Tävlingsbilar och racingmotorer

Diskussioner kring teknikens utveckling genom tiderna och dess inverkan på vår historia.
Användarvisningsbild
Olof Larsson
Medlem
Inlägg: 1766
Blev medlem: 25 mar 2002 19:08
Ort: Östergötland

Inlägg av Olof Larsson » 09 jan 2007 16:06

cocteau skrev:Slidventiler... längar du efter en ny vår för tvåtaktsmotorn?
Det går alldeles utmärkt att bygga 4-taktsmotorer med slidventiler.
Rolls Royce m.fl. biltillverkare har gjort det, och på flygsidan har vi Bristol
och (om jag inte minna helt fel) Napier-Sabre,
där den senare f.ö. även provade på Hyperbarmotorn under 1940-talet
(d.v.s. en kolvmotor, där en gasturbin står för överladdningen).
Det senare förverkligades sedan av...Renault skulle jag tro till Leclercstridsvagnen.

En av fördelarna med slidventiler (förutom att de är tystare),
är att man inte får den värmekoncentration
som man tydligen får på/runt ventilerna på konventionella motorer,
vilket gör att man kan uppnå högre effekt innan motorn börjar knacka.

Sedan finns det självfallet även nackdelar, i form av dyrare tillverkning,
större oljeförbrukning etc. annars skulle ju rimligen slidventillösningen vara dominant.
Frågan är dock hur stora dessa problem skulle vara med moderna CNC-maskiner.
Å andra sidan (och detta lär inte vara ett litet problem) så sitter man på en massa know-how
om konventionella kolvmotorer, medans slidventiler är en kuriositet,
som ingen har arbetat med på flera generationer.

Tanken dök just upp i mitt huvud. Borde det inte vara enklare att reglera ventiltiderna
med slidventiler än med konventionella ventiler?

Användarvisningsbild
Belisarius
Medlem
Inlägg: 5147
Blev medlem: 26 nov 2004 14:43
Ort: Utrikes

Inlägg av Belisarius » 09 jan 2007 16:46

Det beror väl på hur slidventilerna actueras (i brist på ett bättre ord...)? Tajmingen med kolvlägena bör ju vara ett litet aber i vilket fall, löser man det för slidventiler bör man ju i samma veva löst det för de konventionella?

Användarvisningsbild
Olof Larsson
Medlem
Inlägg: 1766
Blev medlem: 25 mar 2002 19:08
Ort: Östergötland

Inlägg av Olof Larsson » 09 jan 2007 17:37

Belisarius skrev:Det beror väl på hur slidventilerna actueras (i brist på ett bättre ord...)? Tajmingen med kolvlägena bör ju vara ett litet aber i vilket fall, löser man det för slidventiler bör man ju i samma veva löst det för de konventionella?
Det jag menade var att det borde krävas mindre kraft och därmed finnas flera
alternativ för hur man rent fysiskt ska styra enskillda ventiler för slidventiler
än för konventionella ventiler.

Inte att det rent reglertekniskt skulle vara enklare med slidventiler
än med konventionella ventiler.

Användarvisningsbild
Private Snafu
Medlem
Inlägg: 457
Blev medlem: 26 mar 2002 13:10
Ort: junakopunger

Inlägg av Private Snafu » 17 jan 2007 15:44

Eftersom frågan gällde vilka racingmotorer som avger mest effekt. En Top Fuel dragster utan tvekan.
Följande lilla text från nätet förklarar en del om Top Fuel dragsters.
  • En Top Fuel Dragsters 500 kubiktums (8,2 liter) Hemi genererar mer hästkrafter än dom 16 första NASCAR bilarna i starfältet på Daytona 500.

    På full gas drar en Nitro motor 6 liter nitro per sekund, ungefär samma bränsleförbrukning som en fullt lastad Boeing 747. Nitron har dock 4 gånger högre energivärde per liter jämfört med flygbränsle.

    En standard 426 Hemi har inte tillräckligt med kraft för att orka dra runt TF Dragsterns kompressor, den kräver ca 800 hästar.

    Cirka 85 kubikmeter luft per minut trycks in i motorn av kompressorn och bränsle/luft blandningen komprimeras till nästan fast form i motorn. Cylindrarna körs på gränsen till ”hydraulic lock”.

    Dom dubbla magneterna/fördelarna levererar 44 ampere tändström till varje tändstift, det är lika mycket som en elsvets ger.

    Vid det perfekta blandningsförhållandet av 1,7:1 luft/bränsle (för nitro), är flamtemperaturen för nitron 3900 grader Celsius.

