V4 mer vridmoment än rad4:a?

[JohnVanB]

Tycker att några borde läsa på lite:
http://sv.wikipedia.org/wiki/Vridmoment

 

[lill-danne]

Ordet varvvillighet är ngt diffust, jag har här valt att tolka det som den egenskap som gör att motorn snabbt klättrar i varv vid friläge.

Varvilligheten i friläge är kvoten mellan vridmomentet och tröghetskrafterna i motorns roterande delar. Vridmomentet för en given slagvolym är i sin tur ett resultat av främst fyllnadsgraden. Med fler cylindrar ökar tex oftast kvoten mellan vridmom/fyllnadsgrad och tröghetsmoment. Motorn blir vanligtvis alltså mer rapp och har även en lägre mekanisk friktion än en fåcylindrig motor på samma slagvolym.

Men det finns även andra exempel på egenskaper man kan ställa upp för att få snabbt gassvar/varvvillighet. En kortslagig motardsmälla uppfyller tex ett annat sådant villkor: kort slaglängd, god fyllnadsgrad och därmed vrid tack var stor kolvdiameter och därmed följande stor ventilarea/fyllnadsgrad. Därtill kommer en låg svängmassa. En sån motor klättrar också snabbt i varvtal, även om den inte kan varva så mycket.

/J

OK, kanske inte världens bästa definition från min sida där nej...vad jag menade var precis din tolkning.

Om jag tolkar dig rätt så medför med andra ord de olika konstruktionerna olika förutsättningar för "varvvillighet" eftersom man väl ofta gör en v-konstruktion mer långslagig medans en rad-konstruktion ofta görs kortslagig? Jag tolkar det då även som att volym per cylinder spelar roll eftersom man ju har en större massa ju större volym man har. Det förklarar också varför en 600 kan kännas så mycket rappare än min 1100 fastän den bara har hälften så stor effekt. Borde det inte vara samma sak vid belastning då (motorn är ju trots allt belastad även i friläge, om än väldigt lite)? Kan en klenare motor som är snabbare upp till max effekt då helt enkelt acca snabbare än en starkare motor som tar längre tid upp till varvet för maxeffekt? Om jag har fattat saken rätt så är det så, upp till någon form av gräns när belastningen på den klenare motorn saktar ned varvuppgången tillräckligt mycket.

Följdfrågan då: Finns det några bra (lättförklarade, tänk på att jag är D-ingenjör och inte Maskiningenjör) anledningar till att man bygger v-konstruktioner eller har jag missat något? Jag köper att den blir smalare och att det har sina fördelar vad gäller chassits hanterbarhet men annars verkar ju radkonstruktion vara en bättre lösning...upplys mig gärna trots att detta har debatterats förut. Varför bygger man inte rad-sexor, borde gå att göra dem tillräckligt smala med modern teknik?

Spännande det här, tack!

 

[Jörgen Karlsson]

Om jag tolkar dig rätt så medför med andra ord de olika konstruktionerna olika förutsättningar för "varvvillighet" eftersom man väl ofta gör en v-konstruktion mer långslagig medans en rad-konstruktion ofta görs kortslagig?

Nej så kan man nog inte säga, inte om man med graden av kortslagighet avser kvoten mellan borr/slag. En ducce har tex ung samma förhållande som en radfyra. Sedan blir ju slaget förstås längre av att de tvenne cylindraran är större, men motorn är ju lika överkvadratisk för det.

Det förklarar också varför en 600 kan kännas så mycket rappare än min 1100 fastän den bara har hälften så stor effekt.

Borde det inte vara samma sak vid belastning då (motorn är ju trots allt belastad även i friläge, om än väldigt lite)? Kan en klenare motor som är snabbare upp till max effekt då helt enkelt acca snabbare än en starkare motor som tar längre tid upp till varvet för maxeffekt? Om jag har fattat saken rätt så är det så, upp till någon form av gräns när belastningen på den klenare motorn saktar ned varvuppgången tillräckligt mycket.

Mja, det beror ju just på att kvoten mellan tröghetsmomentet/vridmomentet av olika orsaker ökar när man förstorar en motor.

