noggrann balansering är nog inte att underskatta heller! Vet inte hur moderna motorer är i regel, men på äldre motorer (grövre toleranser?) kunde bara det göra stor skillnad på varvvillighet och effekt.

Iaf; vevaxeln vill man väl snarast ha så stark och stabil som möjligt, så att den inte börjar flexa och orsaka lagerras när det börjar varva lite? Just detta påstås iaf vara orsaken till att man lätt rasar vevlager i Ford Duratec V6:or om man varvar för långt över 7000 rpm (original varvstopp 6750...) - men den vevaxeln har ju iofs två vevtappar med lite avstånd och 30° förskjutning mellan varje par ramlager (finns nog någon bild på detta i min biltråd), så det flexar ju lite mer än veven i en normal fyra. Den vevaxeln skulle jag iaf INTE vilja försvaga på något sätt...

Men, det kan ju inte mer än flyga i småbitar...!

Jag skulle definitivt inte göra det. Det räcker inte att veven är balanserad. Man måste också ta hand om harmoniska resonanser som uppstår och tillverkare brukar spendera väldigt mycket tid på att fixa detta mha. destruktiva tester.

Läs mer här:

http://www.enginehistory.org/NOShortDays/CrankHX.pdf
http://www.enginehistory.org/NOShortDays/CrankSummary.pdf
http://www.enginehistory.org/NOShortDays/LV.pdf

Re:

beepbeep skrev:

Jag skulle definitivt inte göra det. Det räcker inte att veven är balanserad. Man måste också ta hand om harmoniska resonanser som uppstår och tillverkare brukar spendera väldigt mycket tid på att fixa detta mha. destruktiva tester. Läs mer här:

Detta hade volvo stora problem med ibörjan när man tog fram B21 motorn. Vevaxlarna bara
gick av utan anledning tycktes det .Men det var just det som nämnts ovan som var problemet.

många motortrimmare är benägna att lätta veven.
framförallt att se till att motvikterna är mer kilfrmade, för att minska luftmotståndet.
(hur vinsten blir , om man ändå sätter vacum i motorblocket, vet jag inte) (som tex jänarna som kopplar vevhus vent ner i headers, så at avgaspulserna "drar" ur ev övertryck....) (ja, man får lov att kolla oljan lite oftare...)

Sen är det juh självklart att det ska vara riktigt balanserat.
Sen är det väll som vanligt, man ska välja rätt utgångs material, en dubbel motviktad vev är en bra start.
ex Opel cih 2.4L ....

Re:

lindgren skrev:

många motortrimmare är benägna att lätta veven. framförallt att se till att motvikterna är mer kilfrmade, för att minska luftmotståndet. (hur vinsten blir , om man ändå sätter vacum i motorblocket, vet jag inte) (som tex jänarna som kopplar vevhus vent ner i headers, så at avgaspulserna "drar" ur ev övertryck....) (ja, man får lov att kolla oljan lite oftare...) Sen är det juh självklart att det ska vara riktigt balanserat. Sen är det väll som vanligt, man ska välja rätt utgångs material, en dubbel motviktad vev är en bra start. ex Opel cih 2.4L ....

Kilformen är väl en modifikation för vevar som går igenom olja i sumpen för att lättare skära igenom oljan.

Jag ser att många är lite skeptiska, vilket även jag är i viss grad. Motvikterna på veven ska ju motbalansera kolv och vevstake men jag vet ej i vilken grad det har betydelse
BMW M10 vevar är MYCKET stadiga orginal och håller i motorer på 600-1000hk utan problem.

Denna lättning är väll mer utav ett experiment egentligen, men då allt annat reda är lättat är det bara veven kvar att ta utav
Till saken är att han lättat en vev för 10-15 år sedan med och den gick faktikst riktigt bra och höll i många år och flera tusen mil. Satt faktiskt i en turbomotor dessutom.
Det sitter inga svängningsdämpare på dessa motorer, bara en remskiva.

I nuvarande skick är veven lättad över 5,5Kg. Tror att svänghljulet är i 5kilos klassen med.
Att den ska balanseras efter lättningen är ju såklart en självklarhet. Den ska balanseras utav "Professorn" Gunnar Lundström. Blir kul att höra hans reaktioner på den sedan
Blir ett spännande projekt

Re:

Eric Josefsson skrev:

lindgren skrev: många motortrimmare är benägna att lätta veven. framförallt att se till att motvikterna är mer kilfrmade, för att minska luftmotståndet. (hur vinsten blir , om man ändå sätter vacum i motorblocket, vet jag inte) (som tex jänarna som kopplar vevhus vent ner i headers, så at avgaspulserna "drar" ur ev övertryck....) (ja, man får lov att kolla oljan lite oftare...) Sen är det juh självklart att det ska vara riktigt balanserat. Sen är det väll som vanligt, man ska välja rätt utgångs material, en dubbel motviktad vev är en bra start. ex Opel cih 2.4L .... Kilformen är väl en modifikation för vevar som går igenom olja i sumpen för att lättare skära igenom oljan.

