|
Sida 2 av 3
|
|
|---|---|
|
Enligt Bosch Handboken så har 4-cylindriga motorer en 2:a ordningens masskraft som 6:an inte har. De flesta motorer står ju inte lodrätt upp och om man då tänker sig att en kraft skapas parallellt med motorblockets höjdriktning och motorblocket lutar så kan man dela upp den i en lodrätt komposant och en vågrät som ger ett moment runt motorblockets längdaxel. Om man gasar, dvs ändrar vinkelhastigheten kommer storleken på kraften att ändras och då får du kastet. Om jag nu tänker rätt....Dags att lägga sig. |
|
|
Glöm vad jag skrev! Att motorn lutar spelar ingen roll. Feltänkt av mig. Om kraften verkar genom masscentrum på motorblocket spelar det jag skrev ingen roll. Men om kraften inte verkar genom masscentrum får man ett moment som vickar motorblocket och det är nog rätt sannolikt. |
|
|
Nja, den andra ordningens "masskraft" ändrar riktning en gång per halvvarv och resulterar i en vibration inte ett kast. Vi måste betrakta motorblocket som en helhet. mvh/ Anders |
|
|
Den absolut största orsaken till att en motor "vickar till" vid gaspådrag måste ju ändå vara skillnaden i själva tröghetsmomentet i motorns roterande delar och dess stationära, samt vilken kraft som gaspådraget genererar. Låt säga att kraften gaspådraget genererar är 500 Nm Sen väger de roterande delarna 1 Kg och motorblocket 500 Kg Eller så väger motorblocket 1 Kg och de roterande delarna, vevaxel svänghjul m.m. 500 Kg. I vilket fall torde motorn "vicka till" mest vid gaspådrag? Jag skulle vilja påstå, som glad amatör, att vickande inte har nämnvärt att göra med vare sig konfiguration eller antal cylindrar. Rätta mig om jag har fel... Dr Tinnitus Min bil Länk |
|
|
Du har rätt om vi tänker oss "möjliga" motorer. mvh/ Anders |
|
| Skön spin vi har fått på tråden =) | |
|
Jag har ju egentligen inte tid med det här..:-) Dr Tinnitus förklaring känns ju rimlig, men likförbaskat så finns fenomenet med vickande motorblock och ej vickande motorblock. Jag har haft en 530i V-8, en 728ia och en 740ia. Både 530i:n och 728:an hade bara gått runt 6500 mil när jag köpte dem, så motorupphängningarna var nog inte slut och V8:an rörde sig markant om man gasade till rejält. 6:an i 728:an vred sig inte alls, förutom mindre vibrationer. Eller också minns jag helt fel, experimentet är ju inte heller helt stringent. Nej, man måste nog ur beräkningssynpunkt betrakta motorn åtminstone som två delar, de saker som står still och de som roterar. Slutsatserna från ekvationerna är dragna utifrån konstant vinkelhastighet, om man gasar får man en ändring i vinkelhastigheten och därmed också i kraftens storlek och riktning över tiden. Om vinkelhastigheten ändras så kommer inte kraften vara densamma vid de tillfällen den ändrar riktning och om resultanten av tröghetskrafterna från den roterande massan inte verkar genom tyngdpunkten för motorblocket vid varje tidpunkt kommer ett varierande moment uppstå som vrider det. Motorupphängningarna tar ju upp motsvarande motorns vridmoment och eftersom motorupphängningarna inte är stela kommer ju en viss svängning uppstå när motorns vridmoment ändras pga dämpning och fjäderverkan i motorupphängningen. Men vid frikopplad motor stiger ju inte vridmomentent så mycket, motorns alstrade vridmomentet går ju bara åt till att övervinna de roterande delarnas tröghet vid uppvarvning (M=tröghetsmoment*vinkelacceleration) och förluster i lager och motorns egna transmissioner, tex kamkedjetransmissionen. Motorupphängningarna är ju rimligtvis anpassade efter att ta hand om variationer i moment