Anhaltswert für Auslenkung der Membranplättchen

[oli-san]

Gibt es zu Membranen eigentlich einen Anhaltswert der Öffnung der Membraneplättchen zu den Anschlagblechen?

ich habe hier bei drei ähnlichen Membran-Öffnungsbreiten unterschiedliche Abstände:

10 mm - DT 125

12 mm - RGV 250

15 mm - CR 125

[jannek]

Ich versteh nicht ganz was du meinst... Es gibt ne ganze Menge Werte um die Dinger zu berechnen.

Präzisier mal.

Gruß, jan

[oli-san]

hmmm, wie berechnet man diese auslenkung?

mein gedanke war, rauszufinden, wie der diese Blechanschläge gebogen sein sollen. Bestimmt dürfen diese Teile nicht einfach so verbogen werden, sondern haben eine spezifizierte Öffnunsgröße. Oder ich täusche mich und alles ist möglich.

[rasputin]

ein membranplättchen kann bis zu 30% seiner freien länge aufgebogen werden. das heißt, wenn so ein plättchen 30mm freie länge hat, dann kann es bis zu 9mm aufgebogen werden (siehe bildanhang). je geringer die aufbiegung, desto höher die lebensdauer des plättchens, desto geringer der querschnitt, den es freigibt (der verfügbare querschnitt hängt aber auch wesentlich von der geometrie der membran ab). ob das plättchen dann später im betrieb den vollen querschnitt aufmacht, das hängt von verschiedenen faktoren ab, z.b. der vorverdichtung.

r

edith sagt noch, daß diese auslenkung gerne übermäßig beschnitten wird (z.b. auf 15%), wenn man einen motor drosseln will, oder um die lebensdauer zu erhöhen (siehe membranblock malossi136).

Bearbeitet 13. Oktober 2005 von rasputin

[oli-san]

genau sowas hab ich gesucht. danke.

dementsprechend suche ich mal mehr leistung mit der malossi-membrane mit 30% Öffnung.

kurve folgt dann bald.

alternativ mit ner 6-klappen membrane, die auf 30% eingestellt wird.

dann schaun wir doch mal, was der unterschied ist.

[rasputin]

dementsprechend suche ich mal mehr leistung mit der malossi-membrane mit 30% Öffnung.

siehe dazu:

edith sagt noch, daß diese auslenkung gerne übermäßig beschnitten wird (z.b. auf 15%), [...] um die lebensdauer zu erhöhen (siehe membranblock malossi136).

soweit ich das mitbekommen habe gibt es zwei versionen dieses membranblocks. eine alte version, und eine neue version. bei der neuen version lassen die anschläge deutlich weniger öffnung zu als bei der alten version. ist mir irgendwann aufgefallen, als ich mehrere membranblöcke nebeneinander liegen hatte... anscheinend hatten sie ein paar probleme mit der lebensdauer der plättchen. zumindest sehe ich das als naheliegendsten grund an...

r

[oli-san]

danke für den hinweis.

aber mein ziel ist nicht lebensdauer in diesem fall, sondern qm-zeit und leistung. für entsprechende touren wird ein anderer motor herhalten müssen.

und irgendwie muß ich ja auch noch mal 13000 realisieren. und das paßt nicht wirklich mit lebensdauer zusammen

[rasputin]

aber mein ziel ist nicht lebensdauer in diesem fall, sondern qm-zeit und leistung.

das war mir bewußt ich wollt' s nur erwähnen, weil's halt doch "irgendwie" zum thema paßt...

und irgendwie muß ich ja auch noch mal 13000 realisieren. und das paßt nicht wirklich mit lebensdauer zusammen

das plättchen hat bei etwa 11000 seine resonanz (gemessen, nicht "berechnet"; nur für den fall, daß es jemanden interessiert, woher ich diese zahl habe). wenn du da dauerhaft voll "durchfährst", dann dürfte "lebensdauer" sowieso ein fremdwort sein.

r

[gertax]

das plättchen hat bei etwa 11000 seine resonanz (gemessen, nicht "berechnet"; nur für den fall, daß es jemanden interessiert, woher ich diese zahl habe). wenn du da dauerhaft voll "durchfährst", dann dürfte "lebensdauer" sowieso ein fremdwort sein.

r

wie hast du das denn gemessen, bzw wie sah der versuchsaubau aus? Evtl. Plättchenauslenkung gleich noch mit abgeblitzt?

