Ondertussen ergens op de Veluwe

[Exmantaa]

Jij hebt Comp Cams gekregen

Profiel # 8758 en #8759

Foto's intake

mini-DSC_8852.JPG

mini-DSC_8853.JPG

mini-DSC_8854.JPG

[Arno]

@Arno, ja goed idee. Maar eigenlijk wil ik ook het profiel kunnen aanpassen. Hebben ze daar al iets voor? Stel supersnelle programmeerbare actuators

Dat was wat feitelijk het Rover VVC systeem deed. Die kon de (in 4 delen geknipte) inlaat nokkenas per cylinder traploos vertragen en versnellen dmv. een verstelbaar eccentrische aandrijving van de nokkenas.

Hiermee konden ze niet zozeer de nokkas timing aanpassen qua positie van de in- en uitlaat tegenover elkaar en ook niet de maximale lift (a-la VTEC), maar wel de duration van de nokkenas binnen zekere grenzen langer of korter maken.

Een relatief 'simpel' systeem zoals op de 2.2JTS (en zo'n beetje alle andere motoren tegenwoordig) die alleen de totale nokkenas positie qua timing aanpast met een zekere + en - graden verdraaiing door middel van een hydraulisch gestuurd nokkenas-wiel (in dit geval in- en uitlaat) werkt trouwens al best goed om een dikker en vlakker koppelverloop te krijgen. Vooral de inlaat nokkenas is daar van belang. Extra sturing op de uitlaat nokkenas is meestal alleen gedaan om de koude start emissies nog verder omlaag te krijgen.

Dat was de grote aanpassing bij de Honda motoren bij de stap van motoren als de F20C in de S2000 en H22 in de Integra naar de K20 in de Civic. De laatste kreeg naast de bekende VTEC 'overschakeling' naar een veel wildere nokkenas (300+ graden) ook de nokkenas aanpassing (VTC) op de inlaat waardoor de K20 meteen veel minder slap aanvoelt in de lagere toeren tov. een F20C. En het maakt een veel soepeler overgang tussen beide VTEC profielen mogelijk waarbij de motor vrijwel lineair door trekt en niet meer dat 'klik' moment kent wat de oudere motoren als de B en D-series VTEC blokkies zo kenmerkt. (nou heeft Hondat dat in de fabrieks mapping wel specifiek er in laten zitten.. Blijft natuurlijk een verkoop puntje cq. 'party trick' van die motoren.. )

Bye, Arno.

[aboellaard]

We hebben ook zo'n apparaat van BMW en dan heet het VANOS. Heeft natuurlijk wel degelijk zin, maar kan weer slijten, kapot en ga zo maar door. Heb ondertussen wel twee dingen geleerd. Het eerste is dat het best bijzonder is dat zo'n verbrandingsmotor over het hele bereik van stationair naar hoge toeren behoorlijk werkt. Het tweede is dat die dingen eigenlijk heel erg simpel in elkaar zitten. Maar heel weinig onderdelen nodig, maar dan wel met een tolerantie waar je in de horlogemakerij mee aan kan komen zetten. Heel goed te zien dat dit soort motoren een heel lange evolutie heeft meegemaakt, inclusief survival of the fittest selectie.

En ook niet zo'n wonder dat uiteindelijk een electromotor de betere papieren heeft

[aboellaard]

Volume verbrandingsruimten: 50.6, 50.5, 50.4 en 50.5 ml voor cilinders 1-4 met een nauwkeurigheid van ±0.2 ml. Ongeveer 1 ml minder dan Frank eerder aangaf. Dat is 2% en valt mee te leven. Maar wat een geklooi. Lijkt zo makkelijk, maar om alle luchtbellen er uit te krijgen is zo eenvoudig nog niet. Ik heb het uiteindelijk maar met water gedaan, zodat ik zowel volume als gewicht makkelijk kon vergelijken.

Kwam nog een vraagje bij me op: waarom hebben geblazen motoren geen last van klop? De dynamische compressieverhouding gaat toch aardig omhoog, en daarmee de compressiedruk en de temperatuur van het mengsel.

[Arno]

Kwam nog een vraagje bij me op: waarom hebben geblazen motoren geen last van klop? De dynamische compressieverhouding gaat toch aardig omhoog, en daarmee de compressiedruk en de temperatuur van het mengsel.