Under belastning är det ju helt och hållet den momentana differensen mellan belastnings- och effektkurvan som bestämmer accelerationen. Om kurvorna skär varandra finns inte utrymme för hatsighetsökning hur mycket man än gasar, då måste man ta en lägre växel. Under belastning är bara på väldigt låga växlar som motorns interna tröghetsmoment i ngn omfattning kan påverkar accelerationen.

Följdfrågan då: Finns det några bra (lättförklarade, tänk på att jag är D-ingenjör och inte Maskiningenjör) anledningar till att man bygger v-konstruktioner eller har jag missat något? Jag köper att den blir smalare och att det har sina fördelar vad gäller chassits hanterbarhet men annars verkar ju radkonstruktion vara en bättre lösning...upplys mig gärna trots att detta har debatterats förut. Varför bygger man inte rad-sexor, borde gå att göra dem tillräckligt smala med modern teknik?

Spännande det här, tack!

Jag läste faktiskt Farkost på kth, inte maskin. Men jag har ju läst maskinteknik annorstädes.

Din frågor är ju mycket komplexa och omöjliga att svara på, iaf för mig. Alla motortyper har sina för- och nackdelar. För en hojmotor med maximal effekt till lägsta möjliga produktionskostnad är ju en radfyra tydligen optimal med dagens kunnande och produktionsteknik.
Alltså är den motortypen inte intresssant för tex HD eller Ducati. Dessa har ju dessutom en stor del av sin image i sina resp motorkonfigurationer.

Vi kan skriva spaltmeter om man ska jämföra olika motortyper på ett helt allmänt plan. Man måste betrakta en eller ett par egenskaper i taget när man jämför motortyper tror jag, annars förlorar man lätt fotfästet och den här tråden bli ändlös.

Det finns ingen optimal hojmotor, det beror på vad man vill ha. Dessutom är det det här med "mjuka" egenskaper, som tex vad man gillar för ljud, utseende, motor- och vibrationskaraktär osv osv.

Tycker jag

/J

 

[lill-danne]

Nej så kan man nog inte säga, inte om man med graden av kortslagighet avser kvoten mellan borr/slag. En ducce har tex ung samma förhållande som en radfyra. Sedan blir ju slaget förstås längre av att de tvenne cylindraran är större, men motorn är ju lika överkvadratisk för det.



Mja, det beror ju just på att kvoten mellan tröghetsmomentet/vridmomentet av olika orsaker ökar när man förstorar en motor.

Under belastning är det ju helt och hållet den momentana differensen mellan belastnings- och effektkurvan som bestämmer accelerationen. Om kurvorna skär varandra finns inte utrymme för hatsighetsökning hur mycket man än gasar, då måste man ta en lägre växel. Under belastning är bara på väldigt låga växlar som motorns interna tröghetsmoment i ngn omfattning kan påverkar accelerationen.



Jag läste faktiskt Farkost på kth, inte maskin. Men jag har ju läst maskinteknik annorstädes.

Din frågor är ju mycket komplexa och omöjliga att svara på, iaf för mig. Alla motortyper har sina för- och nackdelar. För en hojmotor med maximal effekt till lägsta möjliga produktionskostnad är ju en radfyra tydligen optimal med dagens kunnande och produktionsteknik.
Alltså är den motortypen inte intresssant för tex HD eller Ducati. Dessa har ju dessutom en stor del av sin image i sina resp motorkonfigurationer.

Vi kan skriva spaltmeter om man ska jämföra olika motortyper på ett helt allmänt plan. Man måste betrakta en eller ett par egenskaper i taget när man jämför motortyper tror jag, annars förlorar man lätt fotfästet och den här tråden bli ändlös.

Det finns ingen optimal hojmotor, det beror på vad man vill ha. Dessutom är det det här med "mjuka" egenskaper, som tex vad man gillar för ljud, utseende, motor- och vibrationskaraktär osv osv.

Tycker jag

/J

Pust, tack för ett uttömmande svar! Jag förstår bra mycket mer nu. Vad gäller den optimala motorn så menade jag sett till rena prestandakrav i en motorcykel, dvs gå snabbt som attan utan hänsyn till MTBF, serviceintervall, ljud, känsla, etc. Men jag håller med, jag ska inte spamma tråden mer nu!

