zuigersnelheid @ een korte slagmotor

[buikschuiver]

Ik ben momenteel nogal verward over de toepassing van overvierkante blokken, mischien iemand met een logisch inzicht die mij ff op weg kan helpen.

De zuigersnelheid daalt & dat is fijn . Hiermee daalt ook de belasting van het drijfwerk. Echter zullen we zwaardere zuigers moeten gebruiken, om een stabiele over-bore zuiger te hebben m.a.w. de zuigermassa stijgt weer en de motor belasting stijgt ook. Nu lijkt het dus of je niets opschiet, het is net of je het 1 tegen de ander kan weg strepen

Nu begrijp ik dat je het probleem kan oplossen door het toepassen van lichtere zuigers. Maar waarom niet direct bij een std vierkantblok de zuigermassa reduceren & dan meer toeren draaien. Dus de slag ongemoeid laten

Mijn vermoeden is dus dat de "max" gemiddelde zuigersnelheid dan los staat v/d massa. m.a.w. Je kan de zuiger wel 40% lichter maken, maar zonder de slag te veranderen kan je nog steeds niet meer toeren draaien. Zelf heb ik iets vernomen, dat de "max" gemiddelde zuigersnelheid enkel i.v.m. de overdracht v/d gasdruk & de afdichting v/d zuiger had te maken.Klopt nu dus de redenatie dat de "max" gemiddelde zuigersnelheid niet berust op de massa?



BTW, ik ben me wel van bewust dat een overvierkant nog wel meer voordelen of nadelen heeft, maar die staan ff terzijde in dit verhaal (iig dat denk ik).

 

[buikschuiver]

Lijkt me beter om grote kleppen te hebben, en een andere (milde) nokvorm/timing.............
Maar uiteindelijk zal dat allemaal tot niet veel soeps leiden, door de korte slag heb je uiteindelijk maar een relatief klein moment op je krukje, dus het koppel zal een beetje te wensen overlaten, zeker als je dat gaat relateren aan het dan optredende brandstofverbruik......

Dat bedoelde ik nu, het moment wordt idd korter. Maar het effectieve zuiger oppervlak neemt evenveel toe, dus zou er geen koppel verlies zijn. Maar dat lijkt me ergens niet te kloppen

 

[buikschuiver]

Ik heb laatst me verdiept in de theorie & kan dus nu eindelijk verklaren wat de gedachtengang achter de korte slag motor is.

Bij de korte slag motor, wordt de slag kleiner & het zuiger oppervlak groter.
Als men een PV diagram zou nemen, dan zou men zien dat bij een grotere slag de x as langer wordt. Bij een groter zuiger oppervlak wordt de y as langer. m.a.w. het product van de slag en het zuigeroppervlak verandert niet. & dat product is gelijk aan de cilinderinhoud. Verder bepaalt de druk hoveel koppel er wordt geproduceerd. 2* meer druk is 2* meer koppel

Dus voor koppel geld het volgende:
koppel = (slag * zuigeroppervlak * Gemiddelde druk) / 0,12566
koppel = (Cilinderinhoud * Gemiddelde druk) / 0,12566

Het vermogen wordt als volgt berekend:
vermogen = (Koppel * Toerental) / 9550

Nu we de koppel weten kunnen we er het volgende van maken:
Vermogen = (Gemiddelde druk * clinderinhoud * toeren) / 1200

of voor 2T:
Vermogen = (Gemiddelde druk * clinderinhoud * toeren) / 600


Bij een korte slag, kan dus met gelijk blijvende druk & cilinderinhoud een groter vermogen worden geproduceerd. Echter hierbij is het moment op de krukas veel kleiner geworden. Dus wordt er procentueel exact evenveel koppel voor ingeleverd.

