Zeitquerschnitte

[atom007]

Hallo,

der fruehling naht und ich muss endlich mal meinen neuen motor in angriff nehmen. dazu wollte ich mir doch diese ominoesen ZEITQUERSCHITTE zu gemuete fuehren - allerdings konnten die mich bisher nicht ueberzeugen:

Intake port:   0.00014 to 0.00016 cm2 / cm3
Transfer port: 0.00006 to 0.00010 cm2 /cm3
Exhaust port:  0.00014 to 0.00015 cm2 / cm3
Rotary intake: 0.00018 to 0.00019 cm2 /cm3

das sollen die anhalts werte sein. wenn ich das nun auf meinen zylinder umrechne (AUS180°,UEB120°,EIN190DS), dann bekomme ich seltsame werte:

Auslass Flaeche fuer 189ccm Zylinder, 180° Auslasszeit und 7000rpm reso soll:    6.174 bis 6.615 cm² betragen
Ueberstrom Flaeche fuer 189ccm Zylinder, 120° Ueberstzeit und 7000rpm reso soll: 3.969 bis 6.615 cm² betragen
Einlass Flaeche fuer 189ccm Zylinder, 190° Einlasszeit und 7000rpm reso soll:    7.5202 bis 7.938 cm² betragen
>

Z.B. braeuchte ich einen 31-32er vergaser - sowieso, bei etwa gleicher einlass zeit zur auslass zeit sollte der vergaser groesser sein als der auslass :plemplem:

die flaeche der ueberstroemer ist sehr variabel???

benutzt ihr wirklich diese werte um eure zylinder zu tunen? kanns kaum glauben... ich haette den auslass ja groesser gemacht

Bearbeitet 16. März 2005 von atom007

[100 spezial]

benutzt ihr wirklich diese werte um eure zylinder zu tunen? kanns kaum glauben...

<{POST_SNAPBACK}>

ich auch nicht... bin ehr der gefühlsschrauber...

EDIT was ist das für ein programm und wieso rechnest du mit 189 ccm??

Bearbeitet 16. März 2005 von 100 spezial

[atom007]

das ist einfach nur ein rechenprogramm mit ausgabe (matlab) also nix spezielles. da ist nur diese eine formel drin.

ich rechne mit 189ccm, shit stimmt sind blos 187. das sind die 177er feur PX mit 60mm hub.

fuer den 211er malossi waere das z.b.:

Auslass Flaeche fuer 211ccm Zylinder, 177° Auslasszeit und 7000rpm reso soll:    7.0095 bis 7.5102 cm² betragen
Ueberstrom Flaeche fuer 211ccm Zylinder, 117° Ueberstzeit und 7000rpm reso soll: 4.5446 bis 7.5744 cm² betragen
Einlass Flaeche fuer 211ccm Zylinder, 190° Einlasszeit und 7000rpm reso soll:    8.3956 bis 8.862 cm² betragen

einlass flaeche in vergaser flaeche umgerechnet wuerde wieder ein 32.7-33.5er ergeben. vielleicht sollte ich das auch nicht eins zu eins machen, da der vergaser ja die engste stelle im ansaugtakt sein soll... bis auf die malossi membran die soll noch viel enger sein

[rasputin]

die von dir zitierten "sollwerte" sind allgemeine richtlinien für die eierlegende wollmilchsau, und nicht auf deinen speziellen motor hin gerechnet!

die von dir errechneten querschnitte (z.b. auslaß) sind MITTLERE flächen!!!!! die absolute fläche ist um ein ordentliches stück größer...

der zeitquerschnitt für die überströmer ist in einem so breiten bereich angegeben, weil da noch mehrere andere aspekte mit reinspielen, z.b. vorverdichtung, effizienz des auspuffs,...

r

[atom007]

ach ja stimmt vorverdichtung. alte motoren viel vorverdichtung - kleine ueberstroemer; neue motoren weniger vorverdichtung - grosse ueberstroemer, so war das ja...

aber wie meinst du das mit mittler flaeche. wie kann man eine einzige flaeche so mitteln dass dann etwas anderes bei rauskommt als die flaeche selbst

[rasputin]

hier ist ein sehr guter artikel über port mapping. da findest du auch die infos über mittlere flächen.

r

[atom007]

Alles klar. Echt mal ne verstaendlich geschriebene seite. Vielen Dank...

