Bensamoottorin kaasunvaihtoviritykset

[naukkis]

Kiitos mielenkiintoisesta vastauksesta.... mä en vaan nyt oikein ymmärrä tätä imukanavan pituusjuttua. Kun kerran oot selkeesti sisäistänyt tämän, niin voisitko selventää vielä mitä tapahtuu, jos ajetaan esim. 6000rpm ja aloitetaat tilanteesta, jossa on paljas kansi suoraan yhteydessä ilmakehään, ilman imusarjaa, ts. imuventtiilit näkyy, ja sitten siihen aletaan lisäämään pidempää ja pidempää kanavaa? Nopeesti ajateltuna paljas imusarja (ehkä jollain kiihdytyssuppilolla olis tehokkain imemään kaasua sylinteriin. Näinkö siis ei ole? Pitääkö tietyn pituinen putki kaasun inertiansa turvin koko ajan liikkeessä oikeaan suuntaan ja venttiilin auetessa seuraavan kerran, ei tarvikaan ruveta kiihdyttämään kaasua nopeudesta nolla, vaan se on jo valmiiksi tulossa kohti venttiiliä?

Nuo lopuksi mainitsemasi on toissiajaisia virityskohteita, pääsyy imukanavan pituuteen on hidastaa virtauksen aloitusta, eli imuventtiilin avautuessa ilma alkaa liikkua kohti sylinteriä ja nollan pituisella imuputkella sillä nopeudella minkä tilavuusmuutoksen mäntä saa aikaiseksi -> ilman virtausnopeus on hidas ja suurin virtausnopeus tulee jo ennenkuin mäntä on edes puolivälissä sylinteriä -> venttiilin sulkeutuessa männän jo liikkuessa takaisin ylöspäin osa imetystä seoksesta vielä palaa takaisin ulkoilmaan.

Nyt kun imukanavaan on yhdistetty putki jonka tilavuus on huomattavasti pienempi kuin sylinterin imuventtiilin avautumisen jälkeen alipaine sylinterissä ja imuputkessa kasvaa siihen pisteeseen asti jolloin imupulssi on ehtinyt ulkoilmaan(tai resonanssikammioon viritetyissä imusarjoissa) ja jonka myötä imuputkeen alkava virtaus on ehtinyt takaisin imuventtiilille. Tavoite on saada aikaan vajaan puolen barin alipaine sylinteriin joka kiihdytttää imuvirtauksen täyteen äänennopeuteen - tuotantokoneissa imukanava kannessa tosin ei mahdollista tälläistä virtausnopeutta sylinteriin asti.

Ja tämä viive toimii myös venttiilin sulkeutuessa. Eli sylinterin paineen noustessa virtaus takaisin ulkoilmaan voi tapahtua vasta kun sylinteristä lähtevä pulssi ehtii imuputken päähän - sen aikaa sylinterissä ja imuputkessa paine nousee mutta varsinaista virtausta imuputkesta ulos ei tapahdu -> kanavan ja imuputkiston tilavuuden minimointi parantaa täytöstä oleellisesti käytettäessä pitkää imuventtiilin aukioloaikaa, tämä muuten huomattiin joskus 60-luvulla Formula1:ssä koneissa joissa virtauspenkissä tehdyillä paremmin virtaavilla ja suuremmilla kanavilla tehontuotto romahti.

Moottoria virittäessä helpoiten pääsee hyvään lopputulokseen kun käyttää yhdistelmää pienet imukanavat(suhteessa haluttuun viritystasoon), pitkän aukiolojan nokka-akseli ja korkea puristussuhde. BMW:hän käytti pitkään juuri päinvastaista kaavaa, eli suuret imukanavat, erittäin lyhyt venttiilien aukioloaika ja matala puristussuhde - lopputulos on että huipputeho on ok. mutta vääntö ala/keski/ylíkierroksilla aivan onneton. VAG:n 5-venttiilikoneet on vielä surkeampia. No OEM-valmistajilla on tehontuoton lisäksi murehdittavana päästöt, eli korkean puristussuhde kasvattaa NOx-päästöjä ja pitkät venttiilien aukioloajat hiilivetyjä mutta toisaalta kulutusoptimoinnit ovat suunnanneet kaikki valmistajat nykyään oikeille poluille.

[Mika325e30]

Nuo lopuksi mainitsemasi on toissiajaisia virityskohteita, pääsyy imukanavan pituuteen on hidastaa virtauksen aloitusta, eli imuventtiilin avautuessa ilma alkaa liikkua kohti sylinteriä ja nollan pituisella imuputkella sillä nopeudella minkä tilavuusmuutoksen mäntä saa aikaiseksi -> ilman virtausnopeus on hidas ja suurin virtausnopeus tulee jo ennenkuin mäntä on edes puolivälissä sylinteriä -> venttiilin sulkeutuessa männän jo liikkuessa takaisin ylöspäin osa imetystä seoksesta vielä palaa takaisin ulkoilmaan.