    Nitrometan brinner med gul låga. Dom spektakulära 2 meters vita flammorna som syns ovanför avgasrören vid nattrace är rått brinnande väte, urskiljt ur luftens fuktighet av dom väldigt heta avgaserna.

    Dom 16 tändstiftens elektroder är totalt bortbrända efter en repa. Efter halva sträckan självantänder bränslet i motorn av kompressionshettan (som i en diesel) - plus att avgasventilerna glöder med en temperatur av 760 grader Celsius. Enda möjligheten att stänga av motorn är att stoppa bränsletillförseln.

    Om tändgnistan tillfälligt slutar fungera tidigt under repan, fylls cylindrarna med oförbränd nitro, när kolven försöker komprimera denna vätska, vilket inte går, så exploderar motorn med en kraft som kan spränga topparna i bitar och loss från blocket eller så sprängs motorblocket mitt av. Detta kallas ”hydraulicing”.

    För att överstiga 300 mph (482 km/h) på 4.5 sekunder måste TF Dragstern accelerera i genomsnitt med en kraft motsvarande över 4G. Men dom når 200 mph (322 km/h) redan efter mindre än halva banan så accelerationskraften vid starten är närmare 8G.

    Om all utrustning och bil är betald, teamet jobbar gratis och om för en gångs skull INGENTING GÅR SÖNDER så kostar en repa minst 10 000 kronor per sekund.

    En TF Dragster kommer upp i över 300 mph (482 km/h) innan du läst klart den här meningen.

    Vevaxeln i TF Dragsterns motor roterar ENDAST 540 varv från det att den lämnar startlinjen tills den korsar mållinjen!

    Nitro motorernas toppvarv är relativt högt, 9500 rpm och tomgångsvarvet är ca 2600 rpm.

    Gällande ET rekord för Top Fuel Dragsters i USA är 4,42 sekunder på kvartsmilen och gällande hastighets rekord är 333,08 mph (536.04 km/h) satt av Tony Schumacher i november 2003. (3,00/453 km/h 1/8 mile)

    Som slutsummering tar vi ett exempel:

    Du kör en SMR trimmad SUPRA med en gigantisk turbo.
    Ett par kilometer längre fram står en Top Fuel Dragster instagead och klar att starta på dragstripen samtidigt som du passerar. Du har fördelen av en flygande start och du varvar ur Supran på alla växlar och blåser förbi startlinjen och passerar dragstern med 200mph (322 km/h) på hastighetsmätaren. Exakt samtidigt som du passerar startar TF Dragstern och tar upp jakten på dig, du håller gaspedalen planterad i golvet men du börjar höra ett brutalt vrål som nästan spräcker trumhinnorna och inom ett par tre sekunder har TF-dragstern både hunnit upp och passerat dig. TF Dragstern spöar dig och är först till mållinjen, bara en kvartsmil ifrån när du passerade den. Detta gott folk är acceleration när V8 är som värst.

    Om man funderar lite över detta så har från en stående start, föraren i denna fenomenala maskin sett dig passera i 322 km/h och inte bara hunnit upp dig, utan nästan blåst dig av banan när han passerade dig, och allt detta inom 402,33 meter

Användarvisningsbild
Private Snafu
Medlem
Inlägg: 457
Blev medlem: 26 mar 2002 13:10
Ort: junakopunger

Inlägg av Private Snafu » 17 jan 2007 16:05

För den som gillar äldre motorer finns det här lilla underverket. Man har tagit Fords gamla sidventilsmotor som hade ca 100hp som mest och byggt ett modernt vidunder runt den. Läs själva http://www.flatfire.com/
Nu är man uppe i 653 hästar och har nyligen kört 482.80 km/h. Inte illa för en motor med ursprungligen 100 hästar och som slutade tillverkas för över 50 år sedan

Gutekrigaren
Medlem
Inlägg: 4348
Blev medlem: 23 mar 2002 19:38
Ort: Rom

Inlägg av Gutekrigaren » 17 jan 2007 16:10

Private Snafu skrev:Du kör en SMR trimmad SUPRA med en gigantisk turbo.
Ett par kilometer längre fram står en Top Fuel Dragster instagead och klar att starta på dragstripen samtidigt som du passerar. Du har fördelen av en flygande start och du varvar ur Supran på alla växlar och blåser förbi startlinjen och passerar dragstern med 200mph (322 km/h) på hastighetsmätaren. Exakt samtidigt som du passerar startar TF Dragstern och tar upp jakten på dig, du håller gaspedalen planterad i golvet men du börjar höra ett brutalt vrål som nästan spräcker trumhinnorna och inom ett par tre sekunder har TF-dragstern både hunnit upp och passerat dig. TF Dragstern spöar dig och är först till mållinjen, bara en kvartsmil ifrån när du passerade den. Detta gott folk är acceleration när V8 är som värst.

