Zitat Bis dahin würde ich mich über ein bißchen (theoretischen?) Input freuen.
Grüße Ulf
Moin der Herr,
meine kaputte Bandscheibe läßt mich nicht schlafen, da kann ich mir auch die Zeit mit rechnen vertreiben:
Ich lasse jetzt mal gedanklich den W-Motor mit 6000/min laufen (was ich in echt natürlich nur in Ausnahmefällen täte )
das sind also hundert Umdrehungen pro Sekunde und bei 83 Millimetern Hub eine mittlere Kolbengeschwindigkeit von 16,3 Metern pro Sekunde. Für einen Kolben schon ziemlich schnell, für strömende Luft oder ein strömendes Gas ein eher moderates Tempo.
Mit dieser Geschwindigkeit stoße ich jetzt also aus zwei Rohren mit 72 Millimetern Durchmesser Luft aus. (Nur mal so zum Vergleich: ein Laubbläser bringt es locker auf 80 bis 120 m/s Austrittsgeschwindigkeit)
Die Rohre/Zylinder mögen für das Beispiel unten rechtwinklig abgeschnitten sein, sodaß die kinetische Energie vollständig verloren geht. Als Temperatur für den Vorgang setze ich mal ca. 80 Grad Celsius an, dann darf man die Dichte der Luft mit 1 annehmen .
Der Bernoullidruck für die strömende Luft errechnet sich zu : w²/2 x rho und ist also 16²/2 x 1 => 128 Pa. Die ,3m/s hab ich jetzt mal geschlabbert. 128 Pascal entsprechen 1,28 Millibar.
Diesen Druck lassen wir nun auf die Fläche beider Kolben wirken und ermittlen eine Kraft von 2 (Kolben) x 7,2² x pi/4 x 1,28 g/cm² (Man möge mir die falsche Angabe in Gramm/cm² verzeihen )
Nun brauch ich doch n Taschenrechner - es kommt ungefährt 100 Gramm raus.
Beim Hochlaufen der Kolben wird die Sache noch ungünstiger, denn der Carnotsche Stoßverlust ist größer als eins, weil die Strömung sich beim Einströmen ins Rohr von den Wänden ablöst und sich einschnürt. Wir rechnen im Job mit Faktoren von ungefähr 0,6, was bedeutet, daß die Geschwindigkeit auf etwa das 1,666 fache der Kolbengeschwindigkeit ansteigt und somit (zum Quadrat erhoben) der Sog auf das 2,777 fache des Druckes ansteigt. Das heißt also, beide Kolben müßten beim Abwärtsgang zusammen etwa 10 Newton und beim Aufwärtsgang 28 Newton Kraft aufwenden, um die Luft zu verschieben. Bei 83 Millimetern Hub ist das dann 0,83 Joule für den Abwärtsgang und 2,32 für den Aufwärtsgang, zusammen 3,15 Joule/pro Umdrehung.
In Drehmoment ausgedrückt ist der Wert gemittelt über eine Umdrehung 0,5 Nm. Oder bei 6000/min gut 300 Watt Leistung.
Fehlerbetrachtung:
1. Die Kolbenbewegung ist nicht gleichmäßig. Der Kolben beschleunigt und bremst wieder ab. Dadurch sind die realen Widerstände beim Ausschieben etwas höher, weil die Geschwindigkeit zum Quadrat eingeht und das Integral über die halbe Umdrehung einen höheren Wert ergibt
2. Die Einlaufverluste beim Ansaugen der Luft von unten in die Zylinder sind real niedriger, weil die Luft bereits auf die Kolbenunterseite trifft, ehe sich der Strahl überhaupt so weit einschnüren kann. Erst bei ganz nach oben gefahrenem Kolben könnte man von einem ausgebildeten scharfkantigen Einlauf sprechen.
Ohne großes Federlesen setze ich jetzt mal die Summe beider Fehler gleich Null sage, daß die Leistung für das Bewegen der Luft im Motorraum kleiner als 1% - eher 0,5% - der Motorleistung beträgt. Das ist nicht "nix", aber auch nicht gerade viel. Bei halber Drehzahl beträgt der Verlust freilich nur noch ein Viertel und bei Wännä-Wohlfühldrehzahl von 1500/min ist er schon auf unmeßbar kleine Sechzehntel zusammen geschrumpft.
