En annan längd på vevstake förändrar tiden i TDC. Vi skulle kunna säga att det får samma inverkan som om kammen hade ett annat överlapp. Därför blir inte jämförelsen riktigt relevant som angivelse för vilken fyllnadsgrad enbart stakelängden står för. Med en kam korrigerad för stakarna kan siffrorna bli snäppen annorlunda.
Göran Malmberg

Vad var det som var häpnandsväckande då?

mycket effekt vid lågt laddtryck och medelhöga/höga varv (550nm vid 4400rpm och 1.1bars laddtryck) och lågkompad motor 8.0:1

det går inte simulera på nått bra sätt då?
har nästan all data som jag tror behövs

Det svåra med en simulering är att få ett vättigt p-v diagram, allså tryck-volym i cylindern.
På detta har jag stupat, rästen med masskrafter mm går att simulera tämligen lätt.
Hmm inte lätt, min inte ski.... krångligt.

Jag tycker det låter tämligen krångligt. Bortsett från kamtidskompensationer så får vi olika tvära pulser i insuget också som påverkar andningen. Men teorierna om detta kan säkert Joahan Edlund bättre.
Göran Malmberg

Big Al skrev:

lyfter en gammal tråd fick just höra om en motor som bänkades då resultaten var rätt så häpnandsväckande och den största skillnaden på just den motorn var just vevstakslängden motorn var en 4cyl med 77mm slag och då originalstaken är 128,5mm och den nya staken var 139,5mm nu var kolv å stake 250gram lättare pga högre placerad kolvbult samt h-profilsstakar men var det vikten som var det avgörande eller den längre staken? till min stora fråga hur räknar man på bästa vevstakslängds vs slag förhållande man ska ha vid t.ex 8000rpm? för att få störst mekanisk verkningsgrad

Generellt kan man dra slutsatsen att en lägre kompressionshöjd innebär att kolven blir lättare vilket sänker den fram och återgående massan. Konstruerar man sedan inte en motor från grunden så är man vanligen ganska låst till en specifik höjd mellan vevaxelns origo och blockdecket. Antar man då att man redan har betämt slaglängd bör i regel en längre vevstake gynna motorn i fråga om lägre massa. Ju lägre massan blir ju lägre kommer belastningen mot cylinderväggen att bli. Detta är ju dock inte det enda som påverkas.

Med en längre vevstake påverkas också vevstakens vikel mot vevaxeln vilket gör att sidobelastningarna minskar. En annan skillnad är att kolvrörelsen kring övre dödläge minskar, detta gynnar höga varvtal dels genom minskade belastningar men också pga att mer tid ges till förbränning vilket under dessa förhållanden kan gynna verkningsgraden. Exakt vilka vinster man ska vänta sig, och varifrån de kommer är dock lite svårt att förutspå.

Johan Edlund:
Finns det något sätt som inte är allt för kopliserat att simulera gastrycken i en motor???

Kan man det så får man en bättre bild på belastingrna på kolv, stake mm.

Det är ju i TEORIN! inte svårare än att man beskriver alla termodynamiska reaktioner som händer. Alla komprissioner, isotropisk, isokor osv. Förbränningen kan beskrivas med en Wiebe funktion. Då får man tempökningar på massorna i cylinder vilket leder till mer tryck osv. Väldigt enkelt i teorin. Är ju så 1-dimensionella simuleringsprogram är uppbyggda. Exvis GT-power.

Att göra i matlab är nog svårare :P har en viss känsla av att det blir avancerat rätt fort. Iom att en nomral simulering på en Dieselmotor med turbo tar cirka 5-10 min per driftspunkt i GT-power.

Men det är ju inga hemligheter, allt finns beskrivet i formler. "Bara" banka in det i matlab

och vad fa... är en Wiebe funktion?

Vore bra med lite bättre förklaring än massa glassiga ord.
om nu prensipen är så lätt kan väll du beskriva den då gärna med lite formler.
Tack iförhand.

shit, du är seriös Jo, jag kan berkriva lite mer utförligt.