Maar het rendament zal overigens dalen, hiervoor gaan we even terug naar de basis formule van het vermogen (voor 4T):
vermogen = (Koppel * Toerental) / 9550
36.65KW = ( 25Nm * 14000TPM) / 9550
36.65KW = ( 50Nm * 7000TPM) / 9550

Het resultaat is het zelfde, maar het verschil zit hem niet in vermogen, maar in het brandstof verbruik. In theorie is deze namelijk lineair met de toeren. Immers 0,0018NM per arbeidsslag op 14000TPM, terwijl er 0,0071Nm per arbeidsslag op 7000 TPM. Als je dan nog bedenkt dat bij iedere arbeidsslag onveer de zelfde hoeveelheid brandstof wordt aangezogen, dan heeft een lange slag een veel beter rendament

Dus lange slag met zuigersnelheid (X) & cilinderinhoud (Q):
-lage toeren
-meer koppel
-Veel hoger rendament
-grote zuigerstang/krukas verhouding (veel lijbaan krachten)
-meer trillingen
-grote cilinder contact oppervlak (slijtage gedrag)
-kleine zuigermassa
-weinig kleppen oppervlak
-grote spoelpoorten oppervlak

korte slag met zuigersnelheid (X) & cilinderinhoud (Q):
-hoge toeren
-weinig koppel
-lager rendament
-kleine zuigerstang/krukas verhouding (weinig lijbaan krachten)
-minder trillingen
-kleine cilinder contact oppervlak (slijtage gedrag)
-grote zuigermassa
-grote kleppen oppervlak
-weinig spoelpoorten oppervlak

Denk dat we het nu wel eens een keer door hebben

 

[Chevy454]

met gemiddelde druk bedoel je toch de geïndiceerde druk? (die gebruiken we om te vergelijken namelijk )

 

[buikschuiver]

De geïndiceerde druk, is de daadwerkelijke gemeten druk, iig als ik me niet vergis. Deze wordt weer gegeven in een PV grafiek. De PV grafiek opzich zegt nog niets. Om het vermogen hier uit te kunnen lezen, moet immers eerst de complete berekening worden uitgevoerd. Want oogenschijnlijk zou een korte slag motor minder vermogen, gezien zijn PV oppervlak. Maar na de vermenigvuldeging met het zuiger oppervlak blijkt alles toch gelijk te zijn.

Vandaar overigens dat ik voor het gemakt maar zei, dat de horizontale as de slag was (& dat klopt) & de vertikale as van het zuigeroppervlak afhankelijk was(klopt dus niet ). Maar wiskundig gezien maakt het niets uit of ik de gemiddelde P vermigvuldig met het zuigeroppervlak, Of omgekeerd. Maar dat leugentje zei ik ff om het begrijpelijk te maken dat de slag * zuigeroppervlak van belang was.

Het enige wanneer dat dan mischien interessant is om te weten, is wanneer je naar een bepaald rendement wilt kijken.


Aangezien zo'n PV meting nogal gecompliceerd is & meestal enkel de gemiddelde druk wel volstaat, wordt het dus berekend.
In het Engels zal die je mischien bekender voor komen, Brake Mean Effective Pressure oftewel BMEP. In het Nederlands vertaald is dat: "gemiddelde effectieve druk". Je kan immers niet bepaald van 1 druk spreken in een hele arbeidsslag. Het woord `effectief `verwijst naar de verliesen

 

[Chevy454]

De geïndiceerde druk, is de daadwerkelijke gemeten druk, iig als ik me niet vergis.

De geindiceerde druk is de druk welke we aannemen welke gedurende de hele zuigerverplaatsing constant is (isobare lijn).

Het PV diagramma welke een motor doorloopt is ook leuk om te zien ivm de drukken (inlaat, compressie, ontbranding, uitlaat) en het rendement van de motor.

 

[buikschuiver]

Dan hebben we het iid toch over het zelfde . Als ik kon zou ik wel eens zo'n PV diagram willen maken, maar ik mis volgens mijn net iets budget.