Koppel 1- of 2 cilinder vs. 4 cilinder

Hugohonda

MF'er
2 okt 2010
227
1
Rotterdam
Beste MF- ers


Ik zat me af te vragen: Waarom hebben 1 of 2 cilinders met een inhoud van +- 600 cc vaak een hoger koppel dan een 4 cilinder met dezelfde inhoud? edit: in lage toeren

Bedankt!
 
Laatst bewerkt:
Een boel ware dingen die er geroepen worden, maar ik mis de samenhang een beetje. Even een poging:

Koppel is de kracht als gevolg van de energie die vrijkomt bij ontbranding. Uit diesel komt gewoon meer energie vrij dan uit benzine, alleen is diesel lastiger tot ontbranding te brengen, vandaar de hoge compressie.

Enfin, koppel staat dus in functie van cilinderinhoud (hoeveel brandstof kun je erin tot ontbranding brengen) en vullingsgraad ("rendement").

Als je vullingsgraad tegen toerental afzet in een grafiek, dan zul je zien dat die kromme qua verloop identiek is aan de koppelkromme. Het is de constructie van de motor die de vullingsgraad bepaalt, denk b.v. aan kleptiming. Compressieverhouding is een indicatie voor de vullingsgraad.

Met die vullingsgraad kun je als fabrikant "spelen" - sterker nog, dat moet wel, want de vullingsgraad kan maar bij 1 specifiek toerental optimaal zijn, doorboven en daaronder neemt-ie weer af. M.a.w. je kunt dus kiezen bij welk toerental je een optimale vulling wenst, hoofdzakelijk d.m.v. klemtiming. En verder natuurlijk d.m.v. een turbo of compressor: die vergroot de vullingsgraad, vandaar meer koppel. Idem met meer of grotere kleppen, etc.

Bij een moderne motor zonder turbo/compressor kun je als stelregel nemen dat het maximale koppel gelijk is aan cilinderinhoud (cc) gedeelt door 10 plus of min een beetje. Dit is ongeacht het aantal cilinders.

Plus of min een beetje inderdaad, want er is nog zoiets als boring en slag.

Korte slag motor: bij gelijke cilinderinhoud en vullingsgraad dus een overeenkomstig koppel, maar doorgaans bij een hoger toerental. Ja, "doorgaans", want in principe is dit gewoon een keuze: een korte slag kies je als je veel toeren nodig hebt om veel vermogen generen. Met korte slag kun je immers veel meer toeren draaien voordat je de kritieke zuigersnelheid bereikt. Helaas moet je dan ook de kleptiming zodanig kiezen dat de motor bij hoge toeren optimaal presteert. Gevolg: klepoverlap bij lagere toeren, dus mindere vullingsgraad, dus minder koppel onderin.

Andersom: een langere slag geeft veel koppel bij een in de praktijk lager toerental. De keerzijde van een lange slag is dat deze een hogere zuigersnelheid tot gevolg heeft. En omdat metaal nu eenmaal een keer smelt als het maar warm genoeg wordt, zit er een maximum aan die zuigersnelheid. Vroeger was dat 27 m/s, tegenwoordig iets hoger, maar niet veel. M.a.w. lange slag betekent ook een lager maximum toerental, en dus minder vermogen (want vermogen = koppel in functie van toerental).

En dan zijn er nog 1000 andere dingetjes die van invloed zijn op wat een motortje uiteindelijk kan (koeling, materiaalkeuze, enzzzz.), maar dit is het volgens mij wel zo'n beetje, op hoofdlijnen.

Duidelijk? :+ :W
 
Laatst bewerkt:
Zit je ook nog met het feit van de lengte voor de gasklep, of er kelken zijn, aantal kleppen per cilinder, hoe de nokkenas timing is, hoelang de kleppen openstaan, het uitlaatspruitstuk 4-2-1 of 4-1, lijn/boxer/v, je kan zo toch nog best lang door blijven gaan.

Edit: in dit bericht hierboven is al best veel genoemd zie ik nu.

Je kan ook met vestelbare nokkenassen en inlaattraject werken om onderin koppel te krijgen en bovenin pk's.
Ook wel mooi zijn die olie"spuiters" die onder op de zuiger spuiten nu je het over opwarmen van de zuiger hebt.
 
Laatst bewerkt:
Zit je ook nog met het feit van de lengte voor de gasklep, of er kelken zijn, aantal kleppen per cilinder, hoe de nokkenas timing is, hoelang de kleppen openstaan, het uitlaatspruitstuk 4-2-1 of 4-1, lijn/boxer/v, je kan zo toch nog best lang door blijven gaan.