/Danne

 

[PutteLiten]

Följdfrågan då: Finns det några bra (lättförklarade, tänk på att jag är D-ingenjör och inte Maskiningenjör) anledningar till att man bygger v-konstruktioner eller har jag missat något? Jag köper att den blir smalare och att det har sina fördelar vad gäller chassits hanterbarhet men annars verkar ju radkonstruktion vara en bättre lösning...upplys mig gärna trots att detta har debatterats förut. Varför bygger man inte rad-sexor, borde gå att göra dem tillräckligt smala med modern teknik?

Spännande det här, tack!

Vill bara tillägga till Jörgens excelenta svar:

Hur snabb en hoj är runt en bana är mer än bara effekten i motorn.

Som du nämner, men avfärdar lite väl enkelt är just en motors fysiska kontruktion angående viktfördelning.
Det verkar som att det är enklare att bygga ett lätt chassie med "rätt" viktfördelning med en V konfiguration på motorn. (jag är Electro-ingenjör, inte heller maskninare. men har som Jörgen läst in mig på annat håll - fast hållfastighetsberäkningar ger jag mig inte in på...)


Jag tror dock att anlednignen till att man bygger rad-4or istället för V4or är som Jörgen säger, det är billigare.
Skulle t.ex Suzuki börja bygga en V4a måste de ju bygga en helt ny motor, istället för att fortsätta förfina den motorn de filat på sedan hedenhös. Och nytt brukar vara dyrt.
Sedan så är dubbelt så många kamaxlar, kamdrivning, etc dyrare.

Att man fortfarande bygger V-Twinnar är nog bara för att de låter gott och Ducati gör snygga chassie runt sin väljudande motor.

I kort: De bygger vad vi köper

 

[Olof Eriksson]

Oj, det trodde jag var självklart. Om man förutsätter samma slag/borr, förbränningsrum, kamprofil etc, dvs bara ändrar de 4 cylindrarnas konfiguration från rad 4.a till V4.a så påverkas ingenting, den ger samma vrid och toppeffekt. Förutsatt att man lyckade få till en lika bra luftburk och avgasrörsdesign i bägge fallen förstås.

De inskilda cylindrarna vet nämligen inte om vad grannburken gör eller bor.

Mvh
J

Tack!

Det jag taenkte var att motorn hjaelptes av graderna de taender po. Men det handlar vael bara om hur effekten kommer

 

[Jörgen Karlsson]

Tack!

Det jag taenkte var att motorn hjaelptes av graderna de taender po. Men det handlar vael bara om hur effekten kommer

Precis. Det alstrade vridmomenten är ju ett medelvärde av vad motorn trycker ur sig per varv. Det är därför en koppling till en twin får svårare att greppa än kopplingen till en 4-cyl även om motorerna skulle antas ha exakt samma vridmoment samt lika hårda kopplingfjädrar. Twinnen tänder ju bara en gång per varv och har därmed ett dubbelt så högt momentanvärde än den lika vridstarka 4-cylindriga motorn.

Är därtill twinnen riktigt vridstark och lågvarvig, som tex en vass trimmad stor hd-motor, så har du nu orsaken till att det är så mycket mer problem att få kopplingen att greppa på dessa.

/J

 

[lill-danne]

Vill bara tillägga till Jörgens excelenta svar:

Hur snabb en hoj är runt en bana är mer än bara effekten i motorn.

Som du nämner, men avfärdar lite väl enkelt är just en motors fysiska kontruktion angående viktfördelning.
Det verkar som att det är enklare att bygga ett lätt chassie med "rätt" viktfördelning med en V konfiguration på motorn. (jag är Electro-ingenjör, inte heller maskninare. men har som Jörgen läst in mig på annat håll - fast hållfastighetsberäkningar ger jag mig inte in på...)


Jag tror dock att anlednignen till att man bygger rad-4or istället för V4or är som Jörgen säger, det är billigare.
Skulle t.ex Suzuki börja bygga en V4a måste de ju bygga en helt ny motor, istället för att fortsätta förfina den motorn de filat på sedan hedenhös. Och nytt brukar vara dyrt.
Sedan så är dubbelt så många kamaxlar, kamdrivning, etc dyrare.