[gertax]

im Endeffekt gehts darum dass du bei nem schräg abgeschnittenen 30er Rohr zwar an der Schräge ne Fläche größer als 30 hast, aber trotzdem isses immer noch ein 30er Rohr und nicht plötzlich ein 35er

[atom007]

diese "mittleren" flaechen sind die flaechen, die schon freigegeben sind, nachdem die kurbelwelle den halben weg (in grad) zwischen oeffnen des ports und UT zurueck gelegt hat. zudem muss das beruecksichtigt werden was Gerhard gesagt hat...

[atom007]

habe das fuer die o.g. zylinder mal grafisch aufgetragen:

in blau der einlass flaeche fuer drehschieber

rot ueberstoem faeche

und in schwarz auf dem roten liegend die auslass flaeche

[karoo]

Die Methode mit den mittleren Flächen ist aber nur eine Näherung! An sich müsste ein Integral der offenen Fläche über die Zeit gebildet werden... das is natürlich etwas mehr Arbeit und hat die Tuner vor einiger Zeit dazu getrieben, solche Näherungsmethoden zu entwickeln (damals hatte ja quasi niemand Zugang zu nem Computer). Die Einheit für den Zeitquerschnitt ist daher [s*cm²] oder, bezogen auf den Hubraum, damit einfacher vergleichbar, [s*cm²/cm³]=[s/cm]. Dieser Wert ist natürlich drehzahlabhängig und proportional zur Drehzahl.

Normalerweise ist die Methode, über die mittleren Flächen zu gehen, auch ziemlich gut, allerdings kriegt sie Probleme im Sinne von Ungenauigkeit, wenn der Kolben im UT unter der Kanalunterkante steht. Der Zeitquerschnitt sinkt (wenn auch nicht allzu stark), die Formel kann dies aber nicht abbilden. Genauso bei unregelmäßig geformten Kanälen wie extrem trapezförmigem oder gar zwei-/dreiteiligem Auslass. Aber das sind wiederum eher Spezialfälle, die bei uns kaum auftreten... teilweise über Korrekturfaktoren abfangbar, mit denen ich mich aber wiederum nicht auskenne.

Mal als Zahlenbeispiel: 210er Malossi mit 60mm Hub und voller KoDi-Konfiguration: real 4,5% weniger als mit Kanälen bis UT. Bei weiterem Hochsetzen wächst der Verlust überproportional: Mit 2mm FuDi (gut, das is ne ungewöhnliche Kombination, soll ja auch nur ein Beispiel sein ) wären's dann real schon 11,8% weniger, das dürfte dann kaum vernachlässigbar sein!

Die mittlere Fläche um diesen Faktor hochzusetzen ist aber auch keine Lösung, weil der obere Teil des Überströmers eben überproproptional eingeht. Hab aber grad keine Zeit, das genauer zu betrachten und vielleicht ne einfache Formel zur Korrektur rauszuziehen...

[atom007]

Die Methode mit den mittleren Flächen ist aber nur eine Näherung! An sich müsste ein Integral der offenen Fläche über die Zeit gebildet werden...

<{POST_SNAPBACK}>

da hast du sicher recht.

aber wie ist das dann mit diesen werten aus den tabellen (Exhaust port: 0.00014 to 0.00015 cm2 / cm3)? die sind doch auch schon uralt und sind womoeglich so gewaehlt worden, dass sie gut mit der naeherung harmonieren und nicht mit den exakten werten.

