Trimning av sugmotorer samt allmän förbränningsmotorlära

Sharky · 2007-07-19T13:40:05+02:00

Trimning av sugmotorer ----------------- NOTE -------------------------- Denna klistrade tråd är INTE till för frågor om tex "hur skall jag trimma". Ta sådant i egna separata trådar. Det är OK att posta påpekanden, förklaringar, tillägg etc i denna tråd. INGET annat. Vi moderatorer tar oss friheten att i stickytrådar rensa utan att berätta det. (Stor uppdatering 2007-08-30, vissa småsaker saknas ännu) Göran Moderator --------------------------------------------------- Det vi avhandlar här är grundidéerna för sugmotortrimning. Det mesta beskrivs i ord men på slutet som en liten överkurs finns en del formler och uträkningar. Denna artikel är inte faktagranskad i detalj men skriven med avsikt att vara populärvetenskaplig och samtidigt så korrekt som möjligt vilket är en svår balansgång. Notera att denna artikel handlar om trimning inte stylinginspirerad modifikation i form av annat luftfilter, chippad orginal sugmotor och annat slutrör. Notera också att denna artikel inte går in på problematiken kring besiktning - trimning eller vilken återverkan trimning kan få på försäkringar etc. INLEDNING Vi börjar med att titta på konsten att accelerera en bil. Givetvis vill vi ha så liten vikt som möjligt. Därför är ju det ABSOLUT bästa sättet , och billigaste, att få en bil att gå snabbare att lätta den. Ska vi lägger ner 50 000 på vår motor är det ju tråkigt med 300Kg som bara förstör för oss. Nu är det svårt för många att lätta sin vanliga bil något nämnvärt eftersom man ofta vill ha hyfsat tyst kupe, baksäte, stereo, klimatanläggning etc. Men om man bygger en bil med avsikt att få prestanda så är punkt ett alltid att lätta maximalt på allt onödigt. Nedan i denna artikel så beskriv också andra sätt som ger snabbare bil utan att höja effekten - tex att byta från mekanisk kylfläkt till elektrisk dito. Här bör man dock vara medveten om att prestanda kräver säkerhet och extra kilon för en bur är en ren livförsäkring. Går vi nu över till motorn och har tänkt oss att få upp effekten så tar vi det från grunden nedan: I en förbränningsmotor, tex en bensinmotor, så omvandlar man den kemiska energi som finns lagrad i bensin till mekanisk energi genom att blanda luft och bensin och tända eld på skiten och låta trycket från denna snabba förbränning påverka kolven i cylindern som trycks neråt och via vevstaken överföra rörelsen till vevaxelns som omvandlar den raka rörelsen till en roterande rörelse. Detta är den enkla grunden för en förbränningsmotor och konsten är att göra denna omvandling från kemisk energi till mekanisk energi så effektiv som möjligt Ser vi vidare på förbränningsmotorn så kan man se den som en luftpump. Desto mera luft den kan pumpa desto mer effekt kan vi ta ut bara vi tillför bränsle. Att det är så beror på att det optimala blandningsförhållandet mellan luft och bensin är fast, så ju mera luft vi suger in, desto mera bensin skall man tillföra och genom att bensinen tillhandahåller den energi som vi skall tillgodogöra så är mera bensin lika med mera tillgänglig energi. I en sugmotor är vi normalt begränsad till luftens atmosfärstryck för att fylla cylindrarna. Denna fyllning sker när vi öppnar insugsventilerna och låter kolvens nedåtgående rörelse suga in luft. Problematiken med en sugmotor är att det är svårt att mata cylindrarna med övertryck. Vi har ingen heffaklump till turbo och ingen träskruv till kompressor som pumpar in luft med övertryck. Man pratar om fyllnadsgrad: Lyckas man fylla cylinderna helt full med luft så att man får en full cylinder med samma lufttryck som atmosfären utanför bilen så har man 100% fyllnadsgrad. Men som vi kommer att lära oss nedan så går det med diverse knep att öka denna fyllnadsgrad även på en sugmotor. Notera detta med fyllnadsgrad. Detta är helt centralt för hur bra motor vi kan bygga dvs hur mycket effekt man kan få ut. (Överkurs: Fyllnadsgrad kallas ofta för VE: volumetric effiecency" som heter "volymetrisk verkningsgrad" på svenska och räknas i % där 100% är en liter luft i en liter cylinder) Om vi stolpar upp vad vi är ute efter för att få ut mera effekt ur en motor så ser det ut så här: - Bättre fyllnadsgrad - Mindre friktion i rörliga delar - Mindre värmeförluster - Lägre vikt på rörliga delar i motorn - Högre varv Fyllnadsgrad gick vi igenom schematiskt ovan , vi kommer att nämna mer om det, men nästa sak vi tar upp är högre varv: Varför vill vi ha höga varv?. Jo därför att högre varv ger mera effekt på en motor med en given slagvolym. En annan väg att gå är att behålla varvtalet men öka slagvolymen storleken på motorn. I många tävlingsklasser är man begränsad till en maximal slagvolym men på gatan så kan man givetvis välja att välta ner en betydligt större motor i sin bil. Ofta är trimning till höga effekter en kombination av att öka slagvolymen borra , stroka en motor och öka varvtalet. Trimningssteg: Måste man verkligen göra all det här? Nej, som tur är så är det en fråga om hur mycket effekt man vill ha. För måttliga effektökningar så räcker det med yttre modifikationer, dvs man behöver inte öppna motorn. Ett första steg är alltid att se till att motorn andas bättre och till många/vissa modeller finns färdiga extraktoravgassystem att köpa. Detta tillsammans med en trimkam samt eventuellt ett anpassat chip är sannolikt nog för många. Nästa steg är att plocka av toppen och matchporta och polera allting, se till att spjället passar exakt och öppnar max etc. Efter detta så kommer ett stort steg höja maxvarv för att kunna få ut mera effekt. Här börjar det bli komplicerat och dyrt för nu måste man börja se över innehållet i toppen, porta, hårdare fjädrar, andra ventiler, höja komp och en kam anpassad för att hålla i längre på varv. Steget efter detta är att lätta allt rörligt i topp och block och här blir det alltså stor ombyggnad. Effekt kontra varvtal För att förenkla bilden lite från början så kan det dock vara lämpligt att titta på en motor med orörd slagvolym. Ofta är det så man trimmar en orginalmotor. Låt oss ta en Golf GTI motor, 1.8liter och 16V som exempel. Antag att den är trimmad så att vi har ett vridmoment på 198Nm på våra experimentvarvtal nedan . Eftersom det är ett fast samband mellan vridmoment och effekt (formel finns på slutet av artikeln) så blir våra effekter vid respektive varvtal: 4000rpm - 112Hk. 6000rpm - 169Hk 7024rpm - 198Hk 8000rpm 225Hk 9000rpm 253Hk Notera just 7024 rpm, där har vi samma effekt i Hkr som vrid i Nm . Detta är en konskvens av formeln mellan effekt och vrid och kan vara bra att komma ihåg. Vi återvänder som hastigast till resonemanget från början om bilars vikt. Tar vi denna Golf GTI med en vikt på 1500kg orginal och räknar på vad lättning och trimning skulle ge så hamnar vi i originalfallet på 10Kg per Hk med en 150Hkr orginalmotor. Lättar vi den och trimmar så hamnar vi på 5Kg per Hk. Ni ser tydligt vad man kan förvänta sig med 300Kg lättning, en effektiv trimmad motor och möjlighet att varva. Givetvis kommer frågan upp varför vi inte kan trimma denna 1.8L motor så att vi ökar vridet till låt oss 500Nm vilket skulle ge 500Hkr redan vid 7024rpm. Då skulle vi ju slippa varva så mycket. Detta beror på att det finns en gräns för hur mycket vridmoment per liter slagvolym man kan få ut ur en förbränningsmotor och matar vi den med bensin så kan man räkna på ca 125Nm per liter slagvolym. Härledning och förklaring finns i slutet av artikeln. Nu hoppar vi in på motorns olika delar och vad man gör vid trimning: TOPPLOCK När det gäller toppen i sig så är en av dom stora skillnaderna två eller flerventilsteknik. Flerventilsteknik är ofta 4 ventiler per cylinder men även tre respektive fem förkommer. Den största fördelen med en 4V topp är flödet.Man kan aldrig få en 2V att flöda mer än motsvarande 4V med samma modifieringar. En annan stor fördel är att ventiler och ventilfjädrar/tryckare blir mindre och därmed lättare vilket minskar påkänningarna vid höga varv. Drivningen av kamaxlar och ventiler om grejorna är tunga och klumpiga tar MÅNGA hästkrafter så det finns en vinst effektmässigt också med att ha så lätta delar som möjligt. En annan följd av flerventilstekniken är att det går att utforma bättre effektivare förbränningsrum. Fördelarna med en 2V är att ventilerna ofta på motorer med måttlig kompression är av typen non-interfering vilket innebär att ventilerna inte tar i kolven vid ett eventuellt haveri av kamdrivningen. Märkesspecifikt kan det ju finnas skillander o kanalvinkel, tändstiftsplacering som kanske kan göra en 8V till ett bättre alternativ på en viss motorserie men generellt sett är flerventilsteknik att föredra om man vill ha ut mycket effekt. Förutom antal ventiler så finns det även andra saker som avgör hur bra en topp är för trimning, tex sådana saker som kanalvinklar, hur nära vattenkanaler ligger insugs/avgaskanaler etc. Även dåliga toppar går att göra väldigt bra men det kan kosta oerhörda pengar. Nu går vi in på toppens delar: Kamaxeln Kamaxeln har som funktion att styra ventilernas öppningstider och lyfthöjd. Tittar vi på på en standard kam så har den ganska så korta öppningstider och lågt lyft. Detta ger en mjuk och fin tomgång och ganska så brett register och ger kontrollerade avgasemissioner men är inte alls optimerad för hög fyllnadsgrad. Vi vill ha en riktigt vass kam med mycket lyft, duration (öppningstid) och överlapp. Detta resulterar i en orolig tomgång men massor med vrid under en mindre varvtalsområde. Överlapp är när både insugs och avgasventilerna är öppna samtidigt. Bra på höga varv då så verkligen får ut alla avgaser och in med mycket ny luft. Sämre på tomgång. Många moderna motorer har dessutom ställbara kammar vilket gör att vridmomentkurvan