Meine frühere Aussage, daß der Entenboxermotor durch die Gasarbeit zum Überhitzen und Öl spucken gebracht wurde, korrigiere ich hiermit. Tatsächlich läuft der 2CV ohne Membranventil am Anfang erstmal genau so schnell wie mit. Aber die Kompressionswärme im Motorraum, die überträgt sich auf das Öl und der Druck bringt anscheinend auch jedesmal Gasteilchen in Lösung, die dann wieder ausgasen und durch das ständige Hin- und Her schließlich das Öl zum Schäumen bringen.
Würde man jetzt die Blow-By Menge messen und ein echtes Vakuum anlegen, dann könnte man die erforderliche Leistung der Vakuumpumpe berechnen, um dieses halbe Prozent rauszuholen. Ich mach ne Wette, daß die Vakuumpumpe schon alleine mindestens die Hälfte der Motorleistung frißt.
Sieht also schlecht aus für die Tuningidee.
Man könnte freilich den Motor gleich durch das Gehäuse ansaugen lassen und im Teillast wenigsten eine gewisse Evakuierung erreichen, aber dann würden die Blow-By Gase wieder die Füllung verderben. Alle solche Ideen gabs schon mal in den Anfängen des Motorenbaus.
Mal so als Nichtingenieur: Wenn wir die Stirnfläche der zwei Kolben nehmen und uns überlegen, daß die Dinger mit 20 m/s (72 Kmh) durch die Luft geschoben werden müssen. Son Moped mit 2 PS und einer hundertmal größeren Fläche schafft ja auch schon 50Kmh - und das muß dafür ja auch noch den Rollwiderstand überwinden. Dann läuft der Kolben ja nur auf dem Weg nach unten gegen den Luftwiderstand im Gehäuse. Ein Vakuum bekommen wir auch nicht hin...
Zitat Dann läuft der Kolben ja nur auf dem Weg nach unten gegen den Luftwiderstand im Gehäuse. Ein Vakuum bekommen wir auch nicht hin...
OK ich kümmer mich wieder um die Nockenwellen.
Danke Jungs Hat trotzdem Spaß gemacht
Grüße Ulf
wobei der Luftwiderstand bei freier Umströmung wieder ein andere ist. Da spielt der cw-Wert noch eine große Rolle.
Nee, aber mal Spaß beiseite. Es ist so ähnlich, wie mit den Messerpleuel, die Mehrleistung bringen sollten. Aber dazu sind die Geschwindigkeiten in der Maschinerie einfach nicht hoch genug.
Zitat von Pit aus Detmold im Beitrag #19Der Thread ist für dieses Forum doch sehr ungewöhnlich.
18 Postings und noch niemand hat das Wort "Kolbenrückholfeder" benutzt!
Doch, Du !
Allerdings ist die Kolbenrückholfeder nicht auf der Unterseite des Kolbens, sonst wärs ja eine Kolbenrück"schieb"feder, sondern sie befindet sich oberhalb des Kolbens. Bei manchen Konstruktionen wird sie an der Zündkerze eingehängt, weswegen man diese auf keinen Fall rausschrauben darf - bei anderen wieder gibt es extra Aufhängepunkte.
Wir haben ja hier u.a. eine Glasbläserei, wo der Kollege Glasapparatebläser manchmal so Spiralen aus Glasrohr herstellt, die in Glasapparaturen als Wärmetauscher benutzt werden. Diese Spiralen aus Glasrohr sind erstaunlich flexibel, man will zuerst garnicht glauben, wie stark man die zusammendrücken und auseinanderziehen kann, ohne sie zu zerbröseln !
"Frustration ist Erwartungshaltung minus Realität." Hans-Joachim Watzke
Zitat von Wännä im Beitrag #28... viele Kolbenrückholfedern sind wahrscheinlich aus solchen Glas gefertigt . . .
. . . . und daher auch unsichtbar! ...
Ahhhh, jaaaaaaaaaaa, jetzt, na logo
Darum fühlt sich das bei der W immer so an, als ob die Kolben schneller rauf als runter zischen . Und ich hab letztens noch per Endoskop gesucht und gesucht, kein Wunder, das
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. Und ich hab letztens noch per Endoskop gesucht und gesucht, kein Wunder, das