PDA

Vis full versjon : Alu eller stålinnsug



emilhetty
20/01/10, 00:57
Det finnes uttalige mange formeninger om dette, så dette hadde det vært moro å diskutert litt :D

Mange mener at det er bra å ha aluinnsug, da alu har en god kjøleevne.
Men alu har også en god evne til å overflytte varme, noe som gjør at man flytter varmen over fra toppen og over i innsuge.
Derfor kan man ende opp med å få et varmere innsug om man har alu enn om man har stål.

Om dette stemmer veit jeg ikke, men var bare noe jeg leste engang.

Så hadde vært moro å høre om noen hadde noen gode formeninger, og kanskje dokumentert bevis på hva som er best?

Modalen
20/01/10, 01:57
Jeg ville ikke brydd meg så mye om akkurat dette.
Bruk heller tid og krefter på å regne ut lengde og dim på rørene som harmonerer med resten av motoren.
Hvordan plenumet skal formes, og hvordan kanalen fra spjeldhuset skal være for å få likest mulig fordeling er også viktig.

Hvis du etter alt dette fortsatt tenker på varmeoverføring fra toppen; lag en plastspacer mellom innsug og topp. Fullstendig vanlig måte å løse dette problemet på.

Modalen
20/01/10, 02:07
Et forsøk på å svare mer direkte på spørsmålet:

Aluminium tar lettere til seg varme, og avgir også lettere varme enn stål.
Når du først har fått varmet opp stålinnsuget derimot (minutter på tomgang, lange harde pådrag), så holder stålet på varmen ekstremt mye lenger enn aluminium ville gjort.

Se på hva verdens bilprodusenter bruker. Aluminium. Plastinnsug har jo også blitt veldig vanlig siden midten av 90tallet. Er varmeoverføring et problem brukes en plastspacer (typisk mellom forgasser/innsug, blokk/bensinpumpe, innsug/topp).

Enda en ulempe med et stålinnsug er tyngden. Man prøver jo som regel å lage ting lettest mulig. Et tungt innsug må i alle tilfeller støttes med støttestag.

TeamBørnOut
20/01/10, 10:49
en helt normal pakning kjøpt over disk fra toppens forhandler forhindrer også varmegang i innsuget.. bare kjenn på innsuget på en orginal bil..
Jeg vet om folk som bruker stål, men de har ofte silokon slange i mellom.
bevis på at alu er bedre en stål finnes sikkert. men det holder med inlegget til modal.. man bytter til alu innsug på båtmotorer (v8) av den samme grunnen..
er du skeptisk til en pakkning så velg 2? eller få neon til å frese ut en spacer til deg i noe plastikk.

Soulair
20/01/10, 12:51
Jeg var storfornøyd for at jeg hadde aluinnsug med kjølevann som varmet opp gasspjeldet fort, da det var -30 på morgenen!:)

TeamBørnOut
20/01/10, 13:33
slipper jo sånt når man har hårføner montert :)

Soulair
20/01/10, 14:03
Slipper å montere hårføner når man har sånt:D

Men spøk til alvor. Vil det tjene inn noen HK/NM å bytte støpejernsinnsuget på v8eren og få laget noe i aluminium i stedet?

TeamBørnOut
20/01/10, 14:07
aner ikke, det sies så. men jeg merka ikke forskjell. 454 i en liten båt. gikk bra nok som den var orginalt syns jeg :P
Men er vell pga varme ting som du sa :) tomgang å så gir på

Ekren
20/01/10, 17:13
tjaa.. noen har jo problem med at alu sprekker/revner om man booster litt(for dem som gjør det) derav noen bruker stål for at det skal holde.

mats ivarsson hadde/har problemer med at det sprekker/revner, kan jo ha noe med kvaliteten på sveisen, eller kvaliteten på emnet som er brukt.

TeamBørnOut
20/01/10, 17:18
Når det sprekker av formye ladetrykk så er det fordi det er designet feil. man må ha støttestenger etc. 2bar og stort plemium med store flater er en fin bombe :D
De fleste bruker jo alu. det er greit å få vekk litt vekt fra fronten også :) Men lettere og billigere å bygge i stål.