går att hålla jämnare över ett större varvtal. Med en icke ställbar kan så har man teoretiskt en enda punkt där man får max vridmoment och detta kan vara helt ok på en racebil med tätstegad växellåda men på en standardbil med orginal växellåda så kan allför vassa kammar leda till okörbara bilar. Kamteori är omgivet med mycket mystik och massor med olika teorier om vad som är bäst. Kamdrev: Drevet där kedjan/remmen till kamtransmissionen löper. Originalmotorn har fasta drev, men vi vill kunna justera för att leta effekt. Brukar finnas färdiga ställbara drev i färgglada kartonger att köpa för mycket pengar. Går att bygga egna om man är lite händig och gillar att konstruera. Blanda inte ihop detta med ställbara kammar. Justerbara kamdrev är för att flytta kammarnas inställning och blir densamma oavsett vad motorn varvar men med ställbara kammar så justerar motorns insprutningssystem kammarna kontinuerligt beroende på motorns varvtal. Kamtransmission: Remmen/kedjan som driver kamaxlarna. Brukar kunna var lite klena om man ska varva mycket. Har man rem så är det brukligt att byta till en bredare rem med högre hållfasthet för att minska risken för brott. Har man kedja så är det svårare även om det finns höghållfasthetskedjor att köpa om man bara letar. Ventilerna Ventiler: Insugsventiler släpper in luft och avgasventiler släpper ut avgaser ur cylindern. Original ventiler har oftast inte maximal area som går att få in i förbränningsrummet. Naturligtvis så vill vi ändra på detta. Så stora ventiler som är fysiskt möjligt ger mer luft in i cylindern. Men beroende på ventilernas placering så kan för stora ventiler ibland vara till nackdel då det leder till dåliga strömningsförhållanden runt ventilerna. Man blir oftast tvungen att byta ventilsäten för att matcha de större ventilerna. Ventiler köper man på lösvara och svarvar in spåret där knasterna ska sitta själv. Detta ger dig fri tillgång till att välja vilka ventiler du vill ha, storlek och material. Man kan även välja vilken miravinkel man vill ha (se senare). Gällande avgasventilerna så rekommenderas natriumfyllda (saltfyllda) ventiler. Avleder värme lättare än vanliga solida ventiler och värme brukar vi ha tillräckligt av. Mirafrästa ventiler används för att optimera vinkeln mellan tallriken och anliggningsytan. Generellt sett brukar en mindre vinkel vara att föredra och många trimmare brukar vara väldigt tystlåtna om vilken vinkel de använder. Ventiltryckare: Har som uppgift att länka samman kammen och ventilen. En modern standard motor har hydrauliska tryckare. Finessen med dessa är att dom är självjusterande. Mycket tysta och fina när de har rätt mängd olja. Skall vi varva mycket, låt oss säga 9000 varv så hänger inte hydrauliska tryckare med, de byter vi mot solida (mekaniska) tryckare lätta sådana - och justerar in med shimsbrickor.. Ventilfjädrar: Trycker tillbaka ventilerna när kammen stängt. Standard motorer har alldeles ypperliga ventilfjädrar, upp till låt oss säga 7000 varv. Skall vi varva mer måste dock dessa bytas. De fjädrarna vi vill ha har ett mycket höga inspänningstryck. Detta för att de ska hinna stänga i tid och vi slipper ventilsläpp. Dubbla ventilfjädrar kan också användas bl a för att undvika resonanser vid vissa varvtal som kan ge ventilsläpp. Retrainers: Kan jämföras med fjädertallrikarna i hjulupphängningen, ventil fjädrarna är spända mellan dessa. Håller inte för våra hårda fjädrar. Byt mot hårdare saker, titanium! Portning Kanalernas utformning: När en standard topp tillverkas så är det under mycket hård ekonomisk press. Det blir långt ifrån optimalt. Det vi vill ha ut är större flöde men även lite fördelaktiga virvlar för att blanda luft/bränsle bra. Vanligt förekommande när man garageportar är att man gör en så stor kanal som möjligt. Mycket plats ger ju mer luft kan ju tänkas logiskt eller hur? Men det vi vill ha ett insug som är format i en jämn kona ner mot en avsmalnad precis innan ventilen. Konan för att få ett fint flöde ner mot ventilen och avsmalningen för att få en fin virvel ner i cylindern. Vi vill dessutom ha raka kanaler utan skarpa vinklar. Många toppar på enklare motorer har krokiga dåliga kanaler och modifiera sådana toppar för höga flöden går att göra men kräver ofta total ombyggnad omsvetsning av hela toppen. Matchportning: Samma sak som kanalutformningen, ekonomisk press i produktion leder till dålig passform. Matchportning betyder att man skapar en helt friktionsfri övergång genom att göra kanalerna exakt lika stora och exakt mitt emot varandra i grenrör/insugsrör och toppen. Detta görs enklast genom att lägga packningen mot godset och sedan porta efter packningen. Upprepa på den delen du inte portat. Ytan: För att uppnå maximalt flöde eller blandning så rekommenderas en lite skrovlig yta i insuget för att blanda luft/bränsle på ett bra sätt. På avgassidan så är det en så jämn yta som möjligt för att bara få ut dem utan motstånd. Förbränningsrum: <HÄR KOMMER MERA SNART> Allmän utformning: Swirl: Squish: Quench: Övrig modifikation av toppen Plana: Planar toppen gör man normalt sett för att skapa en rak och jämn anliggningsyta mot topplockspackspackningen. Så ska inte vi göra, vi ska förminska förbränningsrummet genom att plana toppen en mm eller mer. Detta resulterar i högre kompressionsförhållande. Förbränningen har mindre plats att brinna på och trycket på kolven ökar. NOTERA: Gör man detta så måste man mäta så att ventilerna fortfarande klarar sig från att ta i kolvarna och tänka på att kaminställningarna måste göras om. (Överkurs: Om man planar toppen två mm och har ett kamdrev som är 100mm i diameter - dvs som har en pereferilängd på PI * D = 314mm så kommer kamläget att ändras med (2/314 ) * 360 = 2.2 grader) Kompressionsförhållande: Detta är inget man mäter med en kompressionstestare, det är kompressionstryck man mäter med en kompressionstestare och kompresionstrycket beror av mera än bara kompressionsförhållandet. Formeln för komp.förhållande är enligt följande ((Vs+Vk)/Vk) där Vs= slagvolym och Vk=kompressionsvolym. Höja kompressionsförhållandet går bara att göra till en viss gräns sen självantänder bränslet ,som i en diesel, fast helt okontrollerat. Detta kallas för spikningar. Lägger vi oss runt 11-11.5 så är detta maximalt vad vi kan klara att köra med innan vi spikar allt sönder och samman. Går vi över detta kräves det att man alltid kör på racingbränsle/E85. Alltså inget för bruksbilen om man bestämmer sig för racingbränsle. Blueprint: Engelskans ord för ritning. Det vi ska göra med detta är att vi ska mäta upp ALLT på toppen. Ventilspel, spel i ventiltätning, längd på allt, bredd på allt. Sedan kommer vi till det svåra. Alla lager ska ha exakt samma spel. Alla lager ska vara exakt lika breda. Kortfattat så ska alla mått som är angivna vara exakt efter fabrikens uppgifter med undantag för modifikationer men som även de naturligtvis ska ha samma precision som allt annat man justerat in. Sammanfattning om topplock: Plana Man fräser av någon mm av toppen för att öka kompressionen i motorn (görs med fördel hos motorbearbetningsfirma). Porta Ökar volymen i insug och avgaskanaler i motorn för bättre flöde (görs med fördel hos motorbearbetningsfirma). Notera att bäst inte alltid är samma som maximalt flöde. Större ventiler Ofta måste man porta toppen för att få större ventiler att funka. Hårdare fjädrar Gör att ventilerna stänger fortare och förhindrar att luft läcker ut eller in vid höga varvtal. Minskar risken för "ventilsläpp" och att kolven krockar med ventilen. Vassare Kam Öppnar ventilerna högre och längre beroende på kammen/arnas utformning. Lättare delar - lättare fjädrar, tallrikar, tryckare, ventiler för mindre påkänningar på höga varv. INSUG Insugsröret till respektive cylinder är avstämt att jobba på ett visst varvtal, cylindervolym osv. Detta bestäms i princip av längden på röret och desto längre rör desto lägre varvtal är insugsröret optimalt vid. Att räkna ut detta kräver att man vet hur hela flödesvägen genom motorn och avgasssystmet beter sig och är rätt svårt om man vill ha det maximalt bra. Ett flertal moderna bilar med lite värre motorer har justerbara insug av en eller annan konstruktion för att skapa flera optimala resonanser. På en orginalbil kan man dock inte lita på att detta är gjort för att få ut mera effekt utan det kan lika gärna vara för att få ner bränsleförbrukning eller få ner avgasemissioner. Det vi vill ha med ett avstämt insug är extra boost ,dvs ett sätt att öka fyllnadsgraden till över 100%, alltså precis som vi skulle ha övertryck in till cylindrarna. När man designar insug så pratar man om pulser: 2:a pulsen, 4: pulsen vilket i princip är övertoner exakt som i musik. (grundläggande fysiken bakom är densamma) Tar vi som exempel 2:a pulsen (2: övertonen) så ger den 10% boost, har stor bandbredd (varvtalsområde med effekt) men ger ett mycket långt rör i jämförelse med 4:e pulsen (4% boost). För att ta en Golf GTI 1.8 med sportkammar och en vridmomentsavstämning på 4000rpm, 6000rpm och vid 8000rpm som exempel så får vi dessa rörlängder. 