Hebben ze wel

Constante strijd bij geblazen motoren tegen klop. Alleen kan je op een geblazen motor zoals ze vaak doen heel erg rijk gaan lopen (11:1 of nog lager) waardoor de zaak flink afkoelt en ook het minder snel klopt. Ook gaat de ontsteking-vervroeging bij geblazen motoren snel omlaag.. (tot het moment dat je zoveel hitte de uitlaat uit duwt dat de zaak begint knapperig te worden )

Nadeel is dat je wel (steeds) inefficenter wordt, dus zie je ook dat bij veel geblazen motoren de winst bij iedere (tiende)bar extra op een bepaald moment begint af te vlakken cq. stopt.

Op een atmosferische motor zal je rond de 12:1 tot 13:1 voor max vermogen moeten blijven en de piek vervroeging opzoeken om zo lang mogelijk het koppel (en wegens toeren, de PK's) vast te houden.

Je kunt daar weinig spelen.. Als je een N/A 'vetter' gaat draaien en vervroeging terug trekt, dan zakt hij snel in qua vermogen.

Maar ook bij geblazen motoren zie je verschillen.. Laag- en middenvermogen turbo blokken hebben vaak bijna atmosferische compressie voor goede 'off boost' response, maar dat beperkt dus vaak hun potentie omdat ze ook gaan kloppen met hogere drukken. De motoren die wel 'af fabriek' al veel vermogen leveren hebben vaak al een lagere statische compressie zodat ze met de laad-druk erbij op een 'nette' waarde komen en hebben daardoor vaak meer groei-mogelijkheid. (bijv. verschil tussen de Lancer Rallyart en de 'echte' EVO blokken..)

Oh ja.. Da's natuurlijk allemaal met 'old skool' indirecte/poort injectie.

Als je naar directe injectie gaat.. Tjaaaaaa... Dan wordt het een heeeeel ander verhaal. Je verdicht dan niet meer een benzine-lucht mengsel en de benzine wordt vaak in stadia 'gelaagd' geinjecteerd in de cylinder waardoor de hele verbranding veel geconcentreerder blijft, sneller is en veel minder geneigd zal zijn tot klop. Dat zie je in blokken als de nieuwe Volvo 2.0L blokken in de XC90 en S/V90 en zo die 'af fabriek' al met zo'n 2.5 tot 2.8 bar laad-druk draaien om zo makkelijk de 300+ PK te halen.

Directe injectie heeft dan weer hele andere problemen met een zeer destructieve vorm van klop genaamd Low-speed pre-ignition (LSPI).. En die maakt spullen heel snel heel erg stuk... (en snelle vervuiling van inlaatkleppen..)

Bye, Arno.

[S. Gonzales]

Mooi uitgelegd Arno Zo hadden de (inmiddels vintage ) Le Mans strijkijzers van Porsche, zoals o.a. de 917 een relatief lage compressie verhouding. Voordeel....er kan veel meer mengsel naar binnen gepompt worden!

Overigens is er m.b.t. directe- indirecte injectie nog een mogelijkheid. Dat is een combinatie van beide, zoals toegepast in de Subaru BRZ/ Toyota GT86. Subaru de motor en Toyota heeft daar de brandstof inspuiting voor ontwikkeld. Uit eigen ervaring kan ik zeggen dat het uitstekend werkt.

[Arno]

Yup.. Ook verschillende VAG/Audi blokken hebben nu zowel directe als indirecte injectie er op zitten.

Uiteindelijk is gebleken dat alleen directe injectie gebruiken toch wat problemen na verloop van tijd heeft en dat een combi van beide beste werkt voor motoren die niet helemaal alleen op 'eco standje' moeten draaien.

Directe injectie op lage belasting en een combo met oude stijl poort-injectie op midden-deel en dan weer over naar pure DI voor max vermogen als er hoge boost op staat. Voordeel is dat de poort-injectie meteen de inlaatkleppen 'wast' en de afzettingen en drab op de inlaatkleppen tegengaat die anders optreden en nog wel eens voor problemen zorgen bij enkel directe injectie.

Maakt wel het motormanagement en de hoeveelheid code er in van dit soort motoren nogal.. eeeh.. 'interessant'..