[rasputin]

wie hast du das denn gemessen, bzw wie sah der versuchsaubau aus?

membranplättchen mit der gleichen freien länge wie im membranblock (das ist wichtig, ansonsten hat man ein falsches ergebnis) in einen schraubstock eingespannt (zwischen zwei massiven stahlplatten) und mit dem finger angestupst. das "piiinnnngggggg" mit dem computer aufgenommen, und eine frequenzanalyse drüberlaufen lassen. das starke peak, das man dann sieht, ist die resonanz des plättchens. zu guter letzt noch von hertz in rpm umrechnen, fertig.

r

[oli-san]

membranplättchen mit der gleichen freien länge wie im membranblock (das ist wichtig, ansonsten hat man ein falsches ergebnis) in einen schraubstock eingespannt (zwischen zwei massiven stahlplatten) und mit dem finger angestupst. das "piiinnnngggggg" mit dem computer aufgenommen, und eine frequenzanalyse drüberlaufen lassen. das starke peak, das man dann sieht, ist die resonanz des plättchens. zu guter letzt noch von hertz in rpm umrechnen, fertig.

du machst mich neugierig:

1. bezieht sich das auf malossi membrane?

2. ist resonanz bereich anzustreben für nenn-drehzahl?

3. macht das soviel spaß, wie es sich anhört, sowas rauszufinden?

[rasputin]

1. bezieht sich das auf malossi membrane?

ja. allerdings ist "11000" nicht der genaue wert, der ist mir entfallen. wenn du's genau wissen willst mußt du mal die suche anschmeissen. ich hab's vor ein paar jahren mal gepostet.

2. ist resonanz bereich anzustreben für nenn-drehzahl?

jein. normalerweise vermeidet man es tunlichst, dinge zum resonieren anzuregen, weil sie dadurch kaputtgehen.

es gibt eine regel, wonach für "normale" motoren die "resonanzdrehzahl des membranplättchens um 20% über nenndrehzahl des motors" liegen sollte. damit hält das plättchen sehrr lange durch. aber keine regel ohne ausnahme. so gibt es für hochleistungsmotoren auch die aussage "resonanzdrehzahl des membranplättchens unter nenndrehzahl des motors". das angeregte plättchen überlebt diesen betrieb nicht lange, aber anscheinend bietet ein resonierendes plättchen leichte vorteile, was den füllungsgrad bei resonanzdrehzahl anbetrifft.

3. macht das soviel spaß, wie es sich anhört, sowas rauszufinden?

ja

r

[oli-san]

Interessant - sowas wollte ich wissen.

[powerracer]

membranplättchen mit der gleichen freien länge wie im membranblock (das ist wichtig, ansonsten hat man ein falsches ergebnis) in einen schraubstock eingespannt (zwischen zwei massiven stahlplatten) und mit dem finger angestupst. das "piiinnnngggggg" mit dem computer aufgenommen, und eine frequenzanalyse drüberlaufen lassen. das starke peak, das man dann sieht, ist die resonanz des plättchens. zu guter letzt noch von hertz in rpm umrechnen, fertig.

r

@rasputin,

hi,

werde das Thema noch mal hoch holen, hat sich ja einiges getan die Jahre.

Deine Versuche könnten mich überzeugen, das alles auch zu sehen, was da mit den Plättchen, in den verschiedensten Resonanzbereichen passiert.

