|
Sida 1 av 2
|
|
|---|---|
|
Jag har aldrig riktigt förstått varför en v12 skulle vara bättre än en 4:a med samma volym. Jämnare effekt? Fler arbetstakter per tidsenhet? Kan man varva mer (mindre vikt/komponent)? På 90-talet gjorde Porsche en 944 (S2?) med en 3 liters fyra. Varför? Vilka fördelar har en 5 liters V12 mot en 5 liters V8? | |
|
Mindre vibrationer! En tolva tänder sex gånger på varv, jämfört med en en fyra som tänder två gånger per varv. Detta märks speciellt på låga vartal, en motor med fler cylindrar kan man köra längre ner utan att den "knorrar". Det är inte bara cylindervolymen som begränsar hur många cylindrar som är lämpligt, utan även effektuttaget påverkar. Jag har för mig att BMW sa att de inte kommer att göra någon större sexa än den som satt i M5 3,8, då den var på gränsen för vad som var acceptabelt. Vad som acceptabel nivå på vibrationer varierar förstås med vad det är för bil. En Porsche körs oftas mer aktivt och på högre varv, och då kan kunden acceptera att det vibrerar främst på lägre varv. En limousin körs ofta lungnare och man smyger fram, där kan man inte acceptera samma vibrationer. Fler cylindrar innebär mer friktion, eftersom det är fler saker som rör sig. Fler cylindrar innebär också högre status, och det är förstås viktigt för marknadsföringen... Erik ___ Trender är till för amatörer, vi andra går på instinkt! |
|
|
Porsches 3-litersfyra var egentligen över gränsen för vad som är "praktiskt" mht vibrationer pga kolvvikter. Löstes med balansaxlar om jag inte minns fel. Det är därför det är ovanligt med fyror med större cylindervolym än 2,5-liter. Mvh BMW – Weltmarke aus München! |
|
|
Enlig 'gamla tumregler' är en slagvolym på ungefär 500 cm3 per cylinder det optimala. Det betyder att en tvålitermaskin ska vara fyrcylindrig, en treliters sexcylindriig, en fyraliters åttacylindrig osv. Stämmer väldigt bra på BMW:s motorer, nya M5/M6-motorn på fem liter är ju tiocylindrig och tolvan är på sex liter numera. Det finns flera anledningar till att det är olämpligt att göra motorer med väldigt stor volym på varje cylinder. Några exempel: - En stor kolv är tung och orsakar mer vibrationer än en mindre/lättare, den orsakar större påfrestningar på vevaxel/vevstake/kolvbult osv. - För att få stor volym i en cylinder behövs stor slaglängd. Detta begränsar toppvarvet, eftersom lång slaglängd orsakar höga medelkolvhastigher och det finns fysikaliska begränsningar för hur hög medelkolvhastighet materialet tål. - Flamutbredningshastigheten (den hastighet 'lågan' prider sig med från tändstiftsgnistan) är samma i en stor cylinder som i en liten. Har flamman längre väg att 'vandra' tar det längre tid innan all gas i cylindern 'brunnit upp', vilket dels sätter begränsningar för varvtalet, dels minskar verkningsgraden (och vridmomentet) vid höga varvtal eftersom medelförbränningstrycket i cylindern då blir lägre. /// Gunnar E. |
|
| Kuriosa: Enligt samma gamla tumregler som gunnare nämner bör cylindrarna ej heller understiga 300 cm3. Därav anledningen till att tex opels 1 liters motor är 3cylindrig för bättre verkningsgrad, och därigenom bättre ekonomi. | |
| Sen borde väl en 6:a andas bättre än en 4:a om dom har båda 4 ventiler per cylinder men samma totala volym? | |
|
Det fanns en tidigare tråd om det här ämnet... har sök som galning efter det men inte kunnat hitta... i den tråden jag menar fanns en extern länk till en sida som hade en jätte bra förklaring av skillnaderna mellan olika motortyper... tex skillnaden mellan V6 och rak 6.Betydelsen av vinkeln mellan cyl.raderna hos en V8 med mera. det fanns även en del beräkningar mm... vore guld om någon hade kvar en länken ngnstans... ska se om jag kan få fram den tråden igen. V8 skapar beroende och äventyrar ditt körkort! Förvaras oåtkomligt för män. § Socialstyrelsen § |
|
|
Generellt: Ju färre cylindrar, desto mer effekt per liter. Flåklypa |
|
| Öh, skrev du rätt där flåklypa? | |
|