2:a pulsen 4000rpm <tbd> 2:a pulsen 6000rpm <tbd> 2:a pulsen 8000rpm <tbd> 4:e pulsen 4000rpm <tbd> 4:e pulsen 6000rpm <tbd> 4:e pulsen 8000rpm <tbd> Som vi ser så får vi ungefär samma rörlängd vid 4000 och 4:e som vi får med 2:a vid 8000. Med andra ord så är puls 4-puls 2 aktiva vid olika varvtal såvida 2:a pulsen är med innan varvstoppet. För att få duktigt med effekt så ska va naturligtvis matcha avstämningen på avgassystemet på samma varvtal. Rören ska ju sedan ha någon form av spjäll. Två varianter finns endera ett enda spjäll eller ett spjäll per cylinder. Har man endast ett enda spjäll så krävs en burk en så kallad plenumkammare där spjället sitter och som matar insugsrören till alla cylindrar med luft. Kör man med plenum så bör varje insugsrör sluta i trattar inne i kammaren. Inloppet på ett rör verkar nämligen som MINDRE än resten av röret. Detta kompenserar vi med trattar. Tratten bör lämpligen sitta 10mm från botten och minst 50mm från taket på plenumet. Lämplig spjällarea är 10mm2 per hk. Till vår tänkta golf med 200 hk blir det ett spjäll på 50 mm. Med separata spjäll så är man inte bunden av att mäta exaka luftflöden inuti en plenumkammare (för att veta att alla cylindrar får exakt lika mycket luft under alla driftsvillkor) men med separata spjäll så får man massor med mekanik som måste justeras och fungera ihop och trassel med vakuumkanaler mm. Har man dessutom luftmassemätare och separata spjäll så krävs ändå ett plenum för att kunna mäta summa tillförd luft till motorn. Spridare: Spridarnas placering är även det en viktig del i vårt arbete med effektiv förbränning. Med rätt avstånd så hinner bränslet att atomiseras bättre och förbränningen blir effektivare. Man kan räkna varvtalets första 2 siffror som procent (6000rpm är 60%) och vid den avstämning man vill ha, så många procent av hela insugskanalen (från ventil till plenum) är lämpligt avstånd att sätta spridaren på. Rekommenderas att minska lite då motorn sotar en del vid gatkörning. På extremt högvarviga motorer så sätter man spridarna utanför insuget! Men då krävs en extra spridare inuti insuget om man vill kunna köra bilen under måhända 6000 rpm.. Man bör även vara väldigt noggrann med vinkeln på spridaen så att strålen inte träffar motsatta kanalväggen och att spridaren sitter lagom långt in så den inte träffar hållaren. Luftfilter: Luftfiltret skall skydda motorn från att få i sig skit. Tyvärr gör man detta till en kostnad effektmässigt som heter tryckfall. Detta blir då en avvägning mellan motorslitage och effektförlust. Generellt sett så är det så att ju större filterarea man har desto mindre tryckförlust får man. Andra problemet med lufttillförseln är att den skall ske med så kall luft som möjligt. Teoretiskt så motsvarar 10 grader kallare luft 3% mera effekt och 10 grader varmare luft 3% mindre effekt. (Överkurs teori: Allmänna gaslagen, pV = nRT, ansätt konstant volym, konstant tryck och räkna ut n som funktion av T). Har vi kvar originalburken ska vi se till att vi får in mycket luft, gärna så att luft kommer direkt från fronten och in i luftburken. I burken sätter vi sen ett sportfilter med samma form som originalfiltret. Med öppet filter så måste vi ha en avskärmning så vi inte drar in en massa varmluft. Därför ska vi precis som med burken kvar i bilen se till att få in mycket luft till filtret. Så montera helst det öppna filtret i en avskärmad burk. Bygger man eget insug skall man inte glömma att göra alla vacumuttag vi tänkt kan behövas och ett par till. Vacumuttag är tråkigt att vara utan när motorn ska i bänken sen. Sammanfattning Insug: Längdavstämmning - Lika långa runners/rör på alla insugskanaler. Längden avgör vart på varvtalsregistrer man får effektivaste motorn. Långa rör = bra på låga varv. Korta rör =bra på höga varv. Matchporta Slipa ner kanterna i på insugs och avgassidan så det blir jämna övergångar mellan grenrör och insug. Vid alla kanter bildas turbulens som påverkar flödet. Justera avståndet från spridaren till ventilen - Man justerar avståndet mellan ventil och insugets början i procent mot längden. Vid ex 10 000 varv kan man sätta spridaren i början av röret och inte inne vid toppen som det sitter orginal. Detta ger bättre blandning mellan bränsle och luft. SÅ ska man ha vridet vid 7000 så ska man nog gå på 50% av längden på insugsrören. Dubbla spridare - en spridare för lågvarv och en för höga varv/maxvarv som skjuter rätt in i insugstrattarna. MOTORBLOCK Kolvar och stakar Kolvar och stakar: För att få ut mycket effekt så krävs det att vi kan varva rejält. För att motorn ska stå pall för detta så kan det krävas att stakarna byts ut mot hårdare doningar. Finns många olika versioner men smidda H-stakar är förträffliga om man nu behöver byta. Skall man varva extermt mycket över 9 -10000 rpm så krävs lättare material i vevstakarna. Ska vi upp i höga effektsiffror/höga varvtal så kan det även krävas andra kolvar. Smidda kolvar i aluminiumlegering är då alternativet som gäller. Man ges då även fördelen att välja kolvar efter tilltänkt kompressionsförhållande. Tittar man på undersidan på en kolv så ser man om den är smidd eller gjuten. En gjuten har gjutgrader och skarpa kanter, en smidd har jämna mjuka kanter. Att beställa rätt kolv är en komplicerad procedur då det är många parametrar att ta hänsyn till: - Kolvspel - Ringplacering - Ringtyp - Kolvbultstyp - Typ av låsning till kolvbult - Plan topp, inverted dome, dome - Kolvtakstjocklek om man skall bearbeta för ventilurtag - Placering av kolvbult både axiellt och radiellt - Variant av legering i kolven - Allmän kolvdesign skirts- skelettkolv - Coating Coating och kolvkylning genom underspoling av olja är två sätt att minska kolvarnas driftstemperatur och öka hållbarhet samt minska risk för spikning. Vill man sedan plöja ner väldigt mycket pengar så kan man stroka och borra motorn. Strokning: Strokning betyder att man byter till en vevaxel med längre slag eller att man excenterslipar vevtapparna (dvs slipa ner diametern på vevaxeltapparna genom att bara ta material på "insidan" så att man flyttar vevtappens centrum längre ifrån vevaxelns centrum. Efter strokning behöver man stakar som är kortare eller högre kolvbultsplacering på kolvarna. Ger en motor med mycket vridmoment men som inte gärna varvar mycket. Borra motorn: Detta är precis som det låter, man borrar upp cylinderloppen till en större diameter eller på motorer med foder så kan man byta till andra tunnare foder och byta till grövre kolvar. Borrningen är inget man gör i garaget utan måste garanterat lämnas in. Genom att stroka och borra så går det att få upp en gammalt Volvo rödblock i 2.8 2.9 liter som exempel. Tänk bara på att förbränningsrummet i toppen måste matcha det större borret på cylindern. Viktjustering: Viktjustering av kolvar och stakar är ett absolut måste och kan ge en del effekt över hela registret. Lämpligt att göra när man viktjusterar är att justera kolv och stakar tillsammans då de trots allt rör sig lika mycket. Kan skilja uppemot 30gram mellan cylindrarna på orginalmotorer och målet är att hamna inom ett gram i skillnad.. Justera INTE på staken, den kommer gå av om man åsamkar den minsta brottanvisning. Vissa stakar har dock en klump på undersidan som man kan använda för viktjustering. Vevaxeln Vevaxeln överför kraften från kolvslagen till en roterande kraft till kopplingen. Finns inte så jättemycket att göra med en orginal vevaxel men skall man varva mycket så är det smidda vevar som gäller. Väger alltför ofta väldigt mycket vilket är av ondo. Svängmassan ska vara så lite som möjligt för att få bra respons i motorn. Det går att lätta vevar men det är inget man gör utan rejäl kunskap om vad man sysslar med. Vi bör även balansera veven vilket man heller inte gör i garaget då det kräver avancerad mätutrustning. Man bör balansera både vev, svänghjul, koppling och remskiva. Allting skall nollbalanseras så att man kan byta ut någon del i framtiden utan att behöva balansera om allt igen.. Veven bör balanseras genom hålborrning (internbalansering) istället för att lägga på vikter då vikterna skapar brytkrafter vid höga varvtal. På veven kan vi även precis som på toppen ge oss i kast med lite Blueprinting. Det kan även vara på sin plats med lite större lagerspel om vi ska varva och plåga mycket. Hellre lite för mycket. Med för lite nyper den i lagren. Svänghjulet får även det vara med här. Rekommenderas starkt att lättas ganska så mycket. Skall absolut balanseras primärt för att undvika svänghjulshaveri. Bör även sprickindikeras vid höga varvtal. Oljesystem I oljetråget kan det sitta uppemot 20 Hk. Om tråget är dåligt konstruerat och det piskas upp olja på veven kan man tappa mycket effekt, effekt som blir oljetemp. Våtsump: Ett korrekt konstruerat tråg ska ha en väldigt täckande plåt upp mot veven där det mer eller mindre bara finns dränering för oljan. Överlappande stora hål (som på ett omklädningsrum) är ett bra sätt att få bort oljan från veven och att oljan inte skvätter upp igen. En krans runt hela tråget och en plåt i mitten gör ett mycket bra jobb. Längre ner i tråget ska vi ha skvalpplåtar för att undvika att oljetrycket försvinner i kurvor/drifting. En mindre låda i sumpen med klaffar som går INÅT är ett bra sätt att hålla tillräckligt med olja. Det blir 4 klaffar för att hålla kvar olja i alla lägen. Torrsump: Detta är den optimala konstruktionen för en ban/streetbil. Du kan välja mängd, bra vevhusventilation, alltid tryck, lite sanering vid ras, lite luft i oljan, går att monter motorn lågt och kan lättare växlas/drivas med el. Man kommer att behöva en 2stegs pump, oljetank, catchtank och lite diverse rör och plåt. Tråget formas som en plåt som ligger ca 20mm från veven och lutar lite nedåt tills man är i linje med den andra blockväggen. En smal ränna (kickout) lite nedanför (gärna täckt med finmasktigt nät) där oljan samlas upp och anslutningen till sugsidan av pumpen monteras. Viktigt är att oljan rinner i vevens rotationsriktning. Pumpen bör sitta i nivå med sumpen då sugförmågan brukar vara ganska dålig. Sedan går oljan in i tanken och det är viktigt att den kommer in från rätt håll så att man får en virvel där luften frigörs och leds ut i catchcan som har ett litet filter längst upp. Från botten av tanken tas sedan oljan och trycks genom filter, kyl och sedan in i motorn. Oljevolym/oljekylare: Du vill ha upp oljetemperaturen till arbetstemperatur men du vill inte ha så lite olja i systemet att