vid körning och de momentvariationerna blir ju betydligt större än variationen i motorns alstrade moment vid tomgångsgasande. Återstår gör förklaringen att momenten som uppstår på grund av de roterande massornas tröghet är större än variationen i vridmoment vid obelastad motor för vissa motorkonfigurationer. Eller så tänker jag helt fel. ??? För en motoringenjör borde detta vara en enkel sak att förklara. Eller någon duktig mekanikkonstruktör med erfarenhet av roterande maskiner. Fast det kanske inte finns någon sån på forumet? |
|
|
Titta på filmen (det finns fler i en serie av filmer) där är all förklarat. Två vibrationer förekommer dels på grund av kraftpulserna från förbränningen och dels internt i motorn förkommande vibrationer av första, andra, tredje....... ordningens natur. De senare vibrationerna uppkommer oavsett vilken effekt motorn levererar. Att en fyra eller V8 per definition vickar till mer vid gaspådrag än en sexa är fel, andra faktorer måste åstadkomma detta. Exempelvis en radfyra har stort överlapp mellan kraftpulserna och åstadkommer då en momentvibration vilken märks i kraftöverföringen. Fyran har en 180 graders vev där de två yttre cylindrarna går i par och de inre två är ett annat par. Detta är till synes utbalanserat men så är icke fallet. Problemet är just att två kolvparen vänder i topp och botten samtidigt. Kolvaccelerationen är inte densamma runt ö.d som u.d och summan av differensen ger upphov till en vibration av andra ordningen. Sätter man upp ekvationen för kolvrörelsen upptäcker man snart att det krävs en oändligt lång vevstake för att kolven skall få en distortionsfri sinusformad rörelse. mvh/ Anders |
|
|
Kikar man på t ex SAAB:s seglivade turbofyror (före sludgepesten slog till i 9-5 versionen) från 900/9000 så ser man att balansaxlarna på lägre varv tar upp vibrationer i vertikalled och på högre varv i horisontalled, eller var det tvärt om? Ingående funktionsbeskrivning av balansaxlarnas funktion finns att läsa i SAAB:s verkstadsbok för aktuell motorfamilj. En fyra har som nämnts glesare mellan kraftpulserna, liksom skillnad mellan kolvaccelerationen runt ÖDP och NDP vilket gör att fyror generellt sett måste ha mjukare motorupphängning då motorn/motorgången är "oroligare" och måste absorberas på vettigt sätt. Blocket vill dessutom röra sig mest i området där de största krafterna uppstår, alltså runt vevpartiet. Därför har man på de modernare fyrorna gått ifrån den traditionella motorupphängningen som skruvades långt ned på blocket och rätt i bilens ramskenor, för att istället gått över till en design som kallas "hammockupphängning" där motorn i princip är upphängt mer eller mindre i toppen eller i motorns övre regioner. Detta gör att blockets nedre del som ju vibrerar och vill röra sig mest och kraftigast får "dingla på" mer eller mindre fritt, och motorn hålls på plats i de övre regionerna vilka ju inte alls har lika kraftiga vibrationer eller rörelser. Det ger bättre isolering från ljud/vibrationer in till passagerarutrymmet. Generellt sett så kan man säga att ju fler cylindrar ju hårdare motorkuddar kan man ha, och ju mindre rörelselängd behöver de klara. Jämför man ett normalt motorfäste till en radfyra så är det ofta en rejäl gummigrunka som är ganska mjuk och som lätt kan böjas och tryckas ihop, medan det till en V8 ofta är mycket mindre och hårdare gummi som känns nästan stenhårt. Dr Tinnitus Min bil Länk |
|
|