Ein Plättchen auf einem Alukörper aufgeschraubt, dürfte doch anders schwingen,

wie wenn diese in massive Stahlplatten geklemmt sind.

Also schaute ich durch ein Plexiglasguckloch, das auf Höhe der Plättchen sitzt, die Bewegung der Plättchen mithilfe einer Strobolampe an.

Interessant war die Erkenntnis, bei Höchstleistung, hob es die Plättchen max. ca. 0,5mm an.

Der Hub änderte sich mit veränderlichem Drehzahlband, Gas langsam aufgezogen, Gas schlagartig aufgerissen usw..

Hier erreichte der max. Hub ca. 4mm.

Eine Veränderung der Anschlagbleche Richtung höherer Hub, begünstigte lediglich ein noch schnelleres aufschlagen der Plättchen, auf die Dichtflächen der Membran.

Die Plättchen machen da wirklich zu! Dann sieht man auch noch ganz genau,

wann die Plättchen anfangen zu flattern.

Das optimalste weichste Zuschlagen der Plättchen, war dann bei ca. 3,5 mm Hub,

begrenzt durch die passend gebogenen Anschläge.

Versuche, wo das Gehäuse als Anschlag diente, waren mit dem zuschlagen der Plättchen,

die schlechteste Variante.

Dickere, oder härtere Plättchen neigten auch dazu, noch schneller zum zuzuschlagen.

Nun fragte man mich, in einem anderen Topic, wie messe ich denn den Hub der Plättchen,

bei den verschiedensten Drehzahlbereichen und Belastungen, das Auge kommt da ja gar nicht mit.

Klar wäre eine Hochgeschwindigkeitskamera super, aber leider musste ich mich da behelfen.

Am Guckloch, ein Stück entfernt, das ich noch vorbei schauen konnte, hab ich an einem Halter einen Laserpointer befestigt.

Den Leuchtpunkt des Pointers richtete ich mal nach ersten Prüfstandstest, auf ca. 1mm Hub aus.

Da sah ich dann ganz deutlich, die machen ja gar nicht so weit auf.

Nach und nach, stellte ich mit Lehrenblech, zwischen die Plättchen geklemmt, so lange ein,

bis sich beim blitzen, die Plättchen 0,5 mm hoben und den Lichtstrahl streiften.

Dann sah ich auch, das bei Sechsblättrigen Membr.-Blöcken, nur das mittlere Plättchen anhob,

die links und rechts machten gar nicht auf.

Bei Vierblättrigen, hob es die Plättchen in der Mitte an, verdrehten sich nach außen, dort hob es das Plättchen nur ganz leicht.

Am besten haben die Zweiblättrigen abgeschnitten, die hob es gleichmäßig hoch an.

Für mich der interessanteste Aspekt, die Plättchen, die es immer an der gleichen Stelle anknabberte,

dort bildete sich an besagter Stelle ein Benzintropfen, der immer größer wurde, dann abtropfte,

die Dauerleistung in dem Moment messbar abfiel,

die Versuche führte ich an einem Honda RS 125 durch,

Gruß

[amazombi]

Die Resonanzfrequenz der Membranzungen ist nicht von der Klemmung sondern primär von der freien länge der Zunge und vom Plattenmaterial abhängig. Ich hab' dir dazu an anderer Stelle eine Literaturhinweis gegeben, an betreffender Stelle wird das noch weiter ausgeführt inkl. Verweis auf weiterführende Literatur.

 

Irgendwer (Truls? Andre?) hat hier vor längerem auch mal auf eine Publikation von Honda dieses Thema betreffend verwiesen. 

[Brosi]

@powerracer: Du hast die Membranen also ohne Stroboskoplicht, quasi kontinuierlich beobachtet und nur mit einem Laserpointer angeleuchtet?

