Det känns som att en massa energi går åt att dra runt kamaxlarna, och jag funderade på om det inte går att styra dem på annan väg än mekanisk.

Har för mig att F1 stallen har experimenterat med annan teknik? Någon som kan belysa ämnet?

SteQve skrev:

Det känns som att en massa energi går åt att dra runt kamaxlarna, och jag funderade på om det inte går att styra dem på annan väg än mekanisk. Har för mig att F1 stallen har experimenterat med annan teknik? Någon som kan belysa ämnet?

Det har funnits en del andra alternativ, men inga som egentligen har fungerat tillfredställande, då det är ganska tighta tidsmarginaler det handlar om.

Det mest banbrytande som använts och fungerat någotsånär är såvitt jag vet pneumatiska ventilfjädrar, de slits ju inte ut på samma vis som metalliska.

Jo, jag har förstått att nu mer man varvar, desto hårdare fjädrar för att ventilen verkligen skall följa kamnocken.

Är det mycket energi som går åt att driva runt kammarna? Eller är det bara jag som ytterst svag människa som tycker att det är mycket.

Jag skulle tro att om du plockar bort ventiler lyftare och fjädrar, så går kammarna runt riktigt lätt, och att det altså inte är att snuffa på kammen som kräver sitt av motorn, utan att öppna ventilerna, vilket man ju endå behöver göra, oavsett om det är via generatorn, via luftpump, vi hydraulpump eller via kamaxeln.

Så min tro är att kraften som fanns att spara är marginell.

okej. Men nu skall vi se. Det borde väl bara vara att öppna avgasventilen som är direkt jobbig? För när insugsventilen öppnas, ja då får man ju "draghjälp" från kolven, så att säga.

Dock är det ju det motsatta då avgasventilen skall öppnas, då är det ju redan tryck inne i förbränningskammaren och där borde det ju krävas lite mer av kammen för att pressa ned ventilen.

Jag menade också att det är att dra runt kammen med hela kånkarången (bra ord för ventiler, fjädrar mm) som borde ta energi.

något som man kan tjäna lite på är att använda så lätta saker som möjligt - titanretainers och ventiler behöver inte lika grova fjädrar. Klenare fjädrar är lättare fjädrar osv.. Klenare fjädrar stjäl väl då, teoretiskt sett, mindre kraft också?

Vill man inte hosta upp pengar för titanventiler (som är dyyyrt!), har många tillverkare rostfria "lättviktsversioner" av ventiler.

Javisst, men sen så borde man få hjälp att dra runt kammen av den ventil(fjäder) som håller på och stänger, vilket man inte fär med hydrauliska/pneumatiska/magnetiska vetilmanövrerare, så de borde egentligen kräva mer kraft från motorn.

Sen är det egentliga problemet exaktheten i hydrauliska/pneumatiska/magnetiska ventillöppnare, att få exakt rätt öppningstillfälle, och öppningshastighet medmeraq.

En kul sak med en bil jag läste om för många år sedan, som tydligen hade kamlösa hydrauliska öpningsmekanism, var att den inte gick att starta förens oljetrycket hade kommit upp.

Mario Illien, Technical Director Ilmor Engineering svarade som följande då han blev tillfrågad om detta:

Is there now a case for active valves?
"No chance! Think of the power consumption it would cost. And can you imagine the accuracy you would need achieve?
We have a dynamic clearence between the piston and valve in the region of 0.2 mm. Whatever means you are using to control your valve; to achieve that sort of clearence at the rpm we are running, is one hell of a challenge.
I don't think active valves are a possibility with current technology. But where you really throw the whole thing out is on the energy balance. When you consider the energy it takes to open and close the valve - with 40 valves in the engine - you come very quickly to the conclusion that it's not worth considering"

Vill minnas att jag hört siffror på att kammarna drar 10 hk eller så i en modern F1 under full fart (det är friktionen mellan kolvar och cylindrar som är den stora boven). När en kamlob öppnar en ventil så lagras energi i fjädern, denna får man dock tillbaka då ventilen stänger. Vad som utgör förlusten i ett ventilsystem är huvudsakligen friktionen mellan kamaxelns lober och ventiltryckarna. Då friktionen ökar vid ökat ventiltryck så kan man hålla friktionen så låg som möjligt genom att inte köra med högre fjädertryck än vad som behövs (med PVRS så kan man justera trycket då motorn går). Vidare så ytnyttjar man idag vanligen "finger följare" vilka inte ger upphov till några större sidobelastningar. I F1 så är vanligtvis både insugs och avgasventil av titanlegeringar, avgasventilerna har ibland ett skikt av TBC på ovansidan. En insugsventil är kring 40 mm i diameter och en avgasventil kring 30 mm, de har ventilskaft som är ungefär 5 mm i diameter och vikten ligger kring dryga 30 gram.
Med PVRS så blir man också av med en del massa då man slipper den mekaniska fjädern, dessa system är dessutom i långa loppet billiga då de nästan aldrig strular utan de problem som funnits har i princip varit relaterade till en hög konsumption av gas och smuts som hamnar i PVRS ventilerna.