En fyra vibrerar bara mer ju högre varvet är. När rörelseenergin i svängmassan sväljer kraftpulserna tar i stället den 2:a harmoniska vibrationen över. Med balansaxlar tillför man en lika stor motkraft vilka nollar 2:a harmoni vibrationen. Axlarna har samma funktion på alla varv men nyttan märks så klart mest på höga varv. Nackdelen är att balansaxlarna innebär en förlust med dess lager vilka skall transferera motkrafter. En bra enkel förklaring om 4 cyl balansering och balansaxlarnas funktion: Länk Men nu var det ju flercylindriga maskiner (V16) :-) |
|
|
Jag pratade nog lite i nattmössan i mitt resonemang om momenten. När vickande motorblocksfenomentet uppstår är motorn frikopplad. Det finns alltså inget vridmoment från motorn som behövs tas upp i form av en kraft av motorupphängningarna. Det enda moment som kan få motorblocket att röra sig vid frikopplad motor är ett moment som uppstår av masströghetskrafterna. I KTH materialet framgår att en V-8 med 90 grader vinkel har ett 1:a ordningens moment. Fast det är inte deriverat hur det uppstår i det materialet. Länk En rak 6:a har varken 1:a eller 2:a ordningens moment. Vad gäller fenomenet i sig själv så kan du ju lätt prova AKN, du har ju en 330. Öppna huven och gasa lite, vet ja :) |
|
|
Freirich S En 90 graders V8 med 90 graders vev har ett 1:ordningens moment men det momentet är normalt (alltid) motarbetat med extra vikter på vevaxeln som jag skrev tidigare. Det är alltså lite tyngre vev på V8or med 90 graders vev och det kan om möjligt få blocket att vicka lite vid uppvarvning (enl. Tinnitus beskrivning). Det är dock inte frågan om någon obalans. Däremot V8 med pannkaksvev (180 grader) lider av samma andraharmoni som fyror men vevaxeln blir lätt. Min 6:a är vibrationsfri, ja, det är därför jag har valt den ;-) mvh/ Anders |
|
| Ber om ursäkt för att jag stavat ditt namn fel. Friedrich S skall det vara. | |
|
En V8 med "plan" vevaxel (korrekt svensk term?) har ju alltid en tändföljd som resulterar i en sekventiell och symmetrisk följd emellan bankerna, alltså: H-V-H-V-H-V-H-V och på grund av avsaknad av balansaxlar så uppstår alltså det ni kallar 2 ordningens harmoniska vibrationer? En V8 med "stjärnad" vevaxel (korrekt svensk term?) har ju en tändningsföljd som tvingar på två sekventiella tändningar i samma bank/sida, Finns ju många konfigurationer, men exempelvis..: 1-8-7-3-6-5-4-2 = H-V-H-H-V-H-V-V Detta bidrar ju även till skakningar då krafterna inte förflyttas mellan bankerna sekventiellt och symmetriskt. Det är väl därför en amerikansk V8 gurglar och rör på sig mer trots egentligen bättre balans än en pannkaksvevad V8 vad det gäller att dämpa 2:a ordningens vibration mha balansaxlar? Det är större krafter som förskjuts mellan motorns två banker. Är det denna typ av kraft som ni kallar för 1:a ordningens vibrationer? Tänker jag rätt med tändningsföljdernas påverkan och har jag uppfattat 1a och 2a ordningens vibrationer korrekt? |
|
|
Att det råkar bli två tändningar i samma bank behöver väl inte innebära en vibration? Bankarna är ju stabilt ihopkopplade (helhet igen). V8 ljudet "vovovov" uppkommer däremot av att det tänder två ggr efter varandra i samma bank och upprepas växlande bank - bank. Avgaskonfigurationen är normalt inte optimal på en V8 med kryssvev då flödet blir lidande av dessa tryckmaxima som uppträder (men det låter trevligt). Vibration av 1 ordningen existerar väl inte på kryssvev V8 iom att den alltid balanseras ut med vikter? En andra harmonisk vibration är inget annat än en vibration med dubbla frekvensen jämfört varvtalet. Kolvar som vänder samtidigt i öd och ud ger just denna vibration iom att det inträffar 2ggr per varv. |
|