Edit: in dit bericht hierboven is al best veel genoemd zie ik nu.

Je kan ook met vestelbare nokkenassen en inlaattraject werken om onderin koppel te krijgen en bovenin pk's.
Ook wel mooi zijn die olie"spuiters" die onder op de zuiger spuiten nu je het over opwarmen van de zuiger hebt.
Helemaal waar, en de dingen die je opsomt hebben allemaal tot doel om óf'de vullingsgraad te verbeteren, óf de temperatuur onder controle te houden :Y m.u.v. lijn/boxer/V, want dat gaat gewoon om de omvang en omtrek van het motorblok, hetgeen van belang kan zijn voor een optimale gewichtsverdeling (plaatsing van het blok) en/of vormgeving van de hele motorfiets.
 
Laatst bewerkt:
In dit verhaal zal er altijd gegevens missen, wil je op ongeveer de helft van de kennis zitten die nodig is om alles te weten dan kan ik je aanraden om dit boek te kopen en volledig te leren.

Ik heb er veel uit kunnen leren.

mvg

db
 
Dirtbag, heb jij toevallig zin om de werking van langere/kortere inlaat uit te leggen? O-)
Vind ik wel interessant namelijk. :)

Pfff... dat is al weer een tijdje geleden en heeft bij mij toch wel een stuk of 5 lesuren geduurd voordat het er in zat.

De basis is eigenlijk dat je de lengte van de buis gebruikt om luchtpulsen te creëren die bij het sluiten van de inlaatklep terug stuitert naar carburateur. De kunst is om de klep weer te open zodra de luchtpuls weer terug is bij de klep. Hierdoor heb je een hoge druk gebied waardoor de cilinder beter wordt gevuld.

De snelheid van de puls is weer afhankelijk (als ik het me goed herinner) van de temperatuur van de lucht en de luchtdruk.

In het geval van de meeste motorfietsen heeft elke cilinder een eigen puls kamer en zorgt dus voor z'n eigen drukgolf. Bij gedeelde inlaten kan de ene cilinder de andere weer voorzien van een puls.

Aangezien de snelheid van de puls niet veranderd met het toerental zijn er dus toerentallen waarbij de puls precies op het goede moment weer terug komt. Of zoals bij erg korte inlaattrajecten ook bij de tweede of derde keer dat deze terug komt bij de inlaatklep, echter de druk wordt steeds kleiner en dus minder effectief.

Soms zie je bij auto's wel eens dat de lengte van de inlaat met behulp van een slakkehuis of in stappen met kleppen wordt veranderd. Dit zorgt weer voor meerdere "sweet spots"

Het grootste effect van dit concept is te vinden in de meest saaie motoren, bijvoorbeeld aggregaten, scheepsmotoren of elk andere motor die ontworpen is voor één bepaald toerental en waarbij het z'n geld gaat terugverdienen (je standaard grasmaaierblok hebben ze gewoon een buis aan vastgebout die de carburateur op z'n plek houdt)

Het hele concept is ook volledig onnodig als je gaat werken met drukvulling.

De berekeningen die bespaar ik je en mijzelf, want ik ga maffen :)

mvg

db
 
Ah... Ik vermoedde inderdaad al iets in die richting. Mazda had vroeger het VRIS systeem, waarbij inderdaad gebruik werd gemaakt van een variabele inlaatlengte. Snap alleen de reden nog niet waarom dan bij een langere intake de puls bij hogere toerentallen 'goed' is. En vica versa.
Ik ga googlen! Dankje voor de uitleg in ieder geval en good night!
 
Ah... Ik vermoedde inderdaad al iets in die richting. Mazda had vroeger het VRIS systeem, waarbij inderdaad gebruik werd gemaakt van een variabele inlaatlengte. Snap alleen de reden nog niet waarom dan bij een langere intake de puls bij hogere toerentallen 'goed' is. En vica versa.Ik ga googlen! Dankje voor de uitleg in ieder geval en good night!

Dat is niet te snappen want het is toch andersom?
 
Zoiezo zal een 2 cilinder al meer koppel hebben als een 1 cilinder omdat de kruk op 2 momenten aangedreven word zo is het bij 4 cilinder op 4 momenten enz enz. mijn excuses als ik dit verkeerd heb:P
Maar als de cilinderinhoud gelijk is - het totaal van alle cilinders - dan komt de hoeveelheid tot ontbranding gebrachte brandstof overeen, waarmee de hoeveelheid kinetische energie gelijk is... Een 500 cc 1-cilinder heeft immers 1 grote cilinder van 500 cc, maar een 500cc 4-cilinder heeft 4 cilinders van elk 125 cc.