Man får börja med att dela upp allt i olika steg. Tex vid insugsfasen så kommer det bli nån slags formel som beksriver hur flödet flödar dynamiskt. Hänsyn måste tas till kammen och ventilöppning osv. Även luftens massa och ev avstämning. Formler för det är jag osäker på.

Sen sker kompression, Vilket blir kompressionunder varierande volym. Samt att värmebortförseln måste tas hänsyn till. Får räkna tänkbar temphöjning via kompressionen och sen räkna bort värmeöveföring till cylinderväggarna mha vanliga formler för värmeöverföring. Detta måste ske i små steg, så att varje steg blir med konstanttryck eller volym, tror jag.

Sen i ÖD sker reaktioner under konstant volym. Också här vämebortfall via cylinderväggarna. Wiebefunktionen är bara en ansatt funktion som beskriver hur en SI.motor lämnar ifrån sig värmeenergi under förbränning. SÅ man approximerar hela förbränningen med den där funktionen. Den har i sig några styrparametrar som helst skall matchas mot verkligheten via praktiska experiment. Iaf , i slutändan kommer den bara beskriva hur mycket energi som finns att tillgå för att värma upp luft/bränsleblandningen. Den har i sin tur en massa som är beroende av Lambda. Fortsatt enkel termodynamik i små steg. Tempen ökar, konsant volym. trycket ökar. kolven rör på sig. Inte längre kostnant volym. Får göra beräkningar i små steg, ta hänsyn till värmeöverföring till cylinderväggarna. Osv..

Sen i ND öppnar avgasventilen och då blir det typ konstanttryck formler som gäller istället.

Det här är VÄÄÄLDIGT grovt. Är säkert massa små undantag beroende på overlap osv osv. Jag är också osäker på hur avstämningseffekter och dyl räknas ut i GT-power. Om det är beskrivet helt korrekt eller om det är approximerat från tester vet jag inte. GT-power kan också simulera turbon, men då ska man mäta areor i turbon, masströghetsmomoent på turbinhjul,kompressorhjul osv. Ta mätdata från inlagda snäckdiagram osv osv..

Som du förstår blir det här oändligt kårngligt till slut. Kanske därför GT-power kostar över 100 000:- . Men man får aldrig ge upp. Programmet är bara 1-dimensionellt och fungerar således ungefär som jag har förkalrat. Förloppet delas upp i små steg där vissa antaganden kan göras och sen beräknas allt enligt grundläggande termodynamiska lagar. Olika för olika delar av de 4-taktarena hos en SI motor.

SI = spark ignited.

om du är fortsatt intresserad kan vi ju gå in i det hela mer seriöst och faktiskt leta upp exakt vilka formler som gäller i varje situation. Och ta reda på lämpliga styrparametrar och utseende för Wiebe osv.

Måste nämligen öppna min jättetjocka termodynamikbok och leta lite för att hitta utseendet hos formlerna och lämpliga storheter på Cv och Cp osv. Samt gå igenom vilka antaganden som bör göras. Men det kan helt klart låta sig göras. Men nu msåte jag till jobbet.

_maniac_ :
om du tar en titt på första sidan i denna tråd och kollar på de digram jag gjort.
Hur tror du de är gjorda?


Största problemet jag har haft/har är få fram vättiga värden på kappa=cp/cv, hmm eller är det kappa=cv/cp

Har man det kan man få fram ett p-v-digram som blir drägligt överenstämmade med värkligheten är jag nöjd.
Skulle man nu kunna ca ca ca koppla ihopp p-v-digramet med en känd effektkurva skull man få en hum om vad och varför sker går sönder mm.
Så vad jag är ute efter är en eller flera folmer som kan beskriva de olika faserna i ett p-v-diagram.

Jo, jag förstår.

Vilka formler har du använt i dagsläget ? Hur är förbränningen inlagd ? Har du använt wiebe för förbränning eller bara lagt till en viss energi vid en viss punkt ?

Har du räknat med värmeöverföring till cylväggarna ?

Cp/Cv för luft är normalt 1,4. Avvikter temperaturerna, eller om det är förbränningsgaser man ska räkna på krävs dock andra värden. Lämpliga värden borde jag dock kunna leta fram om det är intressant.