Nyt kun imukanavaan on yhdistetty putki jonka tilavuus on huomattavasti pienempi kuin sylinterin imuventtiilin avautumisen jälkeen alipaine sylinterissä ja imuputkessa kasvaa siihen pisteeseen asti jolloin imupulssi on ehtinyt ulkoilmaan(tai resonanssikammioon viritetyissä imusarjoissa) ja jonka myötä imuputkeen alkava virtaus on ehtinyt takaisin imuventtiilille. Tavoite on saada aikaan vajaan puolen barin alipaine sylinteriin joka kiihdytttää imuvirtauksen täyteen äänennopeuteen - tuotantokoneissa imukanava kannessa tosin ei mahdollista tälläistä virtausnopeutta sylinteriin asti.

Ja tämä viive toimii myös venttiilin sulkeutuessa. Eli sylinterin paineen noustessa virtaus takaisin ulkoilmaan voi tapahtua vasta kun sylinteristä lähtevä pulssi ehtii imuputken päähän - sen aikaa sylinterissä ja imuputkessa paine nousee mutta varsinaista virtausta imuputkesta ulos ei tapahdu -> kanavan ja imuputkiston tilavuuden minimointi parantaa täytöstä oleellisesti käytettäessä pitkää imuventtiilin aukioloaikaa, tämä muuten huomattiin joskus 60-luvulla Formula1:ssä koneissa joissa virtauspenkissä tehdyillä paremmin virtaavilla ja suuremmilla kanavilla tehontuotto romahti.

Moottoria virittäessä helpoiten pääsee hyvään lopputulokseen kun käyttää yhdistelmää pienet imukanavat(suhteessa haluttuun viritystasoon), pitkän aukiolojan nokka-akseli ja korkea puristussuhde. BMW:hän käytti pitkään juuri päinvastaista kaavaa, eli suuret imukanavat, erittäin lyhyt venttiilien aukioloaika ja matala puristussuhde - lopputulos on että huipputeho on ok. mutta vääntö ala/keski/ylíkierroksilla aivan onneton. VAG:n 5-venttiilikoneet on vielä surkeampia. No OEM-valmistajilla on tehontuoton lisäksi murehdittavana päästöt, eli korkean puristussuhde kasvattaa NOx-päästöjä ja pitkät venttiilien aukioloajat hiilivetyjä mutta toisaalta kulutusoptimoinnit ovat suunnanneet kaikki valmistajat nykyään oikeille poluille.

Jaajuu... tää on siis akustinen resonanssi-juttu. Vaikea laskea päässä. Tietysti kokemuksesta voi ammentaa nyrkkisääntöjä, niinkuin sinä ansiokkaasti teet. Tätä täytyykin tutkia vähän enemmän. Tavallisella Navier-Stokes CFD-softalla ei taida päästä tarkasti kiinni tähän ilmiöön ja staattiset virtauksen jakautumissimulaatiot on yhtä tyhjän kanssa. Pitää vähän tutkia, jos löytyis joku Helmholtz-add-on. En halua tehdä mitään kilpa-autoviritystä, joten täytyis löytää sopiva kompromissi, joka toimii laajalla alueella positiivisesti, ihan huipputehosta en oo niin kiinnostunut, kunhan se ei laske. Tämä muuttuu nyt haastavaksi, kun sama juttu tulee vastaan tietysti pakopuolella.

[Wesulius]

/

Jaajuu... tää on siis akustinen resonanssi-juttu. Vaikea laskea päässä. Tietysti kokemuksesta voi ammentaa nyrkkisääntöjä, niinkuin sinä ansiokkaasti teet. Tätä täytyykin tutkia vähän enemmän. Tavallisella Navier-Stokes CFD-softalla ei taida päästä tarkasti kiinni tähän ilmiöön ja staattiset virtauksen jakautumissimulaatiot on yhtä tyhjän kanssa. Pitää vähän tutkia, jos löytyis joku Helmholtz-add-on. En halua tehdä mitään kilpa-autoviritystä, joten täytyis löytää sopiva kompromissi, joka toimii laajalla alueella positiivisesti, ihan huipputehosta en oo niin kiinnostunut, kunhan se ei laske. Tämä muuttuu nyt haastavaksi, kun sama juttu tulee vastaan tietysti pakopuolella.

Ja jotta tuo toimii pakopuolella on oltava nokkaa senverran , että imu ja pako on yhtä aikaa auki, en puhu asteista koska ne voi olla mitä vaan , mutta ainakin sen 1.5mm /2mm. ykk
Laskemalla se on melko mahdotonta , imuputken pituuteen vaikuttaa sen halkaisija , imu nokan avautuminen ja sulkeutuminen (asteet ja asento) , Puristussuhde , Iskutilavuus , kierrosluku ja paljon moni muukin juttu.
Apinoimalla muita voi päästä tontille , loppu on kokeilua.
Se pitää muistaa , että kaikki vaikuttaa kaikkeen ja kun kaikki on kohdallaan tulee koneesta ihan kivasti vääntöä.