Bye, Arno.

[aboellaard]

Met dank wederom. In het kader van een gek kan meer vragen stellen dan een heel forum aan wijzen kan beantwoorden: je kan met de overlap van de nokkenassen spelen om de dynamische compressie te verkleinen. In het gradendomein ziet dat er leuk uit, want dan heb je altijd dezelfde overlap. Maar in het tijdsdomein natuurlijk niet. Naarmate je meer toeren draait, wordt de overlap korter. Dan zou je verwachten dat de dynamische compressie omhoog gaat. Aangenomen dat de vulling ongeveer gelijk blijft dan. Is dat ook zo? Lijkt dan wel of alle ellende tegelijk samenkomt.

En nog eentje. Ik heb eens een poging gewaagd de druk in de cilinder uit te rekenen over de arbeidslag. Probleem is dat je dan ongeveer moet weten hoe snel het mengsel verbrand, omdat de drukopbouw daarmee evenredig is. Nu zijn er van die uitspraken te vinden dat de druk bij zoveel graden (krukas) het hoogst moet zijn etc. En daar zou je dan de verbrandingssnelheid uit af kunnen leiden. Probleem is alleen dat ook dat in het gradendomein zinvol klinkt, maar niet in het tijdsdomein. Die verbranding lijkt me altijd ongeveer met dezelfde snelheid te gaan. Als je dat voor zoveel mogelijk vermogen ergens, bij bepaalde toeren, gaat optimaliseren, moet het ergens anders fout gaan. Nou verander je natuurlijk ook het ontstekingstijdstip, maar een motor moet ongeveer een factor 10 aankunnen tussen stationair en hoogste toeren. Dan zou ik verwachten dat bij stationair je voorbij TDC gaat ontsteken, maar dat is niet zo. Dat begrijp ik dus niet.

[Arno]

Bij een benzinemotor moet je er rekening mee houden dat je gasklep (smoor-klep eerder ) natuurlijk de volume aan lucht gaat beperken bij deel-last en stationair.

Bij stationair ontsteek je meestal zo rond de 10 graden na TDC waarbij de ECU dit moment dynamisch kan aanpassen met +/-10 graden om het stationair toerental stabiel te houden afhankelijk van variaties (koplampen aan, dynamo meer belasting, iets meer vervroegen, etc.) in belasting en de 'natuurlijke' variatie in de krukas-snelheden.

Het mengsel is op dat moment dan met stochastisch op 14.7:1, maar het is maar op 0.2 a 0.3 bar oid. in de motor voor compressie. Dus uiteindelijk ben je effectief een stuk verdichting 'kwijt'.

Na TDC ontsteken kan trouwens prima bij stationair en werkt ook, maar meestal is dan de verbranding nog niet 'klaar' als de uitlaatslag begint en wordt er zeer hete/brandende uitlaatgassen naar buiten geduwd. Dan zie je zelfs bij stationair een uitlaatspruitstuk rood opgloeien.

Dat doen veel fabrikanten trouwens wel korte tijd bij een koude start (bijna op of even voor TDC ontsteken) om heel snel zeer hete uitlaatgassen naar de (voor)katalysator(en) te krijgen zodat die zo snel mogelijk op temperatuur te krijgen en daarna halen ze die 'gereduceerde vervroeging' er na een minuutje of 2 weer uit.

Side-note.. De Z22SE ECU doet zo'n truukje met na TDC ontsteken als je net van het gas gaat wat de 'borrel' of 'rochel' in de uitlaat geeft.. Waarschijnlijk om evt. onverbrande HC in de uitlaat nog even 'aan te steken' voor de emissies.

Misschien is het volgens een rekenmodel wel het beste om na TDC bij stationair te ontsteken, maar in de praktijk blijtk dat dan niet haalbaar omdat je dan van alles oververhit in de uitlaat dus 'compromis' is dan maar net voor TDC houden.

Helemaal de dynamische compressie van een motor vooraf berekenen is erg lastig en benodigd vaak een heel uitgebreid model. Je zal op een bepaald moment (hoge toeren, vollast) ook moeten gaan rekening houden met andere dynamische effecten als de inertia van de lucht zelf die nog even 'op gang moet komen', maar ook nog 'door-dendert' waardoor zaken verschuiven in de tijd. En daarnaast gaan dan ook evt. nog uitlaat effecten spelen (scavenging) die gassen kunnen 'meetrekken'.