Ekren
20/01/10, 21:27
Når det sprekker av formye ladetrykk så er det fordi det er designet feil. man må ha støttestenger etc. 2bar og stort plemium med store flater er en fin bombe :D
De fleste bruker jo alu. det er greit å få vekk litt vekt fra fronten også :) Men lettere og billigere å bygge i stål.


joda, vet det er brukt innvendige støttestag.
tror ivarsson gjorde det tilslutt og.

tror ikke aluminum kontra stål blir noe særlig forskjell..

Gneizten
22/01/10, 00:11
Jeg ville ikke brydd meg så mye om akkurat dette.
Bruk heller tid og krefter på å regne ut lengde og dim på rørene som harmonerer med resten av motoren.
Hvordan plenumet skal formes, og hvordan kanalen fra spjeldhuset skal være for å få likest mulig fordeling er også viktig.

Hvis du etter alt dette fortsatt tenker på varmeoverføring fra toppen; lag en plastspacer mellom innsug og topp. Fullstendig vanlig måte å løse dette problemet på.

Ser du har hatt mange utrolig flotte, lange og lærerike inlegg tidligere :D
Så kanskje du har lyst å lære oss litt om hvordan en regner ut "lengde og dim på rørene som harmonerer med resten av motoren." ? :)
og hvordan en best designer resten? om du i det hele tatt vet dette da? :)

TeamBørnOut
22/01/10, 14:54
det blir et langt innlegg :D

Gneizten
22/01/10, 18:18
det blir et langt innlegg :D

Ingenting er bedre! :D

TeamBørnOut
22/01/10, 18:24
for litt tips etc så sjekk ut litt her :)
http://forum.savarturbo.se/viewtopic.php?t=27561&highlight=cfd


Edit: http://books.google.se/books?id=RYsglAO9f8gC&printsec=frontcover&hl=en&source=gbs_navlinks_s#v=onepage&q=&f=false

står en del info på preview delen :)

volvobrage
22/01/10, 18:41
alu kjøler bedre ein rustfritt, alu er lettare, og alu er lettare og jobbe med(boring, dreiing, planing, osv)

har sjølv laga eit rustfritt innsug, det blei jo veldig bra, men vegde ganske masse..lagde det i 2mm plater/rør, men var egenlti veldig tungt til slutt..

driver og planlegger nytt innsug no, denna gangen i alu..og litt meir ein ett gasspjeld:D

TeamBørnOut
22/01/10, 18:46
Et spjell pr cyl gir herlig respons ja :)

Shaiko
22/01/10, 18:57
Trottlebody er selvfølgelig tingen.

Men stål insug, kaldt-varmt-kaldt-varmt osv. det vil da begynne og ruste. Om det da løsner noe rust og drit så er jo ikke det veldig populært for sylindre og stempelringer.

TeamBørnOut
22/01/10, 18:59
Vi som har 6ere shaiko burde jo hatt separate spjell :P motoren er jo lagd for det :D
6 spjell og stor plemium med LMM i enden :)

Shaiko
22/01/10, 19:01
Vi som har 6ere shaiko burde jo hatt separate spjell :P motoren er jo lagd for det :D
6 spjell og stor plemium med LMM i enden :)

Jeg har allerede lagd trottlebody innsug jeg =P jeg vet ikke hvorfor du ikke har fått rota deg te det enda =P :D

Mye fine og lettvinnt og montere deler fra BMW vettu ;)

Volvo-Power
22/01/10, 19:01
Trottlebody er selvfølgelig tingen.

Men stål insug, kaldt-varmt-kaldt-varmt osv. det vil da begynne og ruste. Om det da løsner noe rust og drit så er jo ikke det veldig populært for sylindre og stempelringer.

Rustfritt stål? :rolleyes:

Shaiko
22/01/10, 19:03
Rustfritt stål? :rolleyes:

Hva er prisen på rustfritt kontra alu da ? da kan det hende det lønner seg med alu allikavel ?