Att programmen är en dimensionella brukar syfta på att man utgår från att man kan sätta flöde=area*hastighet, där hastigheten då är konstant över hela arean. Sedan kan man utgår från detta för att räkna fram vilka tryckförluster systemet har, man kan också ganska enkelt räkna med pulser även om jag inte är helt säker på hur detta går till. Detta ger i alla fall informationen om hur cylindern fylls.

Sedan simulerar man resten som _maniac_ beskrev ovan.

Angående Wiebe så följer här två utdrag från manualen till Ricardo Wave
"More widely used, however, the SI Wiebe model simply uses an S-curve function that represents the cumulative heat-release in the cylinder. The first derivative of this function is the rate of heat release. The Wiebe function is widely used and represents experimentally observed combustion heat release quite well for most situations."

"Typically, a correlational Wiebe combustion model is used, make sure the Wiebe function parameters of 50% burn point and 10-90% burn-duration were input correctly. The Wiebe function parameters normally need to be adjusted as the engine speed changes, typically the burn duration (in a premixed burn engine) increases steadily as engine speed increases and the 50% burn is affected by spark timing advance (increased with rpm increase.) The 50% burn point remains nearly constant as the engine speed changes."

Vill man göra det enkelt för sig kan man anta att exempelvis kompressionen är polytropisk. Då slipper man räkna på värmeöverföring till väggarna och istället anta en passande polytropexponent.

Bortsett från värmeförlust har man också förluster i form av blow by, vilket man kan ta hänsyn till om man önskar. Friktionsförluster måste också räknas fram om man önskar att veta vilket vridmoment motorn ger.

Att räkna lite på vilka gastryck man når för ett par olika punkter i en motor är för hand inte så svårt om man antar ett flertal förenklingar. Största problemet med dessa förenklingar är att maximalt cylindertryck blir mycket högre om man förenklar värmefrigörelsen till en punkt. Vill man då använda wiebe istället ställer detta till en hel del problem. Då bör man sannnolikt göra beräkningarna med en dator, utgå från vevaxelvinkel och med ett visst intervall räkna fram cylindervolymen och utgå från förändingen av volymen för att räkna fram tryck och temperatur tills man har klarat av en fyrtaktares 720 vevaxelgrader för att bli klar med en cykel.

p_in=1,65bar
p_ut=2,34
p_max=50

Vk=volym förbränningsrum
Vs=slagvolym
V=volymen åvanför kolven vid ett speseikt alfa

kappa_komp=ln(p_in/p_max)/ln(Vk/(Vk+Vs))
kappa_exp=ln(p_ut/p_max)/ln((Vk+Vs)/Vk)

1: alfa=0->180 --> p = p_in
2: alfa=181->360 --> p = p_in * ((Vk + Vs) / V) ^ kappa_komp
3: alfa=361->540 --> p = p_max * (Vk / V) ^ kappa_exp
4: alfa=541-720 --> p = p_ut

F_gas = -(p - 2) * A_kolv * 10 ^ 5

F_gas är den kraft som trycker på kolvens åvansida

sen backade jag hela skiten ca -18grd pga förtäningen

stegen på alfa är 1grd

Vad jag saknar är en ful-formel för att komma fram till
p_in, p_ut och p_max från en efektkurva.

Edit:
Jag är lite ringrostig på vad jag stält till med.
När jag rev i detta och inte kom la jag ner.

Hur kan du gissa pin,put och pmax ? Är de uppmätta eller bara godtyckliga värden ? För om allt är baserat på de värdena så är ju ingenting giltigt. hehe.

tanken är ju att indata skall vara , motorns geometri. kamprofil. insugstemp och insugstryck. lambda

Sen räknar man fram hur trycket ökar pga andning, kompression och heat-release. och på så sätt får man en cylindertryckskruva.

fast jag kanske misssuppfattat vad dit program är tänk att ge för utdata ?

Citat:

Hur kan du gissa pin,put och pmax ?

Nääää det kan jag INTE, varför tror du jag frågar????