Att man fortfarande bygger V-Twinnar är nog bara för att de låter gott och Ducati gör snygga chassie runt sin väljudande motor.

I kort: De bygger vad vi köper

Jodå, jag är allt medveten om att det är andra saker än toppeffekt som gör att man tar sig runt en bana fortast. Min fråga var ju om det finns andra fördelar än viktfördelningen som gör att man väljer att använda en twin. Jag känner mig inte helt nöjd med förklaringen "det verkar vara lättare att göra ett svängigt chassie med en twin". Jag vill ha fakta!
Eller ska jag tolka det som att viktfördelningen är hela fördelen?

Du har helt rätt, jag glömde förstås att nämna att det inte bara handlar om prestanda. Naturligtvis är känslan, ljudet och imagen en stor del av varför man väljer en modell före en annan. Sen förstår jag också att en konstruktion man har filat på sen Jesus gick i kortbyxor är billigare att tillverka än en helt ny motorkonstruktion. Å andra sidan görs det ju försök från flera håll emellanåt med helt nya motorkonstruktioner så det känns som att det har med pengar snarare än prestanda att göra (varför de olika skomakarna blir vid sina lästar...). Hondas v4 har ju funnits sedan iaf -86 (var väl då VFRen kom), tex. Varför stoppar man inte den i någon av sporthojarna? Jag vet att de har gjort någon supersporthoj som är legendarisk men den var väl väldigt experimentell med ovala kolvar och grejer om jag minns rätt. Jag menar vanliga VFR-motorn...

Fan, nu spammar jag igen!

 

[PutteLiten]

Eller ska jag tolka det som att viktfördelningen är hela fördelen?

Ja

Hondas v4 har ju funnits sedan iaf -86 (var väl då VFRen kom), tex. Varför stoppar man inte den i någon av sporthojarna? Jag vet att de har gjort någon supersporthoj som är legendarisk men den var väl väldigt experimentell med ovala kolvar och grejer om jag minns rätt. Jag menar vanliga VFR-motorn...

Fan, nu spammar jag igen!

Om de släpper en ny V4a måste ju Honda trycka ut minst 185 hästar ur den, för det gär Suzuki ur sin R4a, och människan (istort) verkar vara koncervativ och är inte förändringen tillräckligt stor, blir V4an en flopp.
En Viffer är rätt motorsvag, faktiskt, så det skulle behövas en totalt ny motor.
Hondas ovalkolvs motor var aldrig i närheten av att vara konkurrenskraftig med 2-taktarna på sin tid, och var mest ett försök att kringgå reglementet.
(Det går att läsa en utförlig artikel om Oval hojen i någon Classic Bike från 2007, kommer inte ihåg vilken nummer bara)

Men du har rätt i en sak.
Om det är någon firma som är mer trolig än någon annan att klämma till med en V4a så borde det vara Honda.
De har know how, de har pengarna, frågan är när de får motivationen.

 

[henk2055]

Det här kanske redan har sagts men jag säger det igen i sånna fall . Testa lite vanlig hederlig högstadiefysik. Vad är vridmoment? Jo, kraft gånger hävarm. När bränslet antänds ock expanderar inne i cylindern uppstår ett tryck mot kolven, detta är vår kraft. Multiplicera den med (vad den nu heter) armen som sitter på vevaxeln, så har du ditt vridmoment.

Har du färre cylindrar så är den volymen större för dom enskilda cylindrarna vilket innebär att det sugs in mer bränsle i dom och kraften mot kolven blir större därav högre vridmoment. Ändrar du slagvolymen ändrar du väl även längden på hävarmen och får därmed också ett annat vrid.

Förmodligen ser väl en V motor lite annorlunda ut och måtten på hävarmen kanske inte är detsamma, därav ett annat vrid, men vad vet jag


Edit: jeje ett vridmoment är iallafall alltid en kraft [N] gånger en hävarm [m] = [Nm].. inget annat.

 

[Jönsson1]

Nm är hur stort arbete en motor kan utföra.
Hk är hur fort motorn kan utföra det arbetet.