Ett system som Renault testade med tidigare utnyttjade hydraulik via en servoventil för att öppna ventilerna medans de stängdes av tryckluft som vanligt. Systemet har dock aldrig suttit i en F1 bil.

På tal om ventiler i titan så har Toyota ett par i serieproduktion vilka tillverkas av pulvermetall. Avgasventilerna är dessutom förstärkta med TiB så att de får en hållbarhet i klass med stålventiler trots driftstemperaturer kring 800 grader. Dessa ska dessutom vara relativt billiga.

Sedan finns det också frågetecken om hur stora fördelar det ger om man kan ställa ventiltiderna hur som helst, vissa anser att det inte ger några större fördelar jämfört med ett bra variabelt ventilsystem som använder kamaxlar.

teknikens värld hade ett repotage om renults F1 motorer där de använde sig av vanliga klassiska ventilfjädrar men i stället för kammarna satt det mangnetventiler som var byggda på så sätt att man kunde sjustera hur mycket och fort ventilen skulle öppna.
men så är det ju jävligt dyrt för oss vanlig dödliga människor att få tag i något sådant

Hallå.

Kul ämne!!!

Satt och tittade i någon bok med olika patent för att lösa ventil problematiken.
Det roliga med denna bok va att de lite över 200 lösningarna så funkade inte någon... Försökte hitta boken men den ligger la i någon låda...

hur som. Det lär inte finnas en enda riktigt bra lösning på hur man löser ventilproblemet på en motor. Folk har försökt med allt från roterande ventiler till olika typer av hydrauliska eller pneumatiska ventiler men slutligen så blir all lösningar ganska krångliga.
Det behövs ju som sagt bara en svag länk för att det skall vara en dålig lösning.


Men Men
Att mycket av energin går åt att flytta en ventil fram och tillbaka vet vi. Dock så är ventilens vikt är så liten så det inte blir så stora acc. krafter iallfall.
Det hade varit värre om man hade stötstänger och vippor. Detta då det ökar massan på det som skall förflyttas

Men fjäderns kraft har mycket stor betydelse. Det är sant att om man klämmer ihop en fjäder så laddar man upp energi i fjädern.
Men ....När kamaxeln trycker på en ventil så motverkar fjädern detta. Men när ventilen ska stängas så görs detta av fjädern. Och det är bara en fraktion av den energi som man har använt för att öppna ventilen som behövs för att stänga den. Tack vare fjädern.

Följande är förloppet

1) kammen trycker på ventilen
->Fjädern trycks ihop
2) ventilen öppen
->Fjädern är uppladdad med energi /hoptryckt.
3) Ventilen stänger
Fjädern expanderas.

Under inget tillfälle så återgår energin till vevaxeln.
Fjädern kan inte trycka tillbaka någon energi till cam axeln.

Därav är fjädern en riktig förlustaffär... men det är en enkel lösning. Och det är ett viktigt recept. för att det skall fungera överhuvudtaget


Det man kanske borde titta på är dubbelverkande ventiler. Dock så bli kamaxeln lite svårare att göra... Men man ha en mycket svagare fjäder.

Ducati har väll tvångsstyrda ventiler, exakt hur det funkar har jag INGEN aning om.

fuling skrev:

Ducati har väll tvångsstyrda ventiler, exakt hur det funkar har jag INGEN aning om.

Desmodroniska tror jag det heter.

Hittade bra düsk förklaring: http://bahnsporttechnik.de/Lexikon/body_lexikon.html

Westfield skrev:

fuling skrev: Ducati har väll tvångsstyrda ventiler, exakt hur det funkar har jag INGEN aning om. Desmodroniska tror jag det heter.

Desmodromisk ventilstyrning använder mycket riktigt inga ventilfjädrar. Så här ser Ducatis lösning ut:

Det är en del roadracing hojar som har det.


Det är p.g.a. detta som kammen blir lite knixig. Det måsta vara lika lång radie till axelcentrum från både ovan och undersidan av kamaxeln. Men med en bra datamaskin så kan man ju lösa det.