Het aantal cilinders is echter wel van invloed op het karakter van de motor: een 1 cilinder kent 1 ontbranding per 4 omwentelingen van de krukas, een 4 cilinder 2 of 4 afhankelijk van de krukas. Vandaar dus ook dat een 4 cilinder soepeler rijdt dan een 1 cilinder.

Daarnaast kan het aantal cilinders beperkend zijn als je de grenzen van het voorhanden zijnde materiaal wilt gaan opzoeken. Je kun bijvoorbeeld best een 1-cilinder construeren met een inhoud van 2000 cc...

:9

maar die zal tamelijk forse trillingen veroorzaken, dus of die bij hogere toeren heel blijft is een tweede

:N
 
Laatst bewerkt:
In dit verhaal zal er altijd gegevens missen, wil je op ongeveer de helft van de kennis zitten die nodig is om alles te weten dan kan ik je aanraden om dit boek te kopen en volledig te leren.

Ik heb er veel uit kunnen leren.

mvg

db

DAMN! Wat een geld voor een boek. ;(
Ach, het kan erger zullen we maar zeggen...
Laatst een boek van $1000 in de universiteitsbieb geleend.
b
 
Laatst bewerkt:
@v.d.v Daar zou ik inderdaad even over na moeten denken. Iets in me zegt me dat 1 grote ontploffing meer energie afgeeft dan 2 kleinere. (ook al hebben ze opgeteld evenveel inhoud). Maar ik kan dat niet echt onderbouwen.

@=lvt= Is er dan verschil in compressie tussen 1, 2 en 4 cilinders? Volgens mij krijg je detonatie als je hogere compressie gebruikt dan zeg 1:10/11. Of je zou een brandstof met een hoger octaangehalte moeten gebruiken dan. Care to explain? :)

Als dat zo was met gelijke inhoud en een andere energieomzetting dan zou het rendement van de motor lager/hoger zijn. Puur theoretisch gesproken is dat niet zo.

Er is geen verschil in compressie omdat de motor 1 of meerderw cyl. heeft, dat is een ontwerpkeuze. De hoogte van de compressie is wel beperkt vanwege de zelfontbranding, het zogenaamde kloppen.

Lage compressie geeft de mogelijkheid om ook op heel slechte benzine te kunnen rijden, benzine met een laag octaangetal.
 
Nee daarvoor heb je een vx hey ;)
Duidelijk geen 1 pitter, want mèn die zijn niet wakker te schudden of voor lange afstanden. ;)

Toevoeging aan dit topic: het ontwerp van het blok draagt ook bij aan het koppelgevoel.
Een viercilinder in een sportmotor heeft gevoelsmatig al helemaal weinig trekkracht.
Om veel PK uit een bepaalde cilinderinhoud te krijgen moet je toeren beuken. :P
 
Zoiezo zal een 2 cilinder al meer koppel hebben als een 1 cilinder omdat de kruk op 2 momenten aangedreven word zo is het bij 4 cilinder op 4 momenten enz enz. mijn excuses als ik dit verkeerd heb:P

Zoals anderen ook reeds hebben geschreven is dit geen vaste stelregel tenzij je bepaalde condities inderdaad gelijk houdt (o.a. cilinderinhoud) en/of relativeert.
Mijn koekblik heeft een 8 cilinder onder de kap en heeft best wel wat koppel.
Volgens sommige redenaties zou deze nog amper koppel moeten hebben door die 8 cilinders.

Een Suzuki VX 800, 800cc 2 cilinder, heeft 72Nm koppel, de Suzuki DR Big, 800cc 1-cilinder, heeft 59 Nm koppel en een Soes GSX-750F, 750cc 4-cil., heeft 75Nm.
Als je dit leest klopt jouw redenatie.

Echter de CBR 1000F, 1000cc 4-cil., heeft 104Nm bij 8500rpm en mijn VTR 1000F, 1000cc 2-cil., heeft 98 Nm bij 7000 rpm.
En toch zou je stellen dat deze laatste een hoger koppel zou moeten hebben.

Dus puur cijfermatig kun je pur sec weinig beginnen.
Belangrijker is om te kijken/vergelijken hoe dat koppel uit het blok komt (koppelkromme).


Met een hele berg koppel? :X

;) :+

Moest je het erin wrijfen? -O-
Wacht maar als de tentamens over zijn. })
(Lijkt al een eeuwigheid te duren en de eerste moet nog komen. :N )


Ik doe het niet graag maar deze kans kon ik niet laten liggen :+
 
Terug
Bovenaan Onderaan