Är det inte så att vid fler cylindrar vid samma slagvolym så får man en mer följsam motor med ett mer hanterbart vridmoment.

 

[Mamma mia!]

Nm är hur stort arbete en motor kan utföra.
Hk är hur fort motorn kan utföra det arbetet.

-Nej.
Nm är kraft gånger hävarm. Kan även tolkas som vridande kraft. (tänk skruvmejsel). Arbete är kraft gågner sträcka.

-Ja.
Arbete per tid.


Ett exempel (inte speciellt till dig Jösse, men läs om du vill och orkar).

Tänk dig att du ska veva upp en hink vatten ur en brunn. Det finns två handtag, ett med lång vevarm (0.5m) och ett med kort vevarm (0.25m).
Om du vevar med den korta veven måste du ta i mer. Kraften blir stor, säg 50N, momentet blir 12.5Nm. (kraft gånger hävarm)
Om du vevar med den långa veven behöver du bara ta i hälften så mycket, 25N, momentet blir även här 12.5Nm.

Arbetet för att veva ett varv med vardera vev blir:
Kraft gånger sträcka. Sträckan är vevarmslängden gågner två pi.
50 * 0.25 * 2 * pi = 78.5
25 * 0.5 * 2 * pi = 78.5
Arbetet är lika! Den utförda nyttan är lika.
(hinken hissas lika långt oavsett vilken vev du använder)

Effekten då?
Ja, effekten beskriver hur på hur kort tid du kan utföra en viss mängd arbete. Hissar du upp hinken på 60 min har du utvecklat lite effekt (du har inte varit särskilt effektiv..)
Hissar du upp hinken på en 30 min har du varit dubbelt så effektiv och utvecklat dubbla effekten.
Gör du det på 15 min så.. ja, du fattar


Kontrollfråga:
Antag att du har vevat upp hinken på en halvtimme med den korta vevarmen. Förutsatt att det hade tagit lika lång tid,hade du utfört ett större eller mindre arbete om du hade valt den andra vevarmen ? Mer eller mindre effekt?

Tål att tänkas på.

(Jag har köpt hoj idag! )

 

[Skrotnisse]

Med en kort vev kan man veva snabbare.
Blir veven för kort orkar man inte veva alls.
Maximala vikten på hinken man kan veva upp beskriver vridmomentet.
Hastigheten med vilken man får upp hinken är effekten.

Gäller att balansera dessa egenskaper efter vad man önskar.
Själv har jag provat bägge ytterligheterna - högvarviga tvåtaktare (främst - finns extremt högvarviga fyrtaktare också) går som satan så länge de inte får för mycket motstånd.
Storkubikiga, fåcylindriga motorer är grymt starka, men kroknar när det börjar bli snurr på bitarna.
När jag letar motorer vill jag ha mellan 250 och 600cc per cylinder, helst 500cc.
Helst kvadratisk (samma slag som borr).
Så enkel uppbyggnad som möjligt.

Största problemet för motortillverkarna har aldrig varit att hitta mer effekt.
Problemet är att ta ut mycket toppeffekt utan att förlora körbarhet.
De flesta utvecklingsframstegen syftar till att förbättra fyllnadsgraden och gashastigheten i låg och mellanvarvsregistret.
Detta ger utrymme för högre trimmningsgrad.
Just körbarheten gör att de flesta tar sig runt en bana fortare med en hoj med brett register även om den saknar effekt.
Dock krävs effekt för högfartsrakorna.
Syntes tydligt i början av 90talet när Ducatina slog igenom ordentligt innom Superbike.
Den mjuka, fina motorkarraktären gjorde att duccarna tag mark i kurvsektionerna, som de sedan förlorade på längre raksträckor.
Att Ducati inte hängde med tidigare berodde främst på att toppeffekten inte räckte - De tappade för mycket på rakorna.
Tänk efter själv:
Vad vill ni helst ha på landsvägen?
Just effektkurva och motorns sätt att leverera effekten påverkas av motorkonstellationen och tändföljden.
Vi som haft ynnesten att köra Laverdas trepipiga 100cc motor i dess olika utföranden förstår skillnaden.
Samma motor i grund och botten tillverkades med 120 och 180 graders vev.
Enorm skillnad i karraktär!