Om man funderar lite över detta så har från en stående start, föraren i denna fenomenala maskin sett dig passera i 322 km/h och inte bara hunnit upp dig, utan nästan blåst dig av banan när han passerade dig, och allt detta inom 402,33 meter[/list]
Sedan svänger banan, och Supran, en liten aning. Men inte dragstern... ;)

Mvh Petter

Användarvisningsbild
predator
Medlem
Inlägg: 3642
Blev medlem: 04 sep 2004 14:22
Ort: Göteborg

Inlägg av predator » 17 jan 2007 16:51

Här kommer en förklaring hur en motor i topfuel funkar.

Motorn i en Top Fuel-dragster har sitt ursprung i Chryslers legendariska 426 Hemi även om inte en del finns kvar från originalet. Det rör sig alltså om en 90-graders V8-motor med lågt placerad kamaxel, stötstångsteknik och två ventiler per cylinder. Motorvolymen är av reglerna begränsad till 500 kubiktum, alltså 8,19 liter. Effektuttagen är bedövande, runt 6.000 hästkrafter, eller mer, vid behov!

Det som mest skiljer en Top Fuel från andra motortyper är bränslet. Istället för bensin används nitrometan (CH3NO2). Alla vet väl att bensin kräver en viss mängd tillsatt syre för att förbrännas effektivt. Nitrometan å sin sida för med sig två egna syreatomer per molekylenhet vilket gör det möjligt att mata in mycket stora bränslemängder i motorn. Egentligen har nitrometan avsevärt sämre energivärde än bensin men detta kompenseras alltså med råge av detta faktum. Nitron blandas ut med metanol, utgångsvärdet är 94% nitro vilket berikas vid högre atmosfärstryck.

Den extrema bränslemängden åskådliggörs bäst genom att berätta att en Top Fuel mumsar i sig ungefär tio liter nitro i minuten redan på tomgång. När föraren fäller ner pedalen fullt vräks runt 3,5 liter I SEKUNDEN in i maskinen! Bränslet matas av två mekaniska pumpar som flödar runt 220-235 minutliter vardera. Därpå reglerar en pneumatiskt styrd slidventil returflödet till tanken. Ju hårdare kopplingen låser upp, desto mer bränsle får motorn via strypt returflöde.

Allt bränsle tillsätts inte på samma ställe. Bland annat för att få en möjligthet att styra temperaturen i kompressor och insug tillsätts 20% av bränslet i injektorn och 20% i insuget. Resterande bränsle skjuts in i insugskanalen, precis före insugsventilen.

För att få i sig så mycket luft, och därmed syre, som möjligt tvångsmatas motorn av en kompressor. Kompressorn påminner om en turbo men är mekaniskt driven direkt från vevaxeln och snurrar 30-40% snabbare än motorn. Komprimeringen utförs av två motroterande spiralvridna rotorer. Skruvkompressorer tillåts ej i reglerna.

Ovanför kompressorn sitter injektorn med en spjällarea begränsad av reglerna till max 65 kvadrattum. En 0,3 millimeter stor springa vid spjällen räcker för tomgången, men den höga gashastigheten kan ge upphov till isbildning vilket minskar springan. Då kan chefsmekanikern, efter en burnout, styra tomgångsvarvet genom att plocka bort plastpluggar ur injektorn. En plugg ger 50 varv/minut. Tomgångsvarvet ligger normalt runt 2.600 varv/minut. Blir varvet för högt börjar centrifugalkopplingen dra och föraren kan inte hålla bilen på startlinjen längre.

Det krävs rejäla tändsystem för att få liv i dessa stora bränslemängder. På en Top Fuel-motor används magnettändning, två separata system med varsin gigantisk tändspole och dubbla tändstift per cylinder. Eftersom nitrometan brinner långsamt kör man med extrem förtändning, runt 50-60 grader. Nitrometanens långa brinntid är det som ger upphov till de höga lågor som slår ut ur avgaspiporna vid körning, bränslet har helt enkelt inte brunnit klart vid avgastakten utan pumpas ut brinnande ur motorn.