*/Danne

Daniel_B skrev:

Satt och tittade i någon bok med olika patent för att lösa ventil problematiken. Det roliga med denna bok va att de lite över 200 lösningarna så funkade inte någon...

Det vore kul om du kunde ge namnet på boken. Jag är alltid intresserad av lösningar som inte funkar...

Daniel_B skrev:

Under inget tillfälle så återgår energin till vevaxeln. Fjädern kan inte trycka tillbaka någon energi till cam axeln. Därav är fjädern en riktig förlustaffär... men det är en enkel lösning. Och det är ett viktigt recept. för att det skall fungera överhuvudtaget

Hmmm... Borde inte fjädern kunna avge energi till kamaxeln?

Desmodromisk ventilstyrning är en mycket elegant lösning. Mer info på http://members.chello.nl/~wgj.jansen/
Ferrari har experimenterat med desmo på F1 motorer. Denna bild tog jag på Ferraris museum för ett par år sedan. (Fotad genom en plexiruta så därför är kvaliteten dålig. En likadan bild finns på länken ovan) Topplocket är gjort för 6 cylindrar så det härstammar säkert från V12 åren.

Nog lär energi överföras från fjädern till kamaxeln då ventilen stänger. Den förlust ventilsystemet orsakar är huvudsakligen den friktion som sker mellan kamaxeln och lyftare. Sedan blir ju en del av energin som går åt då man trycker ihop fjädern till friktionsvärme i fjädern själv.

Renaults kamlösa F1 motor tenderar att alltid att komma upp i sådana här diskussioner och det kan nämnas att den använder hydraulik för att öppna ventilerna. Motorn har aldrig testats i en F1 bil.

Daniel_B skrev:

Men fjäderns kraft har mycket stor betydelse. Det är sant att om man klämmer ihop en fjäder så laddar man upp energi i fjädern. Men ....När kamaxeln trycker på en ventil så motverkar fjädern detta. Men när ventilen ska stängas så görs detta av fjädern. Och det är bara en fraktion av den energi som man har använt för att öppna ventilen som behövs för att stänga den. Tack vare fjädern. Följande är förloppet 1) kammen trycker på ventilen ->Fjädern trycks ihop 2) ventilen öppen ->Fjädern är uppladdad med energi /hoptryckt. 3) Ventilen stänger Fjädern expanderas. Under inget tillfälle så återgår energin till vevaxeln. Fjädern kan inte trycka tillbaka någon energi till cam axeln. Därav är fjädern en riktig förlustaffär... men det är en enkel lösning. Och det är ett viktigt recept. för att det skall fungera överhuvudtaget .

Uhu....

Som jag tolkar din text så skulle det innebära att ventilen/tryckaren nästan släpper från kamloben ("fritt fall") när ventilen ska stänga. Är det verkligen så? Jag tycker det känns som att ventilfjäden hjälper till att driva runt kamaxeln. Därmed inte sagt att det hjälper att driva veven, men det kanske sparar lite energi/moment när en annan lob mer eller mindre samtidigt ska öppna en annan ventil ?

Pär Hylander skrev:

Som jag tolkar din text så skulle det innebära att ventilen/tryckaren nästan släpper från kamloben ("fritt fall") när ventilen ska stänga. Är det verkligen så? Jag tycker det känns som att ventilfjäden hjälper till att driva runt kamaxeln.

Det där är väl varvtalsberoende? Kan tänka mig att det blir mer eller mindre "fritt fall" vid höga lyft och höga varvtal (dvs räserbilsmotorer). Dessutom numera experimenterar man väl ganska fritt (även på produktionsbilar med lite mer pulver/liter än std vagnar) med även konkava ytor på kamlober och jag kan tänka mig att det blir mer "fritt fall" i såna situationer?

Svårt att tänka mig att man får något fritt fall överhuvudtaget, de stötarna som skulle uppstå skulle leda till allt för mycket materialutmattning?

henningo skrev:

Svårt att tänka mig att man får något fritt fall överhuvudtaget, de stötarna som skulle uppstå skulle leda till allt för mycket materialutmattning?

...och/eller att ventilerna får "hjälp" av kolvarna - vilket också är precis vad som kan hända om man övervarvar en motor så att fjädrarna inte räcker till.

Så, på högre varv kan jag mycket väl tänka mig att man är så nära "fritt fall" att man kan bortse från faktorn att fjädrarna skulle returnera energi till kammen.