du får för hög oljetemperatur. Därför är yttre oljekylare något som bör användas. Två varianter finns. Luftkyld oljekylare och kylvätskemantlad oljevärmeväxlare där den senare har en fördel i att kylvätskan som kommer upp i temperatur före oljan kommer att snabbt värma upp oljan till arbetstemperatur. Sammanfattning block: Strokning - Öka motorn slagvolym genom att öka slaglängden. Borra motorn - Öka motorns slagvolym genom att öka diametern på cylindrarna. Viktjustera kolvar - Justera/bearbeta kolvarna så att alla väger lika mycket. Bra för att få en fin balans i motorn och mindre förluster. Balansera/lätta vev - Balansen är viktig för att slippa vibrationer/förluster. Låg vikt är bra för att "ha mindre vikt att veva runt". Balansera svänghjul - - Ett svänghjul snurrar fort och balansen är viktig för att slippa vibrationer/förluster. Bra om man skall varva mycket. Lätta svänghjul Man svarvar av överflödigt material från svänghjulet. Bland annat för bättre gasrespons. Torrsump/skvalpplåtar - Torrsump har fördelan att alltid leverera olja. MEN även ett välbyggt tråg med rätt byggda skvalpplåtar och ordentlig plåt mellan vev och sump kan ga mycket stabilt oljetryck. Torrsump minskar även förluster i motorn pga att veven inte behöver gå i olja. AVGASSYSTEM Grenrör Vi börjar framifrån med grenröret. Detta är röret som leder samman avgaserna från de olika cylindrarna till ett rör. Finns 3 olika typer. Original - billigt och nästan alltid ganska så värdelöst. Extraktor vilket är det vanligast trimröret. Stepped header är en ny teknik där rören blir grövre och grövre. Originalröret skriver vi inget om. Extraktorrör: Extraktorrör bygger på en princip där avgaserna från cylindern innan drar ut avgaserna från efterföljande cylinder ut i kollektorn. Detta beräknas med olika rörlängd och dimension så att man får pulserna att hamna i kollektorn vid rätt tillfälle. Stepped Header Detta är en relativt ny teknik som inte är så vanligt förekommande men som kan komma att bli en stark konkurrent till extraktorröret. Bygger på en lite annan teknik. Rören blir grövre och grövre ju längre från porten man kommer. När avgaserna kyls av så komprimeras de enligt naturlagen. Avgaserna kommer då in i ett grövre rör med mer innervolym. När avgaserna försöker fylla upp volymskillnaden uppstår undertryck och avgaserna lämnar lättare cylindern. Hittar man en bild på en moderna F1 motor så ser man tydligt att dom använder Stepped Headers. Där rören sedan möts - oberoende av teknik för evakuering från cylindern - så möts de i kollektorn. Finns 3 olika versioner: Vanliga där man svetsar rören bredvid varandra i en 4klöver och sedan fyller hålet emellan med svets. Merge är den absolut bästa kollektorn för att ta ut mycket effekt. Rören går ner i en vinkel och bildar en 4kant mellan sig precis som på vanliga modellen. Skillnaden är att rören ändrar form till en kona som går ner och blir ett stort runt rör. Ska man dra det till sin spets så ska det även sitta en mergespike i mitten precis som på en megafon. Med spiken så är den mkt svår att göra men utan går det med lite jobb och mycket tänk. Katalysator Används i miljösyfte och är helst något vi vill vara utan. Så tycker inte besiktningsmannen på varken SBP eller banan. Katalysatorn har en inre area som en fotbollsplan och för att få plats med det så blir det ju logiskt sett ganska så trångt. För att göra det bästa av situationen så får vi kompensera med en som har samma area fast med grövre luftkanaler däremellan. Katalysatorn kommer vi nog aldrig kunna utnyttja i effektsyfte men det börjar blir vanligt med krav på det även i racing. Avgassystem Primärt: Bullerdämpning. Men till skillnad mot katalysatorn så kan vi dra nytta av det effektmässigt. Ett korrekt avgassystem kan bygga upp undertryck vid kollektorn vilket är till stor fördel. Börjar vi med delen att leda bort gasen på ett effektivt sätt så är bästa metoden samma som i steppedheader grenröret, att stegvis göra röret grövre och på detta sätt bilda ett undertryck. Sen för att få tyst på bilen så är ljuddämpare ett måste. Enda metoden som är godtagbar är absorberingsmetoden. Man leder avgaserna genom ett perforerat rör med en burk runt fylld med stålull. För att dämparen ska vara duglig måste den vara helt fri från grader och ojämnheter inne i dämparen. Ett lämpligt riktvärde på dämparnas storlek är en gemensam volym på 10 ggr cylindervolymen. Jagar man bara effekt och skall varva mycket så kan man titta på F1 bilarna som har en trumpet direkt efter kollektorn. Detta ger extra effekt på maxvarv men låter som startande jetplan och ger helt död motor på mellanregister. Sammanfattning Avgassystem: Fullflödesystem - 2.5-3tum Extraktor Numer använder man sig ibland av en konstruktion man kallar stepped headers . Den har tidigare använts på resten av avgasystemet men inte på grenrör. Det bygger på teorin att när avgaserna kyls av så blir de mindre, när de sedan blir mindre i ett större utrymme så bildas undertryck/vacum vilket är väldigt fördelaktigt. Racekat En katalysator med väldigt lågt motstånd i, eventuellt inget alls. Matchporta - inga skarpa övergångar mellan grenrör och topp. Man tar sin packning och lägger vid portarna, portar sen så att hålet är exakt som packningen. Samma sak på grenrör/insug. ÖVRIGA MODIFIKATIONER Lite andra saker som kan vara lämpligt att göra när man utforskar nya mål (effektmål) är att bättra på kylningen. Detta gör vi antingen genom att hänga på en större men även tyngre kylare eller att montera kylplåtar. Tänk på att vi vill hålla upp värmen på motorn, men en för varm motor som kokar är inte kul. Större kylare är ofta nödvädnigt om man har höjt effekten mycket och kylaren inte var så bra innan. (Såvida man inte vill labba med högre kokpunkt genom att sätta kylsystemet i övertryck) En ny originalkylare kommer man oftast lång på tillsammans med kylplåtar. Kylplåtar är ju precis vad det låter som. Plåtar som sitter mellan gavlarna på kylaren och fronten på bilen. Detta för att leda all kalluft genom kylaren och inte bredvid som den hamnar annars. Mer vi kan göra för att få en bättre kontrollerad kylning är elektrisk vattenpump. Har fördelen att den flödar efter vad som behövs och inte efter varvtal. Mycket bra investering om man ska varva mycket och fortfarande vill ha kylning i pit. För att krama ut lite mer effekt så byter vi till en mindre generator. Det enda som går konstant är motorstyrning, bränslepump, våra nya elpumpar och ev ljus samt kupefläkt. Sen att ac och annan utrustning ska bort antar jag att ni klurat ut själva. Har man mekaniskt driven kylfläkt på sin motor så byter man den mot elektrisk kylfläkt. Samma kan man göra med styrservo om man vill ha det kvar. (Ja. Elektriska styrservon finns) Sammanfattning övrigt: Kalluftsintag Kall luft kan komprimeras hårdare än varm. Därför vill man alltid ha så sval luft till motorn det bara går. Kylplåtar Skärma av luftfiltret och leda in kall luft från fronten till filtret. Oljekyl - Oljan får inte bli för varm då tjockleken ändras till det tunnare ju varmare den blir= tunn olja=sämre bärighet på oljefilmen och risk för haveri. Vanligvis kyler man oljan i ett luftkylt oljekyl men det finn även varianter där man kyler med motorns kylvatten. Mindre generator - mindre motstånd som ger mer effekt framåt än till generatorn. Elektrisk vatten/oljepump/kylfläkt/styrservo Inga remmar som snor kraft från vev och kamaxel MOTORSTYRSYSTEMET Motorstyrsystemet kommer nu inte längre veta vad det heter så illa går den med alla dessa modifieringar. Förgasare - vid enklare trimning "bara" att justera skruvarna. Vid mera avancerad trimning och flera förgasare så krävs balansering och andra nålar mm. Mekanisk insprutning - Om vågen/bränslehuvudet bottnar efter trimning så krävs större doningar. Chippning av elektroniskt motorstyrsystem - har man tur så finns det folk som skriver mappar efter vilka modifieringar man gjort. Ex Köhler racing till BMW. Piggyback - fullt mappningsbar för kontroll av bränsle/tändning. Org styrdonet sköter AC osv. Eftermarknadssprut - nu kostar det mycket pengar och är ett komplett styrsystem med bara funktioner för motorn, ingen ac, instrument osv LITEN FAQ: Varför torrsump? - Torrsump har fördelen att alltid leverera olja. MEN även ett välbyggt tråg med rätt byggda skvalpplåtar och ordentlig plåt mellan vev och sump kan ge mycket stabilt oljetryck. Vad gör ett eftermarknadssprut/piggyback för en sugis? Ska man chippa för eller efter man bytt avgas och insug, eller ger det ingen skillnad? - Man ska chippa EFTER man bytt Ställbara kamdrev, byta kammar eller både och? - Börja med vassare kammar. Komplettera med drev sen. Om nu inte tillverkaren har en "speciell" inställning på drevet för att ge effekt. Kan man skaffa hårdare ventilfjädrar utan att byta ventiler? Vad gör andra ventiler för skillnad? Hårdare fjädrar tål mer varv. Fjädrarna förhindrar att ventilen håller sig när den inte ska. Hårdare fjädrar stänger snabbare och motverkar att ventilen flyter. Större ventiler släpper in mer luft. Hur går en sån här E85 konvertering till? Vad har det att göra med bilens effekt? - Du får ut mer energi av e85 än av bensin. Men det går även åt mer bränsle då. Så du måste höja soppatrycket och ev byta spridare. Tappar man effekt med friflödesavgassystem i en sugis? Det har att göra med hur avgasimpulserna går. Meningen är att avgasröret och grenröret ska vara byggt så att avgaserna suger ut varandra där de går ihop i kollektorn. Är avgasbandage något att ha? - Bandage används ofta om man verkligen behöver hålla nere temperaturen runt grenröret alternativt om man vill ha bättre flås i turbon, förutsatt att man har en som tål sjukligt höga temperaturer. Om varmare avgaser kommer in i ett större rör så borde de ju expandera vilket ger undertryck på den främre delen vilket skulle resultera i ett sug ut från grenröret. Hur höjer man varvtalet på en motor förutom då att chipa den? - Ska man få det att hålla så är det bättre stakar, bättre kamdrivning, mekaniska ventiltryckare, hårdare ventilfjädrar, elektrisk olja/vattenpump Det här med avstämt grenrör, hur nog är det, hur räknar man? - Det man måste veta är varvtal, cylindervolym, kamduration, ungefärlig effekt m.m Vad är fyllnadsgrad? - Hur mycket luft det är i cylindern. 