Uiteindelijk zie je dat bijvoorbeeld geoptimaliseerde N/A motoren een VE halen die toch redelijk boven de 100% uit kunnen komen zonder externe 'laaddruk'.

En dan heb je van alles berekend en dan doe je allerlei druk sensors in een verbrandingskamer en dan blijken er nog allemaal rare pieken en dalen in de druk te zitten wegens schokgolven en vlamfronten die elkaar weer versterken of juist uitdoven.. Hier zijn hele legertjes met ontwerpers bij auto en motorenbouwers dagelijks mee aan het stoeien..

Oh.. En klopvastheid heeft ook enorm veel te maken met de vorm en ontwerp van een verbrandingskamer en zuigers. De 4-kleppen-per-cylinder met een V-vorm kamer is bijna optimaal en kan vaak de meeste compressie aan zonder spontane voor-ontsteking. Een ouderwetse 2-kleppen per cylinder kop zal je vaak veel minder ver kunnen doen voordat er ergens een puntje is waar hij toch 'gaat'. (en dan hebben we nog warmteafvoer uit kleppen en zo..)

Bye, Arno.

[Arno]

Oh en als je in het hoekje 'zwarte magie' wilt gaan spitten dan moet je eens praten met mannen die 2- takt (race)motoren en in- en uitlaten bouwen.

Als je het hebt over een bizar complex dynamisch systeem tussen inlaat, uitlaat en motor waarin af en toe de meest miniscuul lijkende verandering enorme impact heeft op het vermogen..

Bye, Arno.

[S. Gonzales]

Oh en als je in het hoekje 'zwarte magie' wilt gaan spitten dan moet je eens praten met mannen die 2- takt (race)motoren en in- en uitlaten bouwen.

conus, volume, lengtes, tailpipe, diameters etc. Inmiddels lang geleden

[aboellaard]

Onderblok ondertussen opgehaald. Vandaag even gemeten of het trigger wheel ook op tijd staat. Gelukkig wel. Hele opluchting. Tijd om de motor weer op te bouwen dus. Ook maar een lasapparaat gehaald anders schiet die uitlaat niet op. Wat stalen uitlaatdelen besteld en aan de gang gegaan. Met wat creatief bochtenwerk moet de downpipe wel goed komen. Nu met m'n misbaksel naar een goede lasser en het ding in RVS na laten maken. Dan nog een ideetje voor een demper uitwerken.

Volgende probleem, de Rotrex. Als ik niet gehinderd door enige kennis ga kijken naar de beste plek, kom ik uit in het verlengde van de Eaton. Dus zeg maar ongeveer waar de pulley van de Eaton nu zit en dan de Rotrex precies aan de andere kant (die draait dan ook andersom, maar dat is een optie die je kan opgeven). Een Rotrex is vrij klein en aan die kant is een heleboel ruimte aanwezig. ZItten behoorlijk wat voordelen aan als dat lukt. Jammer dat die gasfabriek (EVAP) daar zoveel ruimte inneemt, dus daar ook maar eens naar kijken. Misschien dat die hele fabriek naar de andere kant kan door wat slangen te verlengen.

[aboellaard]

Oh ja, als je andere zuigers plaatst in dat B207 blok is het ook handig even te kijken of de jets van de oliekoeling goed gericht staan. Had ik nooit aan gedacht, gelukkig die motorenbouwers wel. De standaard zuigers zien er aan de onderkant nogal anders uit dan de JE's die er nu in zitten, dus de standaard sproeirichting werkt niet echt lekker. Gelukkig zijn die dingen makkelijk te richten, maar je moet het wel even weten.

[Arno]

Onder de dynamo kan ook.. Zie MarkV z'n verhaal:

https://www.verboom.net/projects/speeds ... index.html







Bye, Arno.

[Daan]

Nuttige tip

Wat betreft uitlaat lassen: Ik maak hem zelf pasklaar, paar hechtingen om vast te zetten en dan door de betere bakker laten lassen. Scheelt een extra "mal" en meer zekerheid qua pasvorm t.o.v. jou methode als ik het goed lees/begrijp?

Succes iig!