Flåklypa: Menar du teoretiskt eller att det brukar vara så? Erik ___ Trender är till för amatörer, vi andra går på instinkt! |
|
|
Enkel fysik..... Volymen ökar med kubiken på storleken men arean bara med kvadraten. Ett enkelt exempel: Fördubbla alla mått i en motor, dvs multiplicera med 2. Vad händer nudå. Jo cylindern kommer att bli 2*2*2 ggr så tor dvs 8 ggr så stor som innan. Men vad händer med insugskanalernas area jo de blir 2*2 så stora dvs 4 ggr så stor area. Alltså måste insug/avgas gå genom ett 4 ggr så stort hål men volymen är 8 ggr större. Blir cylindrarna för stora så kommer motorn alltså att strypa sig själv genom enkel fysik. Ta en stor fartygsdiesel från Wärtsila t.ex där är alla mått ca 20 ggr så stora som i en BMW 525, vad ger det jo: Volym 2.5 liter * 20 * 20 * 20 = 20.000 liter dvs 8000 ggr så stor cylindervolym som en BMW 525. Men ventiler och kanalers yta blir bara 20 * 20 = 400 ggr så stora, den motron får alltså bara 400/8000 = 1/20 dvs en "andning" som är en 1/20 av en 525, Därför kväver den sig själv och kan ej varva mer än kanske 1/20del av 525an vilket också stämmer ungefär. Det spelar ingen roll hur snabb flamfront, hur bra man får bort vibrationer, hur hålfast man gör motorn, mindre cylindrar har bättre andning = mer effeket per storlek. Det är därför man ny begränsar antalet cylindrar i F1 t.ex |
|
|
JanF, det är bara en del av sanningen! Färre cylindrar ger mindre inre friktion = mindre effektförluster. Färre cylindrar medger att man får mer ventilyta procentuellt för cylindern = bättre andning. Men som sagt det finns många olika parametrar att ta hänsyn till. Generellt brukar dock de flesta biltillverkare hamna kring 2 liter för en fyra, när volymen går upp mot 2,5 liter brukar de flesta biltillverkare välja en fem- eller sexcylindrig motor. Vid tre liter finns det nästan bara sexor eller åttor (kanske några enstaka tolvor), osv. Mvh BMW – Weltmarke aus München! |
|
|
JanF Du var inne på något: "mindre cylindrar har bättre andning=mer effeket per storlek" men jag hänger inte med riktigt... Liksom gunnare: "- Flamutbredningshastigheten (den hastighet 'lågan' prider sig med från tändstiftsgnistan) är samma i en stor cylinder som i en liten. Har flamman längre väg att 'vandra' tar det längre tid innan all gas i cylindern 'brunnit upp', vilket dels sätter begränsningar för varvtalet, dels minskar verkningsgraden (och vridmomentet) vid höga varvtal eftersom medelförbränningstrycket i cylindern då blir lägre." Avseende vibrationer är en rak sexa vibrationsfri (liksom en boxer) oavsett storlek. Likaså en V12 (som består av 2 raka sexor.) andra svar gör gällande att färre cylindrar borde ge mer effekt... Om vi går tillbaka till min urfråga: Ger fler cylindrar mer effekt? Vilka fördelar har en 5 liters V12 mot en 5 liters V8? Om det finns några. |
|
|
Håller vi oss till de stora faktorerna är det tre saker som är dominerande när det gäller att ta ut effekt, slagvolym, överladdning och varvtal. Rent allmänt är det den sistnämnda som påverkas mest av antalet cylindrar, eftersom få stora cylindrar innebär att motorn inte kommer att kunna varva mycket. Det beror på att stora kolvar och långa slaglängder ger stora massakrafter vid höga varvtal, som nämnts av andra ovan. Gäller det att plocka ut maximal effekt blir därför en motor med fler cylindrar starkare, givet i övrigt likadana förutsättningar. Det här är dock mest relevant för betydligt hårdare trimmade motorer än dagens standarbilsmaskiner. För att ta ditt exempel, en 5-liters V12 skulle ge mer effekt än en 5-liters V8, om det rörde sig om tävlingsmotorer. Pratar vi om dagens standardbilsmotorer är skillnaden mycket liten effektmässigt. Det är nog viktigare vilka övriga konstruktionslösningar som valts, samt vad marknadsavdelningen tycker är en lämplig effekt. |
|
|