100% är atmosfärstryck, sen över det är övertryck. Låter konstigt med övertryck i en sugmotor. Men hastigheten och pulserna kommer så optimalt så hinner den fylla då luften har fart och lite övertryck. En normal sugmotor har ca 60-80% och en riktigt vass sugmotor kan ha 110-120 om det är riktigt bra. Med en 2 liters kan det ge en 200-240nm och kanske 250 uppåt 7-8000rpm Varför ställbara kamdrev? - Ställbart drev gör att du kan få HELT olika register. Du kan få väldigt brett register med lägre vrid, du kan även få en väldigt våldsam kurva mer högre toppeffekt. Ger kanske inte så många HK i sig, men många bäckar små! Fjädertallrikar av titan eller alu, varför? - Fjädertallrikar byter du för att de är lättare och att de håller för de hårdare fjädrarna. Stabilare gång för ventilerna vid högre varv. GRUNDLÄGGANDE FYSIK FÖR FÖRBRÄNNINGSMOTOR (texten nedan kan mycket väl vara rena grekiskan för många och huvudsaken är inte att man ska kunna rabbla detta i sömnen utan att man inser att det finns fysikaliska orsaker till att det finns begränsningar i motorers effektuttag och kanske även lära sig ungefär vad som är rimligt att förvänta sig) 1: Det första man gör är att betrakta motorn som en "black box" där man föder denna svarta box med energi i form av bränsle/luft och får ut mekanisk effekt/energi och termiska/mekaniska förluster. Tumregeln är att 1/3 av tillgänglig kemisk enegri försvinner i avgaserna och värmeförluster, 1/3 försvinner som kylförluster i motorn och den sista tredjedelen finns tillgänglig som mekanisk energi. 2. Nu tittar vi på vad vi kan göra. Kylförlusterna kan vi minska genom att låta motorn gå så varm (kyla så lite som möjligt) som det går. Och i den siste tredjedelen så gäller det att minska mekaniska förluster så mycket det går. 3. OK. Vi lyckas bygga en jäkligt effektiv motor - typ F1 effektivitet. Då kan vi tillvarata maximalt en tredjedel av den kemiska energin i bensinen som mekanisk effekt på vevaxeln. 4. Bensin innehåller (om jag nu har lyckats konvertera BTU/pound korrekt) ca 44.000 KJ/Kg bensin. Vi kan alltså få ut max 15.000KJ/Kg bensin vi matar in i motorn. 5. En bensinmotor avger mest effekt när blandningsförhållandet mellan massa luft och massa bensin ligger på runt 12.5kg luft till 1 kg bensin. 6. En fyrtaktsmotor med 2 liter slagvolym suger vid en Volumetrisk Effektivitet (VE) på 100% i sig 1 liter luft per vevaxelvarv eftersom den har insugstakt bara vartannat vevaxelvarv. Vid 7000rpm suger alltså en 2L motor med 100% VE i sig 7000 liter/minut eller 116 liter per sekund. 7. Luft väger ca 1.2kg/kubikmeter. 8. Våran motor på 2L suger alltså i sig 7 gånger 1.2 kg luft per minut, dvs ca 8.5 kg luft per minut eller 0.14 kg luft per minut. 9. För mesta effekt så skall vi alltså mata in 8.5/12.5 kg bensin per minut = 0.7 kg bensin per minut eller 12 gram bensin per sekund. (ni som fattar förstår nu hur man kan räkna på spridare...) 10. 12 gram bensin ger alltså våran 2L motor 0.012 gånger 15.0000KJ = 180KJ. 11. Vi kan alltså få max 180KJ/sekund ut från våran tänkta - bra byggda - 2L sugmotor vid 7000 rpm. Detta motsvarar ca 250Hkr. 11b: Höjer vi varvet till 8000rpm - STCC - så blir det alltså 285Hkr med en 2L spis och 100%VE - vid 110% VE en bit över 300Hkr. 11c: Höjer vi varvet till 19000rpm och bygger en 3L motor (F1....) så hamnar vi på teoretiska 1000Hkr med 100% VE. Men vid dessa varv får man så stora pumpförluster i insugsfasen att det är typ rätt svårt......att komma dit. 12. Eftersom vi vet att: Effekt = Vridmoment gånger varvtal. ( P (W) = M (Nm) * N (rad/s) så kan vi räkna om vilket vrid vi får ur denna 2L motor vid 100%VE. Vi fick 250Hkr vid 7000 rpm (att jag valde 7000rpm beror på att vid 7000rpm så blir vrid i Nm samma som antal Hkr...). => Vridet blir 250Nm. 13. Vi får alltså ett maximalt vrid på ca 125Nm/liter slagvolym hos en bra konstruerad sugmotor med 100% VE. Tricket med en sugmotor är alltså: Skall man ha pulver ur en sugmotor så måste man varva mycket. Man kan överslagsräkna på 100Nm/liter slagvolym så ser man vart man hamnar i effekt om allt lirar. Dvs med 2 liter och 7000rpm = räkna 200Hkr. Med 3 liter och 7000 rpm = räkna 300Hkr. Med 2 liter och 9000rpm (och en bra byggd motor....) = räkna 250Hkr. Över dessa effekter krävs mycket pill och att allt i förbränningsrum, insug, topp och avgassystem skall lira 100%. NOTERA: Många lär sig att man skall blanda "14.7/1". Men det är vid 14,7 till 1 det blir renast avgaser. Maxeffekt får man vid lite fetare blandning ACCELERATIONSPÅKÄNNING PÅ KOLV/VEVSTAKE Vikten är en parameter som är intressant för max accelerationspåkänning, Max acceleration har du vid TDC. Ty även om kolvhastigheten där är noll momentant så byter kolven rörelseriktning vilket ger hög acceleration. Om R = vevradien n = varvtal (r/s) L = vevstakens längd Så blir max acceleration: a(max) = R * [( Pi * n / 30) ^2 ] * [(1+R)/L) Och eftersom påfrestningarna bestäms av F = massa * a så lönar det sig att ha lätta grejor för att minska påkänningar på lager och vevaxel. För just högvarviga motorer så kan normaltrycket vinkelrätt kolvens plan p g a accelerationspåkänningarna vara väldigt stora HÖGA VARVTAL, GASHASTIGHETER OCH BORR KONTRA SLAG På normala moderna bruksbilar så har man längre slag än borr och detta bla för att kunna göra motorerna så kompakta som möjligt och för att få motorer med stor körbarhet och låga emissioner. På motorer med höga prestanda vill man ha kort slag och stort borr bl a därför att det som begränsar varvtalet teoretiskt om alla komponenter håller är flödet in i motorn Med mycket borr istället för slag så kan man få in större ventiler och därmed snabbare och högre luftflöde in i motorn på höga varvtal. Två andra anledningar till kort slag är att få ner kolvhastigheten på höga varv och för att kunna bygga låga motorer med vikten nära backen. På extremt varvande motorer börjar man också få problem som man normalt sett slipper. Tex extremt höga gashastigheter i insug. Med en 10 cylindrig 3L racemotor med 110% VE och 18.000 med 60mm spjäll per cylinder så får man en genomsnittlig gashastighet genom spjällen på 180 m/s. FORMEL FÖR SAMBAND MELLAN EFFEKT OCH VRIDMOMENT I SI-enheter så ser formeln ut så här: Effekt (Watt) = Vridmoment (Nm) x rotationshastighet (radianer / sekund) Ett helt varv är 2 x PI radianer. => P(W) = M (Nm) x n (rad/sekund) Men eftersom vi vill räkna med Hästkrafter, Nm och rpm (varv per minut) så måste vi sätta in konverteringsfaktorerna. Hästkraft kommer av att lyfta 75kg 1 meter på 1 sekund . Av detta och tyngdkraften så får man att 1 Hkr = 75 kg x 9.80665 m/s2 = 735.5W Då kan vi göra om formeln => P (Hkr) x 735.5 = M (Nm) x n(rpm) x 2 x PI / 60 => P (Hkr) = M (Nm) x n (rpm) x [ ( 2 x PI ) / ( 60 x 735.5) ] => P (Hkr) = M (Nm) x n (rpm) / 7023.5 Tillägg av Malm3n med lite matnyttigt om bl a enheter och konvertering mellan enheter trq(torque) mäts enligt engelsk standard och har enheten lbs/ft vilket inte är det samma som Nm. 100 lbs/ft = 135,58Nm så att vända på detta så¨om ni får ut ert vridmoment i lbs/ft så multiplicera detta med 1,3558 så får ni ut vridet i Nm(Newtonmeter) samma sak är det mellan engelska Hp och den metriska hk * Metriska hästar För att ytterligare krångla till det används olika definitioner för måttet hästkrafter i USA och England jämfört med mer 'metriska' länder som övriga Europa. Hästkrafter definieras som utfört arbete per tidsenhet, men på olika sätt: # USA/UK: En amerikansk/engelsk hästkraft är den effekt som krävs för att lyfta 550 pounds 1 foot på 1 sekund, eller 33000 lb.ft./min. # Metriskt: En metrisk hästkraft är den effekt som krävs för att lyfta 75 kilo 1 meter på 1 sekund, eller 75 kpm/s. Den 1 januari 1959 definierades dock bland annat foot (ft) och pound (lb) utifrån det metriska SI-systemet. 1 ft = 0,3048 m och 1 lb = 0,45359237 kg (båda siffrorna är den exakta definitionen). Dessutom fastställdes den standardmässiga gravitationskraften (g) till exakt 9,80665 m/s2 redan 1901, vilken används för att konvertera massa till lägesenergi, vilket mäts i kilopond (kp), pound-force (lbf) eller enligt SI-systemet i Newton (N). Lägesenergin multipliceras sedan med längden och divideras med tiden för att få fram styrkan, vilken mäts i antingen Nm/s, Watt (W) eller förstås hästkrafter. Formeln är: vikt x g x längd / tid. 1 amerikansk/engelsk hästkraft (hp) = (550 x 0,45359237 x 9,80665 x 1 x 0,3048 / 1) = exakt 745,69987158227022 W. Detta brukar alltid avrundas till 1 hp = 745,7 W. 1 metrisk hästkraft (hk) = (75 x 9,80665 x 1 / 1) = exakt 735,49875 W. Detta avrundas ofta till 1 hk = 735,5 W. 1 hp (USA och UK) = ca 1.01387 hk (metrisk hästkraft). Skillnaden är alltså ungefär 1,387% jag kan även tillägga för den intresserade hur man räknar ut kompressionsförhållandet på en bil *detta beräknas med formeln Vs+Vk/Vk=komp.förhållande där Vs är slagvolym(volymen mellan kolvens nedre och övre dödläge) och Vk vör kopressionsvolym(volymen mellan kolvens övre dödläge och toppen) vill man ha ett mer exakt värde på Vs så glöm inte att ta med toppackningens tjocklek ---------------------------------------------------------------------------- Skrivet/sammanställt av: Bumpe Holme Malm3n Sharky Får koipieras och spridas om källan anges!

