zuigersnelheid

[Gast]

Wutputt & de KdG-jongens, kruip eens in jullie pen en maak ons 'es een beetje wijzer in verband met het begrip zuigersnelheid. Definitie, oorzaak, belang, gevolgen, remedies (materiaal), formule om te berekenen, ...

Merci!

[Gast]

berekenen is simpel he. De slag (m) * 2 * aantal toeren/sec = gem zuigersnelheid in m / sec

[Gast]

Ogenblikkelijke zuigersnelheid: V = Omega x R (sin alfa + (R sin 2alfa)/(2 Vierkantswortel(L² - R² sin²alfa))

R = krukstraal
Omega = hoeksnelheid
Alfa = (en ook een beetje de hoek tussen de cilinderhartlijn en de kruk)
L = Lenge van de drijfstang

[Gast]

Heb alle formules hier liggen, zal ze wel eens inscannen ofzo, want zoals hierboven is dat absoluut onleesbaar

[Gast]

berekenen is simpel he. De slag (m) * 2 * aantal toeren/sec = gem zuigersnelheid in m / sec

Zalig, thanks! 'k Had geen zin om ze zelf uit te gaan vogelen.

Ogenblikkelijke zuigersnelheid: V = Omega x R (sin alfa + (R sin 2alfa)/(2 Vierkantswortel(L² - R² sin²alfa))

R = krukstraal
Omega = hoeksnelheid
Alfa = (en ook een beetje de hoek tussen de cilinderhartlijn en de kruk)
L = Lenge van de drijfstang

Ow. Euhm. Ja, scan maar in, dat moet schitterend staan als bureaubladachtergrond op m'n laptop, dan denken de mensen dat ik een superwiskundebol ben, ofzo.

[Gast]

Zalig, thanks! 'k Had geen zin om ze zelf uit te gaan vogelen.


Ow. Euhm. Ja, scan maar in, dat moet schitterend staan als bureaubladachtergrond op m'n laptop, dan denken de mensen dat ik een superwiskundebol ben, ofzo.

Ogenblikkelijke versnelling en massakrachten enzo heb ik ook.

ahja, en ook welke massa's nodig zijn voor de balancering enzo.

en een verhaaltje errond schrijven moet ook lukken, das toch examenleerstof

[Gast]

Yeey. Thanks!

[B4_avant]

ik kruip niet op zolder, callipo zal het nodige hier wel neerpoten. Of kutput

[Wutputt]

De formule die Jupke gaf is de gemiddelde zuigersnelheid, die je een idee geeft van de zuigersnelheid van een motor bij een bepaald toerental.

Neem bvb een motor met een slag van 75 mm en een toerental van 3000 tpm, en dan krijg je:
0,075 m * 2 * 3000 tpm / 60 = 7,5 m/s


De formule die Carlito gaf is de exacte formule van de ogenblikkelijke zuigersnelheid Die is IMO nogal ambetant om mee te rekenen, vandaar dat ik een benadering van die formule gebruikt die op een kleine fout na hetzelfde resultaat geeft:

Zuigersnelheid in m/s = r * ω * [ sin (θ) + r / (2 * l) * sin (2 * θ) ]

Hierbij is

• r de krukstraal in m (bij de meeste motoren is dit de helft van de slag)
• l de drijfstanglengte in m
• ω het toerental in rad/s
• θ de krukhoek (bovenste dode punt is 0°, onderste dode punt is 180°)

Aangezien we het toerental meestal in tpm uitdrukken en motormaten in mm, is het makkelijker de formule om te vormen naar:

Zuigersnelheid in m/s = ( r * ω / 9549 ) * [ sin (θ) + r / (2 * l) * sin (2 * θ) ]


Voor een motor met een slag van 70 mm en een drijfstanglengte van 100 mm bij krijg je volgend verloop van de zuigersnelheid bij een toerental van 3000 tpm:



De grootte van de zuigersnelheid is vanzelfsprekend rechtstreeks afhankelijk van het toerental: ligt het toerental 2 keer zo hoog, dan ligt ook de zuigersnelheid 2 keer zo hoog. Ook de krukstraal en dus de slag heeft zijn invloed op de zuigersnelheid. Een grotere slag heeft een grotere zuigersnelheid tot gevolg.