Släckta cylindrar är ett stort problem. Om förbränningen avtar på en cylinder och inte återupptas igen kommer inte allt oförbränt bränsle hinna evakueras genom avgasventilen. Efter ett par arbetstakter kommer då cylindern att innehålla större vätskemängd än vad som ryms i kompressionsutrymmet och motorn "hydrar". Vätska går som bekant inte att komprimera utan måste ta vägen någonstans, alltså ger något vika för trycket och vi har ett rejält motorskott att se fram emot. Därför kräver reglerna fångremmar och kevlarmattor runt motorn som hejdar utfarande delar och vätskor.


http://www.topfueltour.com/teknik.htm

Är det någon mer som stått och kollat på detta i värkligheten?

Gutekrigaren
Medlem
Inlägg: 4348
Blev medlem: 23 mar 2002 19:38
Ort: Rom

Inlägg av Gutekrigaren » 17 jan 2007 19:02

predator skrev:Motorn i en Top Fuel-dragster har sitt ursprung i Chryslers legendariska 426 Hemi
Det lär väl knappast stämma i samtliga fall...

Mvh Petter

Användarvisningsbild
Battler
Medlem
Inlägg: 5042
Blev medlem: 24 mar 2002 10:38
Ort: Luleå

Inlägg av Battler » 17 jan 2007 22:57

Gutekrigaren skrev:
predator skrev:Motorn i en Top Fuel-dragster har sitt ursprung i Chryslers legendariska 426 Hemi
Det lär väl knappast stämma i samtliga fall...

Mvh Petter
En tidigare motorbyggare Donovan, utgick från Chrysler 392 (50 tals motor). Men nu för tiden är det nog Keith Black som gäller.

MVH

Användarvisningsbild
Battler
Medlem
Inlägg: 5042
Blev medlem: 24 mar 2002 10:38
Ort: Luleå

Inlägg av Battler » 17 jan 2007 23:13

predator skrev:Är det någon mer som stått och kollat på detta i värkligheten?
Brukar försöka, få mig lite nitroångor och däckrök varje säsong. Ett tätt Top-Fuel race går ej beskriva, det måste upplevas. Bästa platsen är på läktaren en bit ut från starten, man får se till att om möjligt ha vinden mot sig från strippen. Ljudtrycket är enormt både under burn out'en och själva loppet, brosket inne i kroppen vibrerar.

MVH

Användarvisningsbild
predator
Medlem
Inlägg: 3642
Blev medlem: 04 sep 2004 14:22
Ort: Göteborg

Inlägg av predator » 18 jan 2007 07:52

Vad på mantorp park i sommras det vad första gången. Men det sätter minnen för livet. -Men lite synd att man inte fick se ett ordentligt motorhaveri

Användarvisningsbild
Private Snafu
Medlem
Inlägg: 457
Blev medlem: 26 mar 2002 13:10
Ort: junakopunger

Inlägg av Private Snafu » 18 jan 2007 14:11

Gutekrigaren skrev:
Sedan svänger banan, och Supran, en liten aning. Men inte dragstern... ;)

Mvh Petter
Hehe ja han gör nog bäst att svänga av banan så han slipper skammen :wink:

Gutekrigaren
Medlem
Inlägg: 4348
Blev medlem: 23 mar 2002 19:38
Ort: Rom

Inlägg av Gutekrigaren » 19 jan 2007 05:17

Jag har inte varit på dragracing. Men en del på truckracing, vilket inte går av för hackor heller...tre sextons lastbilar i lätt bredsladd ut på Mantorps långa raka, dieseldoft, däckdoft, 35 graders värme. Det är racing. :)

Mvh Petter

Användarvisningsbild
predator
Medlem
Inlägg: 3642
Blev medlem: 04 sep 2004 14:22
Ort: Göteborg

Inlägg av predator » 19 jan 2007 07:55

Jo det låter ju också som en vättig sätt att bränna en dag på. Enda problemet jag hade när jag vad och titta på loppet vad att man inte hade något bra sätt att kyla sin öl på . Lite jobbigt att få tag i så mycke is så att man kan fylla en kylväska med det och lägga öl där i . Men man inte vill springa och köpa hela tiden. Det är ju dyrt.-

Användarvisningsbild
loop
Medlem
Inlägg: 1476
Blev medlem: 03 jul 2002 02:38
Ort: Götet

Inlägg av loop » 22 jan 2007 19:13

slidventilar har jag för mig att har använts i modellflygmotorer så sent som på 80-talet.

Dragracing är jämte speedway och amerikanska saltsjöbotten tävlingar det koolaste som finns.