Index

Motorteknik (Grundläggande)

Skriv svar

bumpe

Lastbilsmekaniker

3 878 Inlägg

9 september 2008

#41

brk95 skrev:
fyrorna vi byggde hade 2 st dubbla förgasare med avstämda trattar på en sug motor är det viktigt, 5 separata insug , alltså inget gemensamnt plenum ,allt polerat och avstämt för det varvtalsregister de ska gå i , ska lägga upp en bild på en av moterrena senare när jag har hittat en som visar lite av motorn ,

Avstämmt ja, men på vilket varvtal? Vill vill veta allt, kamvärden, förbränningsrumsutformning osv osv!
Lite hemligheter kan du ju bjuda på

V70R, R som i Retarded :)
http://www.garaget.org/forum/viewtopic.php?id=201274

Citera

Sharky

10 287 Inlägg

10 september 2008

Trådstartare

#42

Tråd låst för städning.

Jag kommer att städa denna tråd, dvs ta bort inlägg som inte tillför information. Vill ni protestera eller ha något specifikt kvar. Skynda att pm:a mig annars raderar jag.....

Göran
Moderator

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Citera

Sharky

10 287 Inlägg

23 april 2009

Trådstartare

#43

Tråd städad och upplåst.

/Göran

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Citera

expect1991

1 814 Inlägg

23 april 2009

#44

"LITEN FAQ:

Varför torrsump? ...."

Torrsump innebär väl också mindre friktion? ( läst mig till detta någonstans)

Citera

kolvas

4 001 Inlägg

23 april 2009

#45

En liten reflektion ifrån mig, (men olika motorbyggare har olika teorier och jag har kört med flera olika och de flesta har funkat)

Men det vi vill ha ett insug som är format i en jämn kona ner mot en avsmalnad precis innan ventilen. Konan för att få ett fint flöde ner mot ventilen och avsmalningen för att få en fin virvel ner i cylindern.

Jag vill inte ha en kona hela vägen utan öppnar upp på bredden nere i grytan, efter ventilstyrningen för att öka fyllningen på baksidan & runt hela ventilen, jag vill likaså ha en ganska lång väg på insidan av ventilen för att inte bränsle/luft blandningen ska "studsa" runt i kanalen/grytan

Ytan: För att uppnå maximalt flöde eller blandning så rekommenderas en lite skrovlig yta i insuget för att blanda luft/bränsle på ett bra sätt. På avgassidan så är det en så jämn yta som möjligt för att bara få ut dem utan motstånd

njae, jag vill ha en blank yta för turbulens stör flöde, blandningen utav bränsle luft skall skötas av förgasare/spridare och inte behöva manipuleras efter de sakerna har gjort sitt jobb

Fy fan för att vara nykterist, tänk er att vakna upp dagen efter och inse att bättre än så här kommer jag inte att må

Citera

ManBeraPigg

1 Inlägg

5 augusti 2009

#46

kolvas skrev:
En liten reflektion ifrån mig, (men olika motorbyggare har olika teorier och jag har kört med flera olika och de flesta har funkat)

Men det vi vill ha ett insug som är format i en jämn kona ner mot en avsmalnad precis innan ventilen. Konan för att få ett fint flöde ner mot ventilen och avsmalningen för att få en fin virvel ner i cylindern.