Könnte es nicht sein, dass du bei den von dir genannten 0,5mm garnicht beim "maximalen Öffnungstotpunkt", sondern beim "minimalen Öffnungstotpunkt" warst und also beobachtet hast, dass die Plättchen bei max Leistung nicht mehr schließen? Oder bist du mit dem Laser noch die gesammte mögliche Strecke bis zu den Anschlägen abgefahren und hast da die Plättchen nicht noch ein 2. mal wiedergefunden?

Bearbeitet 7. Dezember 2013 von Brosi

[powerracer]

@powerracer: Du hast die Membranen also ohne Stroboskoplicht, quasi kontinuierlich beobachtet und nur mit einem Laserpointer angeleuchtet?

Könnte es nicht sein, dass du bei den von dir genannten 0,5mm garnicht beim "maximalen Öffnungstotpunkt", sondern beim "minimalen Öffnungstotpunkt" warst und also beobachtet hast, dass die Plättchen bei max Leistung nicht mehr schließen? Oder bist du mit dem Laser noch die gesammte mögliche Strecke bis zu den Anschlägen abgefahren und hast da die Plättchen nicht noch ein 2. mal wiedergefunden?

@Brosi,

hi, ich schreib doch, das ich mit Hilfe einer Stroboskoplampe durchs Guckloch schaute. (5. Zeile von oben)

Ohne Blitz siehst Du da gar nichts.

Der Lichtstrahl des Lasers, diente mir als Hilfsmittel um den Hub der Plättchen messen zu können.

Die Bewegung der Plättchen sieht man wunderbar, wie in Zeitlupe.

Übrigens ein guter Ansatz, während der unterschiedlichen Drehzahlbereiche den Lichtstrahl des Pointers beweglich nach oben und unten über einen Verstellmechanismus zu verändern.

Dann an einem auf der anderen Innenseite der Gehäusehälfte angeklebtem Millimeterband,

die unterschiedlichsten Hübe der Plättchen zu beobachten.

Dann bräuchte nicht jedesmal die Membrane raus, Pointer einstellen usw.,

bin da offen für Vorschläge,

Gruß

[Brosi]

Hab ich wohl überlesen.    Zu welchem Zeitpunkt hast du die 0,5mm also beobachtet?

Bearbeitet 7. Dezember 2013 von Brosi

[beatle]

Also das ist ja mal ein spannendes Thema

[powerracer]

Hab ich wohl überlesen.    Zu welchem Zeitpunkt hast du die 0,5mm also beobachtet?

@Brosi,

das war bei 11500 U/min, als Höchstleistung anlag.

Hab da dann in anderen Drehzahlbereichen, bis zu den besagten 4mm Hub erreicht.

Das zuschlagen der Plättchen, passierte beim überdrehen des Motors so bei 13000 bis 13500,

oder beim schlagartigen aufreißen des Schiebers,

Gruß

PS:

Überlegte mir damals noch, über eine Exzenterwelle, den Plättchenanschlag verändern zu können.

Es gibt über den ganzen Drehzahlbereich keinen passenden Anschlag, es muss immer ein Kompromiss gefunden werden

[gertax]

@Brosi,

hi, ich schreib doch, das ich mit Hilfe einer Stroboskoplampe durchs Guckloch schaute. (5. Zeile von oben)

Ohne Blitz siehst Du da gar nichts.

Der Lichtstrahl des Lasers, diente mir als Hilfsmittel um den Hub der Plättchen messen zu können.

Die Bewegung der Plättchen sieht man wunderbar, wie in Zeitlupe.

Übrigens ein guter Ansatz, während der unterschiedlichen Drehzahlbereiche den Lichtstrahl des Pointers beweglich nach oben und unten über einen Verstellmechanismus zu verändern.

Dann an einem auf der anderen Innenseite der Gehäusehälfte angeklebtem Millimeterband,

die unterschiedlichsten Hübe der Plättchen zu beobachten.