Men dessa värden ger ju i alla fall något ut som kan tänkas likna verkligheten kanske.

Vad jag får ut, se diagramen i BÖRJAN av denna tråd som exempel.
Men jag BEHÖVER en bättre funtion/formel för att få fram gastrycken i en sylinder.
Som det jag har nu känns som att sinda med en slägga.

och geometrin och läge, hastighet och ax HAR jag koll på någolunda.

fuling skrev:

och vad fa... är en Wiebe funktion?

oj, nu börjar det bli intressant men tyvärr mycket komplicerat.

Wibe eller Vibe var en ryss som Stalin skickade till Sibirien och inte släppte ut ur fånglägret förrän han hade hittat på en formel för värmefrigöring (heat release) i en förbränningsmotor. Hans avhandling gavs ut i Östtyskland (Vibe, I.I.:Brennverlauf und Kreisprozess von Verbrennungsmotoren VEB Verlag Technik, Berlin, 1970). Sedan dess har gubben hetat Vibe i Tyskland och Wiebe i resten av världen. Ovanstående är kanske inte helt sant men så jag hört det.

Med hjälp av Wiebefunktionen kan man beräkna hur stor del av bränslet som förbränts vid en viss vevaxelgrad. Tyvärr behöver man veta förbränningens längd och ett par konstanter för att man ska få ut nåt ur funktionen. Det går att sätta a=5 och m=2 men det räcker inte långt. För att göra saken ännu mer komplicerad så räknar olika simuleringsprogram med olika förbränning. BoOST räknar med en förbränning som startar från noll (ingen förbränning) till 0.999 (nästan komplett förbränning). Det är rätt svårt att avgöra från en cylindertryckskurva exakt var förbränningen börjar och slutar så GT-Power (och WAVE?) räknar med 10% till 90% av förbränningen. Det går inte att använda samma a och m i BoOST som i GT-Power.

Sen borde man ta i beaktande värmeöverföring till cylindern och topplocket och då dyker det upp en gubbe som heter Woschni. Den gubben hänvisar till några andra döingar som heter Nusselt, Reynolds och Prandtl och nånstans i det läget börjar jag få gråa hår.

R. Stone och J.B. Heywood skriver lite mer om detta. Sen finns det en hel del i Pischinger, "Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine" eller i nån av följande:
http://www.tem.uoc.gr/~nchristakis/dissert_Zografakis.pdf
http://www.diva-portal.org/diva/getDocument?urn_nbn_se_liu_diva-5396-1 . . . .
http://batman.mech.ubc.ca/~davy/mech578/TDPrinciples.pdf

Fuling: om du fortfarande är med så skicka lite info om V4:an så kan jag köra en simulering i GT-Power och få en cylindertryckkurva som är ditåt åtminstone. Vad jag behöver är: borr, slag, kompression, tändpunkt, effekt och varvtal för effekten. Det går att göra samma sak i en encylindermodell i Lotus motorsimuleringsprogram som är gratis: http://www.lesoft.co.uk/index.html

Sten
Äntligen någon som skriver så tom jag förstår, hmm va lite att ta i

Lenkarna är bra, men tyvärr förstår jag inte vad jag läser efter en sida

Data på min snurra:
Hmm har allt skall bara leta rätt på tändkurvan.

Men igentligen är det inte bara min snurra jag är intreserd av utan ett verktyg lite vassare en en slägga när jag skall snida. En slö lie eller kanske en yxa typ är det jag behöver.

ingen som kan "tvär snöra" ihop en motor å testa i t.ex lotus med 2 olika längder på vevstaken så man får se skillnaden?

Förställing:
10grd --> 2400r/min
15 -->2800
20--> 3200
max21 -->3500

grundtänding 11-12grd

Tändpunkt=grund + förställing

Borr 92
slaglängd 66,78
komp 10,8:1

X_axel=r/min Y-axel=effekt i kW och Nm
Helgraden linje är effekt och sträckat moment.
Hmm det är bubbla kurovor, det är med och utan luftfilter.




Edit:
La till lite förklaring om diagramet