|
Hej, jag konsulterade Bosch Automotive Handbook och mycket riktigt enligt AKN så kan det första ordningens moment kompenseras bort för en V-8. Så den förklaringen håller inte. Men faktum är fortfarande att med motorn frikopplad så finns inget som kan få motorblocket att röra sig förutom krafter som uppstår pga roterande delarna. För att förstå fenomenet får man nog lov att derivera kolvrörelseekvationerna en gång till. Fenoment med vickande block uppstår ju vid gaspådrag och då en ökande och sedan minskande vinkelhastighet för vevaxeln. Resonemangen för balansering av krafterna är framtagna för stationära förhållanden, konstant vinkelhastighet, och det kanske inte gäller vid transienta förhållanden? |
|
|
AKN skrev. En fyra vibrerar bara mer ju högre varvet är. När rörelseenergin i svängmassan sväljer kraftpulserna tar i stället den 2:a harmoniska vibrationen över. Med balansaxlar tillför man en lika stor motkraft vilka nollar 2:a harmoni vibrationen. Axlarna har samma funktion på alla varv men nyttan märks så klart mest på höga varv. Nackdelen är att balansaxlarna innebär en förlust med dess lager vilka skall transferera motkrafter. En bra enkel förklaring om 4 cyl balansering och balansaxlarnas funktion: [LÄNK] Men nu var det ju flercylindriga maskiner (V16) :-) _________________________________________________________________________ Vet inte om det var delvis riktat till mig, men hus som så vet jag att SAAB:s balansaxlar verkar olika på lägre varvtal typ tomgång, och på högre varvtal, så som jag beskrev i mitt tidigare inlägg. Detta är som sagt beskrivit med både text och bilder i SAAB:s egen verkstadsmanual för den motorfamiljen. När det gäller effektförluster med balansaxlar så har vi ju två olika förluster. Först de rent statiska, alltså att lager m.m. samt massan ska dras runt. Men vi har även den dynamiska förlusten som är den vi antagligen märker mest av, i alla fall för de som kopplat bort balansaxlarna, vilken har att göra med att dessa balansaxlar stjäl en hel del extra energi när motorn ska accelerera. Det handlar i SAAB:s fall på ca 3-5 Hk, jag har även hört siffran 7 Hk. Balansaxlarna roterar ju med dubbla motorvarvtalet, så när motorn varvar 6 000 rpm så varvar B-axlarna 12 000 rpm. Minns jag rätt nu i farten så roterar den ena åt samma håll som veven, och den andra åt motsatt håll. Dr Tinnitus Min bil Länk |
|
|
Tar vi sen en ren racemotor med pluttig eller obefintligt svänghjul, typ en STCC, DTM eller F1-motor, så torde "vickningen" vid gaspådrag blir drastiskt mycket mindre än på en normal motor med normalt svänghjul och andra tunga roterande delar. Dr Tinnitus Min bil Länk |
|
|
Vickningen av motorn. handlar det helt enkelt inte om en gyroskopisk effekt av roterande massa? |
|
|
Dr T, Mitt inlägg som du refererade till var när jag var trött och inte borde skrivigt något. Balansaxlarna roterar mot varandra och går med dubbla hastigheten. Synkade så att balansvikterna är samtidigt uppåt resp neråt > resulterande kraft i respektive riktning. När vikterna pekar åt respektive sida kommer krafterna att ta ut varandra > ingen resulterande kraft. Nu kan balansaxlarna vara lite förskjutna och där kommer din extra kraft in Dr T. Ett moment kommer nu påpassligt att addeas/subtraheras till blocket. Det är väl det som skall ge mjukare gång på de låga varven kanske? (Jag är skolad inom elektronik så jag har lite bekymmer med rätt termer inom mekanik. hoppas e.v mekanik ingenjörer har överseende). mvh/ Anders |
|
|
|
|
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.