TeamBørnOut
22/01/10, 19:05
Jeg har allerede lagd trottlebody innsug jeg =P jeg vet ikke hvorfor du ikke har fått rota deg te det enda =P :D

Mye fine og lettvinnt og montere deler fra BMW vettu ;)
fader :P sparer jo litt vekt også når man får vekk det orginal greiene haha! får lage noen sett ekstra når jeg lager til 66n :)

Shaiko
22/01/10, 19:08
Hehe. jeg tenkte og lage et større plenum på min, jeg vil ha enda mer bunndrag=P

Lagde et plenum på 3.3 liter. så så jeg det når eg var ferdig med og tigè detta sammen at jeg hadde bomma et tall i utregninga, det skulle vært på 4,2 =P

TeamBørnOut
23/01/10, 08:01
Klipper fra TPC:
Tja. det är väl ett ganska brett ämne det här egentligen... om vi börjar med att titta lite på vad vi vill uppnå med vårat insug (inklusive plenum) så är det ju enkelt sagt att vi vill ha in så mycket luft som möjligt i motorn med minsta möjliga motstånd samt att ingen cylinder gynnas mer än de andra.

När vi kommer in på "mata så mycket luft som möjligt" så brukar man använda två sätt att öka matningen vilka påverkar insugets, och plenumets design. Dessa är "induction wave ram" och Helmholtz resonator" fyllning.

Induction wave ram:
Då insugsventilen öppnas kommer en negativ tryckvåg att skapas. Denna negativa tryckvåg kommer att med ljudets hastihet färdas från insugsventilen till slutet av insugstratten (in i plenumet). Tryckvågen är ju som sagt negativ vilket innebär att den är av lägre tryck än luften i plenumet. Då undertryck är något som naturen ej uppskattar så kommer den luft ifrån plenumet att rusa in och se till att densiteten blir densamma som i plenumet, detta kommer att skapa en positiv tryckvåg som går från början av insugstratten till insugsventilen. Själva tricket med detta är att avstämma insugningsrörets längd så att tryckpulsen kommer att träffa insugsventilen då den är på väg mot slutet av sin öppningstid. Om den kommer tillbaka för tidigt så kommer den att reflekteras mot ventilen och åter gå mot plenumet. Detta kan ibland betyda att man är tvungen att använda mycket långa rör vilket man kanske av praktiska skäl inte kan använda, då kan man halvera den kalkylerade längden eftersom då har pulsen hunnit gått fram och tillbaka två gånger. Dock så kommer den då ha något mindre amplitud än tidigare och kommer inte kunna ge lika stor effekt som om man hade kunnat använt den första pulsen.

Om vi ska skippa en del siffertrolleri och sinuskurvor så kan vi sätta upp följande direkt:

L = θtC / (0,012N)

där L är längden på insugstratten i mm, C är ljudets hastighet i m/s (kommer till det senare) och N är motorvarvtalet.
θt är tiden det tar för pulsen att gå fram och åter multiplicerat med vevaxelns vinkelhastighet. Bäst effekt brukar man få om man sätter detta värde mellan 80 och 90 grader.

Trattens "avrundningsradie" ska vara större än 0,14 gånger dess diameter. Motorkonstruktörer brukar också att ha en förkärlek till att använda mycket stora trattar, inte ens att de är för stora verkar stoppa dem...

Helmholtz resonator:
Luften i ett plenum kommer att oscillera med en viss frekvens beroende på ett flertal faktorer. Motorn kommer också vid ett visst varvtal med ett visst antal cylindrar att ha en viss frekvens. Så vad man försöker göra är att få dessa två frekvenser att stämma överens vid ett önskat varvtal. Tex så kommer en 6 cylindrig motor med enkelt plenum ha frekvensen 300 Hz vid 6000 rpm.

För att beräkna frekvensen, n i plenumet:

n = c / (2Pi) roten ur (A/(LV))

där c återigen är ljudets hastighet i luft, A är tvärsnittsarean av röret som går till plenumkammaren i m^2, L är tidigare nämt rörs längd i m och V är volymen på plenum + insugstrattar fram till insugsventilerna i m^3.

Problemen dyker upp då dessa pulser sedan ska passas in vid rätt tillfälle och även inte ska störa andra pulser som tex naturliga "inertial ram" vilka uppkommer pga luftens tröghetsmoment.

Likaså kan det vara en hel del problem med flercylindriga motorer om dessa har överlappande tider för insugsventilerna. Tex så brukar man dela upp i två avskilda plenum för 6 cylindriga motorer så att 1,2,3 och 4,5,6 får en varsitt plenum. Hur det är med en boxer vet jag inte men jag skulle tro att samma problematik kan finnas där.