Helt rätt, det kallas venturieffekt, man brukar även ha en kant från förgasaren/sprutet som är lite större än toppens insug, det är för att bränslet som glider efter halsen ner som blir en beläggning ska släppa och bli gas igen. Poängen är att få så mycket gas som möjligt och inga tunga våta områden med droppar.
***
Jag vill inte ha en kona hela vägen utan öppnar upp på bredden nere i grytan, efter ventilstyrningen för att öka fyllningen på baksidan & runt hela ventilen, jag vill likaså ha en ganska lång väg på insidan av ventilen för att inte bränsle/luft blandningen ska "studsa" runt i kanalen/grytan

Det är därför det finns en nacke ovanför ventilstyrningen innan sätet, böjjen innan ventilsätet är oftast en kompromiss när det gäller flöde, egentligen så borde alla motorer ha downdraft, dvs insuget sitter rakt ovanför insugsventilen som ett rakt rör men det fugerar inte alltid praktiskt.
Den här nacken kan ofta bli feltrimmad för att folk tar bort den och missar iden med att ha en venturieffekt hela vägen förbi ventilen.

Ytan: För att uppnå maximalt flöde eller blandning så rekommenderas en lite skrovlig yta i insuget för att blanda luft/bränsle på ett bra sätt. På avgassidan så är det en så jämn yta som möjligt för att bara få ut dem utan motstånd

njae, jag vill ha en blank yta för turbulens stör flöde, blandningen utav bränsle luft skall skötas av förgasare/spridare och inte behöva manipuleras efter de sakerna har gjort sitt jobb

Håller med, men atomiseringen av bränsle innebär att man ser till att det som man vill ska vara gas ,(bräslet vill säga) behåller en gasaktig form och det gör man genom att väggarna som bränslet/gasen färdas igenom är lite lagom sträva till ytan, så de partiklar som fastnar lite och rullar runt blir som ett rulllager för resten av gaserna som rör sig framåt. Då får man flöde

Sedan har vi avgaser, dessa är väldigt intressanta, många tror att de ska bara ut men de är en viktig del i en motor. En motor har pulser och om man underlättar resan ut genom att hålla takten ut från avgasventilerna så får man inte bara ett ökat flöde utan även mer effekt.

Men med värme så färdas avgaserna snabbt ut, klart den vill ha rena blanka ytor och har man en turbo så ska man ha rena avgasrör som tål hög värme för det är faktiskt så att ju varmare det blir dessto mer effekt får du ut om ditt insug klarar det.

Lite old school om vanliga motorer, tänk dig att avgasventilen jobbar i mottryck, dvs de får jobba emot avgasrörets inre puls hela tiden, så fort avgasventilen öppnar sig så skapar den en puls för att släppa ut avgaser och då får den en ett motstånd, detta är inte bra om man vill ha en bra fungerande motor.
Den harmonin man söker är att avgasventilen ska få ett sug istället för ett tryck som är vanligt med 2-taktare och expansionskammare, men tekniken är densamma för 4-taktare men egentligen enklare.

Man ska se till att takten i avgassystemet ska sjunga/suga i takt med avgasventilerna, ofast så klara man det inte utan gör en lösning som heter x-pipa eller mellanrör som utjämnar trycket bakåt mot ventilen, det är inte optimalt men fungerar.
Det är egentligen en hyfsad lösning men stepped headers är bättre, som blir mindre å mindre från toppen/avgasventilen för att få motverka det negativa mottrycken, jag hade sådana på en bil jag hade men används även inom Formula1, men det är lite överkurs typ Nascar.

Citera

nykomling

156 Inlägg

26 oktober 2009

#47

Sharky, hade det inte varit bra att lite snabbt lägga till vad som händer med avgasvärden osv efter att man modifierat såhär pass mkt? och om det ens finns någon chans att man får igenom bilen i besiktning utan att man fuskar.. tror det är rätt många som gärna skulle vilja veta!

Citera

bumpe

Lastbilsmekaniker

3 878 Inlägg

19 november 2009

#48

nykomling skrev:
Sharky, hade det inte varit bra att lite snabbt lägga till vad som händer med avgasvärden osv efter att man modifierat såhär pass mkt? och om det ens finns någon chans att man får igenom bilen i besiktning utan att man fuskar.. tror det är rätt många som gärna skulle vilja veta!

Det beror ju helt på hur man har byggt och mappat/justerat.
Med rätt mappad bil (eller bra justerade förgasare) och med en riktig katalysator är det inga problem alls att få bra avgasvärden!'

Honda civic har ju närmare 100hk/liter original och det är ju egetnligen liknande prylar i en sådan motor

V70R, R som i Retarded :)
http://www.garaget.org/forum/viewtopic.php?id=201274

Citera

dawwe

...has left the building...

4 474 Inlägg

4 december 2009

#49

bumpe skrev:
Big Al skrev:
Det som begränsar varvtalet teoretiskt om alla komponenter håller är flödet in i motorn
därför t.ex F1 använder mycket borr istället för slag för att kunna få in större ventiler och därmed snabbare och högre luftflöde in i motorn med ökat varvtal som följd

men för en vanlig svensson så ger 16v fördelen att få snabbare och (oftast) högre flöde in i motorn vid lägre varv och därmed en mer kraftfull maskin (mha ökat VE främst)

F1 har inte ,mycket borr för att få in mer luft. Tänk själv att åka runt med 90mm slaglängd på 18000 varv, det ger en kolvhastighet på närmare 100km/h, 50 är max om det ska finnas en chans att det håller mer än provkörning...
Sen är det ju naturligtvis plus att de får in stora lock i toppen...
Flödet är inte det största problemet på 18000 rpm, det är att gashastigheten blir så hög i insuget att bränslet (finns ett fint ord) separerar från luften, börjar bli så med en gashastighet över 0.6-0.8 MACH!

Är du säker på att det är endast max 50km/h? Har för mig att M5 E34 3.8 har en kolvhastighet på över 20m/s (72km/h) vid maxvarv (ca 7200rpm). Har hört att man brukar nämna 25m/s (90km/h) som en övre gräns för kolvhastigheten, men som sagt jag vet inte utan har bara hört/läst detta...

Senast redigerat av dawwe (4 december 2009)

Jag reserverar mig för ev felaktigheter i mina svar. Det åligger varje användare att kontrollera uppgifterna. Tar inget ansvar vid felaktig information.
Volvo - Bored for life MB - Old farts young tarts Audi - Always first looser
Chevrolet - No cars, just trucks BMW - Pure driving pleasure

Citera

lill3bror

1 397 Inlägg

8 december 2009

#50

lånar den här tråden för att fortsätta på ämnet "trimning av sugmotorer".
Har hört att många ökar soppatrycket och släpper in mer soppa i förbränningsrummet. Men sen tänker jag på det här med rätt blandning, luft kontra soppa. Om man tillsätter mer bränsle. Hur får man in mer luft? eller kommer man bara köra på för fet blandning? Eller ska/bör man inte släppa in mer bränsle om man inte byter camaxlar som släpper in mer luft? Eller har jag fått allt om bakfoten? Förklara gärna. Den optimala luft och bränsleblandningen har jag redan förstått. Så behöver inte förklara de

Citera

bumpe

Lastbilsmekaniker

3 878 Inlägg

11 december 2009

#51

lill3bror skrev:
Eller har jag fått allt om bakfoten?

Nej, du har förstått precis rätt! Att bara öka mängden bränsle utan att öka luften resulterar endast i lägre effekt, högre förbrukning och sämre avgasvärden... Jämför med att tända grillen för det har nästan alla gjort!
Med en massa tändvätska (bränsle) ryker det massor eller slocknar nästan, men med massor med tillsatt syre (turbo på en bil) kommer det brinna massor!
Snålar man däremot med tändvätskan kommer den heller knappt att brinna, blåser man på det slocknar det nästan helt.
Med lagom mycket av varje tänder det på bara ett par minuter

Men visst, med massor av överskotts-soppa smäller det häftigt när man växlar

V70R, R som i Retarded :)
http://www.garaget.org/forum/viewtopic.php?id=201274

Citera

Nitrous_junkie

4 Inlägg

25 januari 2010

#52

ursäkta mig men det blev för möe text för bonnen här men om man trimmar allt som står i första inlägget blir det inte otakt i motorn typ att kammen går lite fortare än kolvarna och tillslut så tänder den fel eller ngt?

Citera

Sharky

10 287 Inlägg

25 januari 2010

Trådstartare

#53

Först och främst måste du ha något som mäter den luft som motorn suger i sig . Detta kam man göra med tex en luftmassemätare eller med en kombination av tryckgivare och tempgivare.
Sedan så har du "mappen" i sprutet som är ett uppslagsverk där det står att "om jag just nu snurrar med 5000rpm och spjället står på 70% öppet och vattentemperaturen är 90 grader och luftmassemätaren ger 4.17Volt så skall jag öppna spridarna 4.15 millisekunder för att ösa in rätt mängd bränsle"

Om man då sätter i större spridare eller ökar soppatrycket utan att ändra i uppslagsverket (mappa om) så blir det givetvis pannkaka.