Dann bräuchte nicht jedesmal die Membrane raus, Pointer einstellen usw.,

bin da offen für Vorschläge,

Gruß

 

 

Ich glaube er meinte ob du die Frequenz der Stoboskoplampe bei konstanter Motordrehzahl variiert hattest, um die Öffnung der Plättchen bei verschiedenen Kolbenstellungen anzuschauen. Hast du den Motor noch?

[Brosi]

Nicht die Frequenz. Den Zeitpunkt. Die Frequenz entspricht ja der Motordrehzahl.

 

Wenn du normal die Blitzpistole nimmst und die wie zum Zündungblitzen anschließt, blitzt die ja logischerweise zum Zeitpunkt der Zündung. Also meinetwegen bei 11500 bei 17°vOT. Du beobachtest dann also nicht die maximale Öffnung, sondern die Öffnung bei 17°vOT. Bei einer variabelen Zündung beobachtest du dann sogar bei verschiedenen Drehzahlen die Plättchen zu verschiedenen Zeitpunkten. Halt immer zu dem Zeitpunkt, wo die Zündung gerade funkt.

Wenn du das nur so beobachtest, sind die Ergebnisse leider kaum aussagekräftig.

Du bräuchtest eine Blitzpistole, wo du den Blitzzeitpunkt variieren kannst. Am besten Kontinuierlich. Erst dann kannst du die maximale Öffnung der Plättchen beobachten. Richtig geil wär dann noch eine Anzeige um wieviel (zB Zeit) der Blitzzeitpunkt zum Zündzeitpunkt verzögert oder vorgestellt ist. Dann könntest du sogar die Einlasssteuerzeiten (bei einer speziefischen Drehzahl) bestimmen. Obwohl letzeres sicher nicht ganz so hilfreich/aussagekräfrig/wichtig ist.

[amazombi]

Blair lässt sich dazu aus, und Sheer, glaube ich, auch. Bei Blair gibt's Diagramme zur maximalen Öffnung in Relation zur Kolbenstellung. Das Thema fing an anderer Stelle an und ich hab' dort nach dem Stroboskop und dem Blitzzeitpunkt gefragt, eben aus dem Grund.

 

Es gibt einen deutschen Hersteller der Minarelli-Derivate in einer ungewöhnlichen Applikation einsetzt. Dort sind Leistung, aber vor allem Kraftstoffverbrauch und Dauerhaltbarkeit von ziemlich entscheidender Bedeutung. Die Herrschaften haben im Ansaugtrakt mit Highspeedkamera gefilmt und hatten auch sonst eine recht Umfangreiche Sensorik im Ansaugtrakt montiert. Geld und Resourcen sind bei der Applikation absolut nachrangig. Ich hab' damals verschieden Membrane und Plättchen geliefert und im Gegenzug ein umfangreiches Feedback erhalten. Leider hat mich das nur von der Ergebnisseite interessiert, trotzdem bin ich mir ziemlich sicher, dass das mit der kleinsten Öffnung bei maximaler Leistung so in der Form nicht gegeben war. Bei Konstantdrehzahl im Bereich Nenndrehzahl gab's in dem Sinn kein Schließen der Membran mehr. Wenn die Platten zuschlagen dann halt, wie Powerracer schreibt, weil der Schieber zu geht und entsprechend die Strömung zusammen bricht. Beim Wiederaufziehen des Schiebers ist dann halt erst mal keine Füllung im Zylinder um dem Auspuff einen verwertbaren Impuls zu liefern der dann beim Aufreisen der Membran hilft. Das sind dann die membrantypischen Gedenksekunden bevor wieder richtig Gas angenommen wird. Wenn ich das richtig Verstanden habe hat Derby deshalb mit kleinen Klötzchen gearbeitet die die Membran leicht geöffnet hielten, damit wurde das Ansprechverhalten bei Lastwechseln deutlich verbessert. Ein Drehschieber kann das bauartbedingt aber besser, würde ich jetzt selbst bei Rollermotoren so unterschreiben. Quelle, bevor das Gehacke wieder losgeht, sind Overmars und Thiel in ihrer Erklärung warum sie sich schlussendlich bereits bei Derby für einen Drehschieber entschieden haben.