Bearbeitet 17. März 2005 von atom007

[karoo]

Das neueste frei zugängliche Material sind wohl die Zeitquerschnittsformeln nach Blair, eingebaut in sein Programm 6.1 (gibt's z.B. hier). Ob noch neueres Datenmaterial überhaupt richtig anwendbar wäre (bzw. wie weit), ist fraglich, weil die modernen Hochleistungsmotoren doch ein gutes Stück anders gebaut sind.

Im Datenmaterial, das solchen empirischen Tabellen zugrunde liegt, gibt's natürlich deutliche Streuungen. Aber unsere Motoren glänzen ja nicht unbedingt durch gnadenlose Effizienz, außerdem leidet dabei die Vergleichbarkeit. Deswegen versuche ich, solche Fehler so gut es geht zu eliminieren... immerhin würde man mit einem unkorrigiert ausgelegten Hochleistungmotor real mit doch deutlich weniger Überströmzeitquerschnitt herumfahren als eigentlich errechnet und in die Auslegung miteinbezogen. Das heißt nicht, dass der angestrebte Leistungswert nicht doch erreicht werden könnte, aber es kann ne zusätzliche Schwierigkeit darstellen.

Zu deinen Daten: wo kommt da eigentlich die Drehzahl rein? Hab ich da was übersehen? Ich denke, dass ein so ausgelegter Motor keinesfalls schlecht laufen wird, da steckt schon einiges an Wissen dahinter. Aber irgendwie klingt mir das ganze etwas zu pauschal. Außerdem sagen die Werte nichts über die Leistungsregion aus, in der ein solcher Motor laufen soll. Ist das die max. mögliche Leistung? Ein guter Tourer? Ein Zwischending? Gibt's da noch Zusatzinfos?

[atom007]

In 1973 Jennings decided on transfer port time area boundaries of .00008 to .00010 sec-cm^2/cm^3. The exhaust port time area boundaries were .00014 to .00015 sec-cm^2/cm^3. For a piston port engine the intake time area was .00014 to .00016 sec-cm^2/cm^3 and a rotary intake valve time area is.00018 to .00019 sec-cm^2/cm^3.

das findet man dazu unter dem link von rasputin... was fuer ein motor draus werden soll steht leider nicht dabei. muesste man vielleicht mal Jennings 1973 lesen. Ich ging irgendwie davon aus, wenn man bandbreite will orientiert man sich an den unteren werten, wenn man spitze(n) leistung will, dann an den oberen.

ich denke, ich orientiere mich doch lieber an dem was da ist und veraender das etwas...

bell haelt ja z.b. nix von den zeit quer schnitten. er geht wohl mehr von den steuer zeiten aus.

[atom007]

gestern vergessen:

wo kommt die drehzahl mit hinein:

T = ( 60 / N ) x ( Z / 360 ) or T = Z / ( N x 6)

T is time, in seconds

N is crankshaft speed, in RPM

Z is port open duration, in degrees

Using this simple formula we can find out how long a port is open at any given RPM and from that we can determine its time area.

....

TA value or time area per unit of displacement. This formula takes the mean port area in (cm^2) and divides it by the displacement of the engine (in cm^3) then multiply that by the time the port is open in seconds

also TA = A / V x T

wobei A mittlere Flaeche des "ports", V hubraum und T oeffnungszeit des ports (s.o.)

[karoo]

Ich hab mal etwas mit den Zeitquerschnittsangaben und Daten von Vespa-Motoren gearbeitet. Dabei habe ich auch versucht, die verschiedenen Zeitquerschnittberechnungsweisen miteinzubeziehen.