Als je de figuur goed bekijkt, zie je dat de zuiger z’n maximumsnelheid niet bereikt wanneer hij in de helft van de cilinder is (bij 90°) maar iets daarvoor bij 75°. De zuiger beweegt dus niet mooi symmetrisch, hij beweegt namelijk sneller rond het bovenste dode punt als rond het onderste dode punt. De positie waarbij de maximumzuigersnelheid gehaald wordt is afhankelijk van de verhouding tussen de drijfstanglengte en krukstraal. Het is deze verhouding die - samen met het nokkenprofiel van de inlaatkleppen - een grote invloed heeft op de efficiëntie en de manier waarop de inlaatlucht aangezogen wordt. Naast het bepalen van de luchtaanzuiging heeft de zuigersnelheid ook invloed op slijtage van de zuigerringen. Hoe hoger de zuigersnelheid hoe meer slijtage.



Dit topic gaat over zuigersnelheid. Maar nog veel belangrijker als de zuigersnelheid is de zuigerversnelling. Carlito zal de exacte formule wel neerpennen, maar ik ben te lui om die af te leiden dus hier is de benadering ervan:

Zuigerversnelling in m/s² = r * ω² * [ cos (θ) + r / l * cos (2 * θ) ]

Aangezien wij liever in mm, tpm werken ipv in SI eenheden en versnelling graag in g uitdrukken, volgt hier de “populaire” formule:

Zuigerversnelling in g = ( r * ω² / 894565) * [ cos (θ) + r / l * cos (2 * θ) ]

Hierbij is

• r de krukstraal in mm (bij de meeste motoren is dit de helft van de slag)
• l de drijfstanglengte in mm
• ω het toerental in tpm
• θ de krukhoek (bovenste dode punt is 0°, onderste dode punt is 180°)

Als we bovenstaand voorbeeld erbij nemen dan krijgen we volgende zuigerversnellingscurve:



Deze figuur heeft een wat vreemd verloop met de grootste versnelling rond het bovendste dode punt en een schommelend verloop rond het onderste dode punt. Dit schommelend verloop is typisch voor een motor met een relatief korte drijfstang. Bij motoren met een relatief lange drijfstang verdwijnt deze schommeling. Hoe groter de drijstang hoe meer het negatieve gedeelte van de curve (75° tot 285°) een spiegelbeeld wordt van het positieve gedeelte van de curve.

Ook opvallend zijn de hoge g-waarden. Bij 3000 tpm wordt er maximum 475 g opgemeten, maar bij 6000 tpm stijgt dit zelfs tot 1900 g (4 keer zoveel) !! Dit brengt ons bij het belang van de zuigerversnelling. Aangezien we hier met g-waardes zitten te rekenen zul je het wel al vermoed hebben: de zuigerversnelling bepaalt rechtstreeks de krachten op de zuiger. En dus ook op zuigerpen, drijfstang, krukas, krukaslagers, motorblok, ...

De zuigerversnelling is dus een van de hoofdelementen die volgende zaken mee beïnvloedt:

• de dimensionering van het draaiend gedeelte
• de materiaalkeuze van het draaiend gedeelte
• het gewicht van het draaiend gedeelte
• trillingen en geluidsproductie van het motorblok
• het maximumtoerental

De zuigerversnelling wordt sterk beïnvloed door de keuze van slag en drijfstanglengte. Zo vertonen motoren met een korte slag lagere zuigerversnellingen en kunnen de constructeurs deze motoren op hogere toerentallen laten draaien.


Het verhaal over balanceren laat ik over aan Carlito

[Gast]

Ik heb daar ooit een programma voor geschreven op m'n TI-83.


Moest je je toerental en slag ingeven en kon je vanalles berekenen...

[Gast]

Wutputt

No quastions asked, zonder morren of brommen, zonder discussie gewoon *BAM* een antwoord waar alles in één keer in zit.

Thanks, man.

[Gast]

Awel da was nu es een plezier om te lezen, echt Wutputt supergoe geschreven.

[Gast]

Idem, fermen uitleg, merci.

[wouteb]

Idd goed uitgelegd. Bedankt.