/Göran

(Ja, jag vet vad "självmappande" och "självlärande" sprut gör för något - men alla är inte sådana)

lill3bror skrev:
lånar den här tråden för att fortsätta på ämnet "trimning av sugmotorer".
Har hört att många ökar soppatrycket och släpper in mer soppa i förbränningsrummet. Men sen tänker jag på det här med rätt blandning, luft kontra soppa. Om man tillsätter mer bränsle. Hur får man in mer luft? eller kommer man bara köra på för fet blandning? Eller ska/bör man inte släppa in mer bränsle om man inte byter camaxlar som släpper in mer luft? Eller har jag fått allt om bakfoten? Förklara gärna. Den optimala luft och bränsleblandningen har jag redan förstått. Så behöver inte förklara de

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Citera

Sharky

10 287 Inlägg

25 januari 2010

Trådstartare

#54

Om kamremmen går av ja. Men annars så hoppas vi väl att kamremmen hänger med så att allt går i takt. Givetvis blir det både rejält dyrt och rejält komplicerat om man vill göra allt till max.

/Göran

Nitrous_junkie skrev:
ursäkta mig men det blev för möe text för bonnen här men om man trimmar allt som står i första inlägget blir det inte otakt i motorn typ att kammen går lite fortare än kolvarna och tillslut så tänder den fel eller ngt?

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Citera

Bmw_Bertil

Ljud freak !

928 Inlägg

27 februari 2010

#55

Bra tråd nu när man ska sugtrimma en bmw 8

Don't stop for nothing, it's full speed or nothing
BMW E36 Coupe (Redrum) Projekt tård
Chevrolet silverado 1500 (Fatty) projekt tråd

Citera

Aquilla

299 Inlägg

9 april 2010

#56

om jag har en motor på som i mitt fall 2.7 liter med bearbetad topp. och så fixar jag en under del på 3.5 liter med rätt slag för min topp. kommer det ge en vettig förändring utan att behöva gardera upp toppen?

En generell BMW ägare: njuter mer av bilen än sambon eller frun, om den har någon vilket inte alltid är vanligt. Åker då gärna en omväg med bilen för att få chans att visa upp sig och gärna med dimljusen på. Mer intresserad av hur han blir uppfattad i sin bil än utanför, Tror det är en snabb sportbil han köpt fast det viktigaste är ändå att den andas premium och status bland arbetskamraterna.

Citera

mats757

925 Inlägg

11 april 2010

#57

Aquilla skrev:
om jag har en motor på som i mitt fall 2.7 liter med bearbetad topp. och så fixar jag en under del på 3.5 liter med rätt slag för min topp. kommer det ge en vettig förändring utan att behöva gardera upp toppen?

I en perfekt värld utgår man ifrån hur mycket effekt varje insugsventil kan ge. Som ex kan varje 40mm insugventil förse effekt för 30 hk. (Jag har inga siffror exakt, men på ett ungefär.)
Därefter "Måste" man ta tillräckligt stora kolvar för att alla ventiler ska kunna flöda tillräckligt bra. Alltså inte för nära cylinderväggar eller andra hinder i topplocket.
Om man nu förstorar cylindervolymen men behåller samma mått i topp, så kommer det optimala flödet att uppnås tidigare. Alltså på ett lägre varvtal. MEN toppen slutar inte att flöda bara för att man kommit upp i en viss gashastighet, utan, det går att överstressa den en hel del till. Alltså sjunker vridmomentskurvan, men eftersom att varvtalet ökar så blir den totala effekten lite högra i alla fall.

Så att.. om ingenting krockar eller på annat sätt geometriskt blir fel så fungerar det. Men bottendraget öka på bekostnad av att rappheten på höga varv avtar lite. Utan att på någotvis tappa effekt.

Sedan finns det en massa andra parametrar som kan bli bättre eller sämre!

Mats

Citera

Aquilla

299 Inlägg

15 april 2010

#58

tack för tipset. hmm alltid klurigt att trimma sugmotorer.

Citera

steifan

huh?

10 427 Inlägg

30 april 2010

#59

Här har vi ett trevligt projekt där en gammal Toyota sugistrimmas steg för steg:
http://www.whyturbothat.com/project86%20.html (På engelska)
Från 81 hjulkusar till 126 hjulkusar

Senast redigerat av steifan (30 april 2010)

Projekttrådar: Volvo 740 GLT 16V '88|BMW 323 Ci E46 '00|BMW 325i M Sport E90 '06

Citera

mangedif

Snäll pöjk

703 Inlägg

20 juli 2010

#60

Har en fråga på din punkt nr. 8 och 9:

8. Våran motor på 2L suger alltså i sig 7 gånger 1.2 kg luft per minut, dvs ca 8.5 kg luft per minut eller 0.14 kg luft per minut.

9. För mesta effekt så skall vi alltså mata in 8.5/12.5 kg bensin per minut = 0.7 kg bensin per minut eller 12 gram bensin per sekund. (ni som fattar förstår nu hur man kan räkna på spridare...)

En motor på 2 liter suger i sig 7 gånger av vad luften väger (1,2kg). Varför gångar man med sju? Gör man detta på 1,6 liters, 2,3 liter osv. också?

Tacksam för svar?

Bra system och lärorikt, vet man ju vad man ska ställa bränsletrycksregulatorn på

Ack vet jag förgasarmotorer!

Citera

Skriv svar

Trimning av sugmotorer samt allmän förbränningsmotorlära

Senaste foruminläggen

A-traktor dörrar 6 svar

Kan man sälja sin bil här, Ferrari 308 GTB? 7 svar

Toyota Hiace 1991 startar inte trots nytt batteri. 15 svar

Göra egen service på bilen? 5 svar

Fästa ny registreringsplåt fram 5 svar

Handbromsen har låst sig på bilen och vi kommer ingenstans? 25 svar

Audi 100 C3 24 000 mil, 2.0E 1989, startar endast kall. 13 svar

Volvo 240 plötsligt HELT strömlös 2 svar

Köpråd: Suzuki SX4 7 svar

Säkring till förardörr + tankmätaren går när man spelar musik 2 svar

Senaste projektinläggen

Volvo Pv Quattro SFRO 452 svar

wolkswagen split bus type 2 2452 svar

Volvo 142 ?ladufynd? (renovering) 6 svar

Volvo 740 d24t kalsongblå 8 svar

GT86 Luftbygge med mera 13 svar

Pontiac Firebird 1977 216 svar

Surikatens Civics 71 svar

Manta b som ska räddas (kaross eller delar sökes) 49 svar

Saab 9000 2.3TurboS MY92 a.k.a Dumbo - Karosseri reparation + lite diverse små reparationer 314 svar

Vw oval pre 1955 22 svar

Nyaste forumtrådarna

Volvo 142 ?ladufynd? (renovering) 6 svar

Göra egen service på bilen? 5 svar

A-traktor dörrar 6 svar

Volvo 240 plötsligt HELT strömlös 2 svar

Fästa ny registreringsplåt fram 5 svar

Kan man köra med blockerad vattenretur? 2 svar

Tidsbegränsad parkering ? 3 svar

Golf 4 Fel på broms ingen hydraulik 2 svar

Audi 100 C3 24 000 mil, 2.0E 1989, startar endast kall. 13 svar

Hybrid-SUV. Hjälp! 3 svar

Information

Hjälp

Annonsera

Övrigt

A-traktor dörrar
6 svar

Kan man sälja sin bil här, Ferrari 308 GTB?
7 svar

Toyota Hiace 1991 startar inte trots nytt batteri.
15 svar

Göra egen service på bilen?
5 svar

Fästa ny registreringsplåt fram
5 svar

Handbromsen har låst sig på bilen och vi kommer ingenstans?
25 svar

Audi 100 C3 24 000 mil, 2.0E 1989, startar endast kall.
13 svar

Volvo 240 plötsligt HELT strömlös
2 svar

Köpråd: Suzuki SX4
7 svar

Säkring till förardörr + tankmätaren går när man spelar musik
2 svar

Volvo Pv Quattro SFRO
452 svar

wolkswagen split bus type 2
2452 svar

Volvo 142 ?ladufynd? (renovering)
6 svar

Volvo 740 d24t kalsongblå
8 svar

GT86 Luftbygge med mera
13 svar

Pontiac Firebird 1977
216 svar

Surikatens Civics
71 svar

Manta b som ska räddas (kaross eller delar sökes)
49 svar

Saab 9000 2.3TurboS MY92 a.k.a Dumbo - Karosseri reparation + lite diverse små reparationer
314 svar

Vw oval pre 1955
22 svar

Volvo 142 ?ladufynd? (renovering)
6 svar

Göra egen service på bilen?
5 svar

A-traktor dörrar
6 svar

Volvo 240 plötsligt HELT strömlös
2 svar

Fästa ny registreringsplåt fram
5 svar

Kan man köra med blockerad vattenretur?
2 svar

Tidsbegränsad parkering ?
3 svar

Golf 4 Fel på broms ingen hydraulik
2 svar

Audi 100 C3 24 000 mil, 2.0E 1989, startar endast kall.
13 svar

Hybrid-SUV. Hjälp!
3 svar