Wenn man die Jennings-Angaben 1:1 umsetzen will, muss man schon einen, für Vespa-Verhältnisse, richtigen Hochleistungsmotor bauen wollen. Jennings untere Auslasszeitquerschnittwert stimmt ziemlich genau mit dem meines 210er-Motors (28 Hinterrad-PS) überein, der obere übertrifft ihn deutlich. Die Überströmquerschnittsangaben scheinen dagegen deutlich zu hoch gegriffen zu sein, die Erfahrung an Vespa-Motoren zeigt, dass kleinere ÜS auch in den Leistungsregionen meines 210ers perfekt taugen, die Blair-Formeln ergeben auch deutlich kleinere Werte. Ich kennen keinen Motor, der auch nur die untere von ihm genannte Grenze erreicht, da ist sogar immer noch gut Abstand. Und die Motoren, von denen ich genaue Daten kenne, erreichen immerhin bis zu 35,5 Hinterrad-PS.

Die Jennings-Formeln basieren halt auf >30 Jahre alten Rennmotoren und deren Bauart. Heutzutage ist einiges anders, Jennings Herangehensweise ist aber immer noch gültig!

In Regionen gediegener Leistungsentfaltung auf Vespa-Motoren scheinen die Blair-Formeln dagegen gut zu funktionieren. Wenn man nen richtigen Rennmotor bauen will, weichen sie aber schon von der (Vespa-!)Realität ab. Ich würde also eher Blair verwenden als Jennings.

[atom007]

habe mal ein kleines programmchen geschrieben, was die zeit-querschnitte von verschiedenen auslassformen berechnet.

sieht so aus:

und die ausgabe:

eigentlich soll die ausgabe auch in eine pdf-datei geschrieben werde, nur unter windows gabs da irgenwie probleme :-/ deshalb ist es unter windows nun in ps. man kann sich "ghostview" installieren oder sich ps2pdf zu nutze machen um die datei (online) zu konvertieren (z.b. hier).l eventuell kann es auch der acrobat reader lesen... oder ein mal-program :-/

ps bzw pdf soll es schon sein, damit der ausdruck auch den wahren dimensionen entspricht. der auslass wird dann in 2 projektionen dargestellt. einmal im sehnenmass und einmal in bogenmass...

naja, man muss natuerlich die matlab-librarys installieren - wie fuer den gsf_dyno auch, siehe dort.

hier das programm:

exhaust_ta

Bearbeitet 5. Januar 2006 von atom007

[Lucifer]

tolle Sache, Atom! Muß mal mein Matlab reaktivieren, dann sollte das laufen... und viel umständliche Rechnerei ersparen. Habe früher mal ein Programm dafür am Texas laufen gehabt...

Wirklich mühsam war die Rechnerei immer nur bei den ÜS, deren Eintrittsrichtung bei vielen Zyl. keineswegs trivial ist (Kanalseitenwände mit unterschiedlichen Winkeln) bzw. die Kanäle unter verschiedenen Winkeln enströmen, besonders die Boostports. Da die richtigen Winkel zu bestimmen ist sehr mühsam...

Mittlerweile ist mir das zuviel Theorie, und die praktische Umsetzung ist bereits schneller (wenn man mal weiß, wo man etwas machen muß und wie... )

Kleine Anregung noch: da viele gerade bei LHW und FuDi die Kanäle nicht bis UT herunterziehen, ist der Zeitquerschnittsfehler nicht ganz unerheblich. Das solltest du ev. noch als Korrekturfaktor oder als Kanalunterlauf in UT als Optionsparameter integrieren...

[atom007]

Kleine Anregung noch: da viele gerade bei LHW und FuDi die Kanäle nicht bis UT herunterziehen, ist der Zeitquerschnittsfehler nicht ganz unerheblich. Das solltest du ev. noch als Korrekturfaktor oder als Kanalunterlauf in UT als Optionsparameter integrieren...

<{POST_SNAPBACK}>

Den Kanalunterlauf habe ich dummerweise "Exhaust Closeing" gennant :plemplem:

habe dort auch spasseshalber mal was eingegeben was laenger ist als der hub. praktisch wenn der auslass nicht ganz frei gegeben wird. hat auch geklappt...