Det finns väl inga Motorer som har veven plaskande i oljan? Låter som ett extremt effektivt sätt att förstöra allt.

Med risk för att låta jäkligt negativ och kanske är det bilderna som ljuger, men...

Jag tror man får 1-2kr kg för metallskrot numera eller är det mer?

En duktigt förstörd vev är det jag tror din kompis skapat oavsett.

Sök efter lite bilder på nätet så kan ni se hur man "brukar göra" med kilformning etc.
Har ni gjort ngt liknande funkar det säkert. Om ni gjort som det ser ut på era bilder är det bara att läsa rad två i mitt inlägg igen. Tyvärr.

Re:

MaZ skrev:

Eric Josefsson skrev: lindgren skrev: många motortrimmare är benägna att lätta veven. framförallt att se till att motvikterna är mer kilfrmade, för att minska luftmotståndet. (hur vinsten blir , om man ändå sätter vacum i motorblocket, vet jag inte) (som tex jänarna som kopplar vevhus vent ner i headers, så at avgaspulserna "drar" ur ev övertryck....) (ja, man får lov att kolla oljan lite oftare...) Sen är det juh självklart att det ska vara riktigt balanserat. Sen är det väll som vanligt, man ska välja rätt utgångs material, en dubbel motviktad vev är en bra start. ex Opel cih 2.4L .... Kilformen är väl en modifikation för vevar som går igenom olja i sumpen för att lättare skära igenom oljan. Det finns väl inga Motorer som har veven plaskande i oljan? Låter som ett extremt effektivt sätt att förstöra allt.

Briggs & Stratton

Annars tror jag inte det är så många fler... Om man inte räknar saker producerade på -10/30 talet...

Re:

lindgren skrev:

MaZ skrev: Eric Josefsson skrev: lindgren skrev: många motortrimmare är benägna att lätta veven. framförallt att se till att motvikterna är mer kilfrmade, för att minska luftmotståndet. (hur vinsten blir , om man ändå sätter vacum i motorblocket, vet jag inte) (som tex jänarna som kopplar vevhus vent ner i headers, så at avgaspulserna "drar" ur ev övertryck....) (ja, man får lov att kolla oljan lite oftare...) Sen är det juh självklart att det ska vara riktigt balanserat. Sen är det väll som vanligt, man ska välja rätt utgångs material, en dubbel motviktad vev är en bra start. ex Opel cih 2.4L .... Kilformen är väl en modifikation för vevar som går igenom olja i sumpen för att lättare skära igenom oljan. Det finns väl inga Motorer som har veven plaskande i oljan? Låter som ett extremt effektivt sätt att förstöra allt. Briggs & Stratton Annars tror jag inte det är så många fler... Om man inte räknar saker producerade på -10/30 talet...

Fast inte ens dom har veven nere i smeten utan det brukar väl sitta en metallsticka som åker runt
& doppas i oljan varje varv för att svätta runt lite oja & hoppas att detr smörjer

Re:

Andreas Lidström skrev:

Med risk för att låta jäkligt negativ och kanske är det bilderna som ljuger, men... Jag tror man får 1-2kr kg för metallskrot numera eller är det mer? En duktigt förstörd vev är det jag tror din kompis skapat oavsett. Sök efter lite bilder på nätet så kan ni se hur man "brukar göra" med kilformning etc. Har ni gjort ngt liknande funkar det säkert. Om ni gjort som det ser ut på era bilder är det bara att läsa rad två i mitt inlägg igen. Tyvärr.

Självklart vet både han och jag hur en knivning av vevens motvikter brukar se ut. Blir även knivat i änden på denna vev. Enda skillnaden är att denna är lättat mer än bara knivningen. motvikterna har frästs av och svarvats tunnare. Vevtapparna hålborrade.

Haha, ja liiite negativ lät du faktiskt. Vem vet, den kanske kan fungera bra
och det får ses lite för vad det är, ett kul experiment för att se vilka effekter det får. Som jag sa tidigare har han lättat en vev tidigare och den har fungerat finfint i många tusen mil sen dess.

Re:

MaZ skrev:

Det finns väl inga Motorer som har veven plaskande i oljan? Låter som ett extremt effektivt sätt att förstöra allt.

Nej jag håller med. Vevaxlar ligger aldrig i oljan och plaskar om man inte fyllt på för tok mycket olja i motorn.
Knivar gör man för att minska vevens förmåga att ta åt sig olja under rotationen och att minska dess luftmotstånd.

Re:

FSRacing skrev:

och det får ses lite för vad det är, ett kul experiment för att se vilka effekter det får. Som jag sa tidigare har han lättat en vev tidigare och den har fungerat finfint i många tusen mil sen dess.

lär ju om inte annat bli varvvilligt

Motvikternas massa och tyngdpunktscentrum varierar beroende på vad man vill uppnå. På en rak fyra så har de i regel ingen påverkan på balansen, däremot så påverkar de hur stora interna krafter man får i vevaxeln. För att minimera de interna krafterna i vevaxeln så brukar man normalt konstruera en vevaxel med en motvikt vilken motsvarar vevtappens massa eller vevtappens, vevlagernas och den roterande delen av vevstakens massa.