Så det jag skulle komma tillbaka till, ljudets hastighet i luft. Ljudets hastighet kan förenklat sägas bero på luftens temperatur. Därför kan man enkelt räkna ut ljudets hastighet om man utgår från 331 m/s vid 0 grader C genom att ställa upp detta:

C / 331= roten ur ((273+T) / 273)

där C är ljudets hastighet i m/s vid temperaturen T grader C.

Så mitt tips är att kolla på vad Porsche har konstruerat för insug, utgå från dessa, men tänk på vad insugen är konstruerade för. Göra egna beräkningar, men inte för noggrannt då det ändå inte kommer bli så noggrannt i verkligheten.
Då det är turbo och gasspjällen sitter före plenumet är det bra för gassvaret om inte plenumvolymen är alltför stor, samma sak gäller för rören från turbo till insug men ha inte högre lufthastighet i rören än ca 110 m/s.
Testa, prova sedan att justera längd/grovlek på rören från turbo till plenum för att variera frekvensen i plenumet. Att göra stora trattar i olika längder eller kanske med någon form av infästning så att längderna på trattarna kan justeras och på så sätt ändra pulsernas tid för inverkan kan också vara en god idé.

Till sist ett litet tillägg, en grov tumregel är att luften då den passerar genom gasspjället/ena inte ska överskrida 90 m/s då detta kan leda till tryckförlust.

Om du vill veta hur man bygger plenium och hur långa insugsrör mm du ska ha så prata med en kille som kör dragracing på seriös nivå.

Pleniumet kan du bygga av 3-4tums rör. Trattarna ska sitta ca 2cm upp eller in pleniumet och insugsrören ska vara korta när man pratar turbo runt 10cm. För stort plenium samt tryckrör ger bara dålig respons, eftersom det blir mer att fylla innan man kan bygga tryck.

Med turbo (övertryck) Så räcker ett spjällhus på 60mm till ca 700hp.

I stället för att bry dig om formeln "Helmholtz resonator" som endå bara gäller sugmotor, eller dess inverkan är minimal. Så ska du bry dig om hur luft vill flöda. luft gillar inte 90graders L-böjar. Därimot kan den gör 120grader om den får svänga åt motsatt håll först. Det är därför man ska sätta trattarna en bit upp i pleniumet.

Det är som en bil som driftar runt en kurva. Han gör inte bara en L sväng utan ställer först upp med en knyck åt fel håll ett "S".
Då går bilen brett som fan och in i kurvan. Samma med luft. Man måste ställa upp den lite för att få den runt kanten på trattarna.

Det svåraste är att trimma luftens S-kurva, altså hur långt upp i pleniumet som trattarna ska sitta. Om du kan så ska du göra så du kan reglera höjden och prova lite olika. men runt 2-4cm brukar vara bra.

Ett insugsrör skall hålla samma ID area som insugskanalen
har om man nu inte satsar på koniska rör. Vid koniska rör så bör koniciteten ligga mellan 3-5 grader och detta bör fortsätta in i insugskanalen.
Längden på insuget beror på om man vill ha en avstämning eller ej. Vid beräkning av avstämning så används Helmholz resonasformel. En följd av denna formel är korta och tjocka rör eller långa och smala med andra ord vid en given "volym" så kan man välja att ha rören enligt ovan.
Insugsrören skall alltid ha tratt, ju bättre form desto mindre förlust på insugsgaserna.
Avstämningen styrs av durationen på kammen samt motorn vartal (plus ett antal andra komponenter såsom densitet,temp, Cp/Cv på blandningen osv.).
Plenumets funktion är att dämpa ut de pulser som genereras av insugsventilens öppning. Allmänt så säger man att volymen på plenumet bör ligga över 1,5 gånger motorn volym, dvs. en 2 liters motor bör ha ett plenum på 3 liter. Jag har åkt med motorer som har haft både större och mindre volym utan att märka något speciellt. Det som oftast bestämmer volymen är vad som får plats.

Vad det gäller respons så räknar man detta i antalet vevaxel varv innan man ser någon förändring.Mest påverkan på responsen har avgasröret, insuget skall vara väldigt stort innan det börjar inverka. Så bäst respons får man om man håller ner primärrörens diameter. Vill man ha brutal resons på insugssidan så skall man slopa intercoolern, men då förlorar man å andra sidan massor med tillgänglig effekt."