[Brosi]

Leider hat mich das nur von der Ergebnisseite interessiert, trotzdem bin ich mir ziemlich sicher, dass das mit der kleinsten Öffnung bei maximaler Leistung so in der Form nicht gegeben war.

 

Ich tue mir mit nur 0,5mm deutlich schwerer, als mit der Vorstellung, dass die Öffnung kleiner ist als bei anderen Punkten der Leistungskurve. Wenn er jetzt sowas geschrieben hätte, wie im Resoanstieg sind´s 5mm und bei max Leistung nur 3mm und damit am wenigsten, hätte ich wohl nie nachgefragt.

 

[powerracer]

Ich glaube er meinte ob du die Frequenz der Stoboskoplampe bei konstanter Motordrehzahl variiert hattest, um die Öffnung der Plättchen bei verschiedenen Kolbenstellungen anzuschauen. Hast du den Motor noch?

Hi Gerhard,

Motor liegt noch da, muss den erst mal suchen, werd mal Bilder einstellen.

Hab da eine Blitzlampe verwendet, wie es Brosi schreibt, da kann ich den Zündzeitpunkt stufenlos verstellen.

Im "Der schnellaufende Zweitaktmotor" von H. W. Bönsch,

schreibt der Autor auf Seite 52 von Versuchen an einem US-Außenborder.

Der drehte aber nur bis 5000 U/min, Hubraum ist auch nicht bekannt.

Hier öffneten 30° vor OT die Plättchen auch nur 1mm.

Bei 85° vor OT, erreichten die Plättchen erst mal mit 4mm Hub den Anschlag.

Also bestätigt sich das im großen u. ganzen, mit meinen "billigen" Sichtversuchen.

Dann auch eine interessante These zum Thema, Durchflusskoeffizientes auf Seite 53,

das die Durchgangsquerschnitte von vorherein reichlich bemessen sein sollten.

Gruß

Helmut

Bearbeitet 7. Dezember 2013 von powerracer

[Brosi]

OK. Also doch mit variablen Blitzzeitpunkt. Dann will ich nix gesagt haben. :rotwerd:

[amazombi]

Das mit den variablen Anschlägen ist vielleicht gar nicht so wichtig. Die Dinger sind da ja weniger wegen der Leistung als vielmehr wegen der Haltbarkeit. Wenn man die weg lässt hat man das Problem dann leistungsbezogen aus der Welt geschafft, würde ich denken.

[Tim Ey]

Hui.

Also das mit den 0,5mm maximaler Öffnung in höchster Leistung kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. Da gibt es ein sehr interessantes SAE Paper zu diesem Thema: Es beschreibt die Öffnung des Membranplättchens über Grad KW bei diversen Drehzahlen ( Motor ist ein Yamaha Rennmotor) "SAE972738 - Mathematical Modelling of Reed Valve Behavior in High Speed Two-Stroke Engines".

Also ziemlich genau was du da getestet hast, Helmut. 

Bearbeitet 7. Dezember 2013 von Tim Ey

[freibier]

Moment... 0,5 mm MAXIMALE Öffnung? Was soll denn da durch?

[amazombi]

Hui.

Also das mit den 0,5mm maximaler Öffnung in höchster Leistung kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. Da gibt es ein sehr interessantes SAE Paper zu diesem Thema: Es beschreibt die Öffnung des Membranplättchens über Grad KW bei diversen Drehzahlen ( Motor ist ein Yamaha Rennmotor) "SAE972738 - Mathematical Modelling of Reed Valve Behavior in High Speed Two-Stroke Engines".

Also ziemlich genau was du da getestet hast, Helmut. 

 

 

Das ist der Quellenverweis von Blair.