Det går även att lägga på 50% av fram och återgående massa (kolven, vevstaksbult, kolvringar och del av vevstake) på motvikten, då halverar man kraften som uppkommer då kolven accelererar från dödlägena och får samtidigt en ny kraft av samma storleksordning i 90 graders vinkel. Detta används ofta hos encylindriga motorer och den exakta storleken hos massan kan variera något. Använder man 50% så säger man ofta att man har en balansfaktor på 50%.

Hos vissa V motorer, ex. V8 med 90 graders bankvinkel och tvåplans vev eller V2 motor med 90 graders bankvinkel så använder man en 'balansfaktor' på 100%. Detta förskjuter den kraft som uppstår vid dödlägena med 90 grader där den kan tas upp av den andra cylindern. En V8'a med tvåplansvev är på detta sätt balanserad som fyra V2 motorer där V2 konfigurationen tar upp de primära masskrafterna.

I vissa fall kan man bli tvungen att använda en motor med underdimensionerade motvikter för att hålla nere vevaxelns massa och därmed öka dess självsvängningsfrekvens (om man slår på vevaxeln med en slägga så kommer den vibrera med sin självsvängningsfrekvens, ett enkelt praktiskt prov för detta). Detta kan vara ett måste för motorer som ska klara av höga varvtal. Detta leder dock till att vevaxeln utsätts för höga interna krafter, med ex. Cosworth DFV motorn som var konstruerad på detta vis, liknade Keith Duckworth lite komiskt vevaxeln med en banan. I dagens F1 motorer så brukar man använda motvikter av tungmetall, antingen i form av 'pluggar' som pressas i motvikterna eller så skruvar man fast lösa motvikter i tungmetall på vevaxeln. Detta ger en kompakt lösning med hög styvhet.

Borrar man i vevaxeln så kan man också skapa vassa kanter vilka kan ge upphov till brott. Vissa tillverkare av tävlingsvevaxlar har löst detta genom att pumpa en slurry genom dessa borrkanaler vilka jämnar till ytan.

Tävlingsvevaxelar är vanligen nitrerade vilket ger dem dels en hård nötningsbeständig yta, men det bygger också in tryckspänningar i ytan vilket motverkar sprickbildning. Produktions vevaxlar härdas vanligen på annat sätt (idag vanligen induktionshärdning), och i dessa fall kan man bygga in spänningar i vevaxelns yta genom kulpeening istället. Kan vara speciellt viktigt om man bearbetar vevaxeln efter smide.

När man knackar veven, får man inte ut en böjmod då? Torsionsmoderna är väl ganska avgörande i en vev?

Re:

MaZ skrev:

Det finns väl inga Motorer som har veven plaskande i oljan? Låter som ett extremt effektivt sätt att förstöra allt.

Lågeffektslågbudgetmotorer typ gräsklipare, trädsgårdstraktor, elverk har väl ibland veven plaskandes för att ordna smörjningen.
Samt alla tvåtaktsmotorer

ok, då vet jag mer om hur ni planerar att göra.

Bra, det låter iaf lite mer genomtänkt än de första bilderna visade.

Tja, det är ju inte direkt ngn dyrbar maskin så varför inte prova? Alltid lär man sig ngt.

Ni får dock ta bättre bilder och berätta mer nog i förväg hur ni tänkt så slipper jag framstå som så sur.

Ingen fara, ville väcka lite debatt och få lite synpunkter.

Tydligen har även BMW haft liknande lättade vevar i tävlingsbilar till M10. Om ryktet nu är sant.
Dessa var tydligen svarvade på liknande sätt på motvikterna och även hålborrade vevtappar.

Någon som vet mer om detta?

Mycket nyfiken på en uppföljning på detta.

Står i valet och kvalet att lätta min vev. Den är i gammal hederlig överdimensionerad sak och dessutom smidd - nu även polerad och balanserad. Men det jag är rädd för just inre belastningar som kan förstöra lager och skapa vibrationer. Min största argument mot är igentligen att radien på veven inte är så stor som på kopplingspaketet, så 1 kg på svänghjul och tryckplatta är viktigare än 1 kg på veven. Gissar att en 4-cyl vev väger runt 20kg och över 5kg är nog svårt lätta. Med det är klart, kan man kapa några kilo till lär det bli skillnad och svänghjul och tryckplatta kan ändå inte bli så mycket lättare.

Men att kniva är något jag är tveksam till. Det ger effektvinster på högvarviga maskiner med stora motvikter (läs V8) om man inte redan har har torrsump eller vevskrapor. Om argumentet skall vara lägre luftmotstånd undrar jag vad man gör med klumpen på andra sidan motvikten...

Läste att om man tar bort motvikterna ändras balansen avsevärt vilket ger harmoniska svängingar. Inget större problem om motorn ändrar varvtal hela tiden som vid bankörning. MEN, att köra med konstant varvtal på transportstäckorna kan hamra sönder lagren om veven kommer i självsvängning.