Motorens 7 funksjoner og forklaring på topplokkets funksjon.

[Atec]

Motorens 7 funksjoner, de fleste er kjent med de gamle benevnelsene til Ottomotorens 4 takter, når man moderniserer tanke gangen sin, kan man tenke seg at motorens totale funksjoner kan deles opp i 7.

I prinsipp er motorens total effekt basert på mengden luft som flower igjennom motoren. Effekten motoren yter kommer fra energien som blir produsert når en mengde luft forbrennes sammen med bensinen i et visst blandingsforhold. jo mer luft man får inn i forbrenningskammeret, jo mer bensin kan man forbrenne og desto mer energi blir frigitt i prinsipp. for å få til en effektiv forbrenning er det 7 prosesser som må fungere optimalt. Motoren er ikke sterkere enn den svakeste prosessen, derfor vil trimming av en Ottomotor være relativt omfattende.



1.Innsugs pumping:starter etter eksosventilen lukker etter ventiloverlap, stempelet trekker luft igjennom innsugsporten og kravet til luft er somregel størst ca 75* etter TDC da har stempelet oppnådd høyest hastighet før det bremses ned og vender...

2.Innsugs Fløde: når innsugsventilen lukkes og lufthastigheten øker slik at luft trekkes forbi innsugsventilen selvom stempelet er på vei opp og trykket i sylinderen øker.

3.kompressjon:
når begge ventilene er lukket og stempelet presser luft/bensinblandingen sammen.
Her kommer kamens durasjon inn på det totale dynamiske kompressjonen.
om kammen lukker tidlig vil ventilen stenge for luften som passerer ventilen, og man vil oppnå en dårligere fylling, stenger kammen for sent vil luften blåses ut av innsugsventilen og man tømmer sylinderen for luft før ventilen lukkes.

En kam som lukker for sent iforhold til veivas rotasjon(sløv profil, eller for mye durasjon) vil fungere kun på høyere turtall fordi luften er treg og ved høy stempelhastighet vil lufta ikke rekke å snu før sylinderen er fylt, mens åpå lavt turtall med lav stempelhastighet vil luften blø ut av sylinderen. Merk statisk kompressjon må økes når durasjonen på kammen økes for å få et høyere trykk slik at pumpe funksjonen fyller sylinderen mest mulig siden flødefunksjonen vil blø ut sylindertrykk.
Den dynamiske kompressjonen går ned med høy durasjon eller sløv kamprofil siden luften blåses ut før ventilen har lukket og effekten synker.



4.forbrenning og utvidelse
Starter når tennpluggen har antent blandingen, og slutter når eksosventilen åpner. Tennpluggen tenner rett før TDC når avhenger av motorens turtall og forbrenningshastighet. Den ideelle forbrenningen av den atomiserte bensinblandingen har en kort varighet der utgjør den den høyest oppnåelige motoreffekten.

Variabler som utgjør forbrenningen og utvidelsen.

-Stempelets utforming I stempeltoppen og forbrenningskammeret, derav formen disse to utgjør. Dvs plassen og formen imellom forbrenningskammer og stempeltoppen.
-plasseringen av tennpluggen iforhold til utformingen av dette området.
-tenningstidspunkt og tilgjengelig tid for forbrenning, noe som er turtallsavhengig.
-motorens geometri
-total trykk I sylinderen samt temperatur.
-drivstoff verdier, forbrenningshastighet.

5. eksos utblåsing
Starter akurat når eksosventilen åpner og slutter når stempelet stopper momentant “BDC” ideelt sett kan eksosventilens åpningstid forsinkes om eksosporten og eksosventilen er designet for økt flow. Dette hindrer da reversering av eksosgasser inn I innsuget. Noe som senker effekten og øker sjansen for oppheting av forbrenningskammer. Ofte turbomotorer lider av dette med små eksosturbiner som skaper vanvittig mottrykk, ofte høyere enn ladetrykk I eksoskanalene som igjen fører til reversering. der er design av kamprofiler og design av grenrør spesielt viktig for å hindre reversering.

Eksosportens fløde og kapasitet er MEGET viktig for en effektiv tømming av sylinderen.

6.eksos utrekking
Starter når stempelet er på vei opp fra “BDC” og slutter Idet innsugsventilen åpner det ideelle slutt tilfellet I denne prosessen er at sylindertrykket er relativt mindre enn trykket bak den stengte innsugsventilen på denne sylinderen.

Noe som påvirker denne funksonen er portens gjevne fløde kapasitet, dvs eksosgassene kan opprettholde en høy hastighet under tømming av sylinderen. Derfor er det så viktig at portens størrelse er anpasset motorens geometri, stempelhastighet og opperativtrykk og temperatur I forbrenningskammeret.


7.ventil overlap:
Starter etter innsugsventilen åpner og slutter når eksosventilen er totalt lukket.
Begge ventilene I og E vil i en kort periode stå åpne sammtidig, derfor vil høyt trykk eller høy fløde i innsugsporten hjelpe til med tømming av forbrenningskammeret. Derfor er det viktig med et avstemt eksosanlegg, eller en riktig beregnet turbindel (turbomotorer)slik at ikke eksostrykket er høyere enn innsugstrykket.
Frisk luft presses inn samtidig som hastigheten på eksosgassene hjelper innsugsluften å dras igjennom innsugskanalene på grunn av undertrykket som skapes når begge ventilene holdes åpne samtidig.
Her er det igjen mulig å kompansere reversering med åpne/lukkevinkel på kammene, samt øking av flowen (innsugspumping) og eksos tømming.

Det som påvirker effektiviteten av et ventiloverlap;
-Forbrenningskammeret og stempelets utforming.
-Eksossystemets resonans(evne til å skape et sug,.
-Trykket og temperaturen i sylinderen og innsugs/eksosportene.
-Innsugsdelens resonans, da plenumets evne til å utgjevne motorens pulser samt utforming av innsugsarmen.
-Innsugets og eksosportens flødekapasitet.

En oppsumering.
-Motorens effektivitet er IKKE høyere enn dets svakeste punkt, 6 av 7 kritiske funksjoner blir ENE og alene styrt av toppen, dvs flowen i toppen, evnen til å hindre reversering av eksosgasser, forbrenningshastigheten tømming og fylling av sylinderen samt virvling og blanding av oksygen og atomisert bensin.

-Hvor viktig er da en topplokksjobb?
I mine øyne ser jeg at topplokksjobben er alfa og omega i forhold til å produsere effekt på alle merker, vi er ganske bortskjemte når det gjelder Honda, fordi B16 toppen orginalt fløder noe sånt som 215-230CFM mens ITR toppen har en minimal portejobb fra fabrikk som gjør at den fløder opp i 240-260CFM.
Uansett ved bygging av en ny motor vil jeg si at det første man bør gjøre er en skikkelig topplokksjobb anpasset til kammene du har valgt å bruke samt innsuget. Pass på å ikke overkam motoren. Det å kjøre med en kam med ideelt sett for lite durasjon gir mer effekt enn å bruke en kam med for stor durasjon i forhold til statisk kompressjon.
Toppen alene styrer Forbrenningshastigheten og effektiviteten dvs hvor mye du får ut av hver dusj bensin.
Alle flow numere i verden vil ikke gjøre rede for en ufullstendig forbrenning. Som igjen blir styrt av utformingen og overflaten i innsugsportene dine samt forbrenningskammerets struktur og form.

Jeg kommer med en visuell illustrasjon av de 7 funksjonenei morgen

Mvh
Andreas T.
In-tec motorsport