För att spinna vidare, de främsta skälen till flercylindriga motorer i standardbilar är det vackrare ljudet, den skönare och mjukare gången och därmed bättre komforten. Dessutom kan det för en del vara intressant av statusskäl. Exempelvis kostar ju en sexcylindrig 320i 23 500 kronor mer än en fyrcylindrig 318i. Jag tror att priskillnaden mellan dessa modeller är minst tio gånger större än skillnaden i produktionskostnad mellan en 4-cyl resp. 6-cyl motor. Det är nog en del som knappt märker någon skillnad mellan motorerna, men ändå hostar upp lädret och betalar de extra slantarna för att det är en "sexa" i 320i. |
|
|
Motoreffekten är produkten av vridmoment och varvtal. Vill man ha ut hög effekt ska man alltså ha både högt varvtal och högt vridmoment vid detta varvtal. Höga varvtal underlättas av kort slaglängd (=lägre masskrafter vid givet varvtal) och liten volym per cylinder(flamutbredningshastighet). Vridmomentet vid ett visst varvtal beror på medelförbränningstrycket, kolvarean och slaglängden - alla ska vara så stora som möjligt. Medelförbränningstrycket avgörs av flamutbredningshastigheten och fyllnadsgraden, som i sin tur avgörs av hur bra motorn 'andas' dvs ventilarea och flödesavstämning. Större slaglängd och kolvarea inverkar visserligen positivt på vridmomentet, men negativt på fyllnadsgrad och flamutbredning. I slutänden avgörs maxvarvtalet av slaglängden i absoluta tal. För att maximera medelförbränningstrycket vid given slaglängd, ska varje cylinder ha så liten diameter som möjligt. Alltså är det teoretiskt möjligt att ta ut högre effekt ju fler cylindrar en motor med given volym har. Visserligen ökar den inre friktionen med cylinderantalet, men inte i samma grad som den möjliga effektökningen. Begränsningen vad gäller cylinderantal finns nog mer på kostnaddsidan, samt att vikt och storlek rusar i höjden om man har alltför många cylindrar. Jfr gärna med små modellmotorer, som ger litereffekter på kring 500 hästkrafter utan överladdning - 5-10 cm3, encylindriga, 15-20.000 r/min. Fördelar med många cylindrar: - Högre möjligt effektuttag - Jämnare gång - Mindre vibrationer - Status! Nackdelar med många cylindrar - Högre kostnader - Högre vikt/större mått - Sämre verkningsgrad/högre förluster Som sagt, gamla tumregler säger att den optimala cylinderstorleken för en fyrtaktsmotor ligger mellan 300 och 500 cm3. De allra flesta av dagens bilmotorer följer den tumregeln, med en liten tendens till att fyrcylidriga motorer gärna är lite större - oftast av utrymmes- och kostnadsskäl, i dessa motorer krävs knep som balansaxlar och hydrauliska motorkuddar för att kompensera nackdelarna. Rena tävlingsmotorer har gärna lite mindre volym per cylinder, om inte reglementen o dyl sätter begränsningar. /// Gunnar E. |
|
|
Tack Gunnar! Klockrent inlägg! V8 skapar beroende och äventyrar ditt körkort! Förvaras oåtkomligt för män. § Socialstyrelsen § |
|
|
Bra inlägg gunnare. Och det som driver detta är som jag sade innan några enkla fysiska formler. Arean ökar med kvadraten X^2 och volymen med kubiken X^3. Kolla in Webras små modellmotorer, de ger upp till 0.3 hk / cc, en M3 ligger på ca 0.1 hk/cc. Om man bortser från kostnad och utrymme så ska man alltså ha så små och många cylindrar som möjligt. Samma sak med vikt och styrka de har samma förhållande. Strykan ökar med kvadraten X^2 och vikten med kubiken X^3. Det gör att den mindre motorn håller att varvas mer. Det är därför en myra kan lyfta 20 ggr sin vikt men en elefant inte kan göra det. |
|
|
Mycket välskrivet Gunnar! Trevligt med sådana här teoretiska diskussioner, ger mer mig än "Jag drog en M3 med min XX"... Erik ___ Trender är till för amatörer, vi andra går på instinkt! |
|
|
Ha ha ha....nej, jag skrev fel. Ju fler cylindrar ska det stå. Flåklypa |
|
| Ja, jag trodde väl det flåklypa, annars skulle du ha motsagt en hel del av dina tidgare inlägg. | |
|
|
|
Du måste vara en registrerad användare för att kunna göra inlägg här.
Klicka här för att registrera dig. Registreringen är gratis.
Är du redan användare? Logga in i menyn.
Klicka här för att registrera dig. Registreringen är gratis.
Är du redan användare? Logga in i menyn.