2,7L - hur hade ni byggt den?

Forumet för de tekniska frågorna.
User avatar
Bellof
Posts: 203
Joined: Sun Mar 22, 2020 12:21 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Bellof »

Är det inte det som är balansfaktor? Har H6-motorer något börvärde där, eller gäller det bara encylindriga motorer?
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

Balansfaktor, ja i runda slängar. Stundtals pratas det om över resp underbalanserade.

Boxern har ju fördelen av kort vevaxel och således möjlighet till mindre vridning. Att kolvarna så att säga tar ut varandra är en sanning men inte riktigt hela. Vevstakslängden är tex en faktor som påverkar.

Men eftersom cylindrarna inte ligger mitt emot varandra så är det en del av utmaningarna som ska bemästras.

En 2.0 T hade ju inga motvikter och påminde om en F1 motor på så vis. Mer krafter förs på n i blocket. Det bör ha påverkat livslängden i synnerhet som det byttes till svagare lättmetall i vevhusen.

På en äldre motor tror jag det är en fördel med förbättrad balansering. Det borde avlasta ett block som varit med ett tag…

Inte alla firmor håller på med det. Ex vis Ahnendorp i Tyskland har finanbalansering bland de tjänster de utför.

Själv drog jag mina första streck på en vevaxel 1979 på betald arbetstid. Hade även vevaxlar som en del av arbetet när jag drog mig tillbaks på 20 talet. Har haft möjligheten att vid upprepade tillfällen gå igenom Alfings fabrik där porsches vevaxlar tillverkas och även Hoeckle.

Bland piraterna så tillverkas mittelmotors vevaxlar av Arrows i England de är kanske mer kända inom F1.

Hur som så ville jag bara dela med mig av en del av det jag hade i bagaget.
User avatar
MattiasB
Posts: 285
Joined: Mon Mar 20, 2006 4:18 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MattiasB »

Ja, boxermotorn behöver väl egentligen inga motvikter eftersom resp kolv/vevstake jobbar mot varandra till skillnad mot en
rakställd motor där varje kolv går upp och ner åt samma håll.
Här är en bild på en vevaxel från ett flygplan med boxer 6:a, notera att den endast har 4 lager (dock väldigt breda) dessutom, likt en 356:a
FlygplansVevaxel - Kopia.jpg
FlygplansVevaxel - Kopia.jpg (180.62 KiB) Viewed 14917 times
-72 ex racer
User avatar
MagnusW
Posts: 2996
Joined: Thu Aug 28, 2008 3:18 pm
Location: Älvsjö

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MagnusW »

Vikten av vevslängen och storänden av vevstaken behöver nog en motvikt för att balansera den roterande massan i vevstaken, i alla fall på varv. Det är ju fortfarande ett avstånd mellan vevstakarna och det blir krafter där i.
En flygmotor är ju lågvarvig, propellern sitter oftast direkt på vevaxeln och man måste hålla hastigheten på propellerspetsarna under ljudhastigheten. Så den har nog inget behov av motvikter, snarare en så lätt motor som möjligt.
/Magnus Wennerberg,
911 Targa -77.
911T Coupe -69.
924 -79
931 -79
User avatar
peterc
Posts: 1172
Joined: Wed Feb 12, 2014 7:31 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by peterc »

Jag vill inte verka stöddig det ligger inte för mig. Dock vill jag säga att dynamisk balansering av roterande kroppar är mycket svårare än man kan tro. Jag gick på Chalmers när Jesus gick i kortbyxor och har glömt mer eller mindre allt det där nu då jag aldrig praktiserade det efter examen. Dock minns jag att det kommer in en massa svårigheter och teori och matematik som vi amatörer har svårt att greppa. (Räknar mig som en sådan nu)
Mycket av resonemanget som förs ovan är säkert relevant men det finns nog mer om man VERKLIGEN KAN
Hälsningar
Peter C
Med vatten endast i spolarburken
User avatar
MagnusW
Posts: 2996
Joined: Thu Aug 28, 2008 3:18 pm
Location: Älvsjö

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MagnusW »

Peter har väl rätt det är inte speciellt enkelt och säkerligen bygger på rätt avancerad matematik.

Lite lättuggad information kan man få här:
https://www.youtube.com/watch?v=mTS48jX68YU

Slutsatsen från denna video är att en boxer inte behöver motvikter för balansen, men att de minskar belastningen på vevaxel och lager och ökar livslängden. Jag gissar att det beror på att de motverkande cylindrarna inte sitter mittemot varandra.
Rent empiriskt så hade inte gamla T-motorer motvikter men E och S och alla nyare. Inte orimligt att tro det har med varvtalet att göra.
Man får väl också anta att Porsche på något sätt räknat på hur tunga de ska vara. Hade varit intressant att veta hur man påverkar ekvationen när man tex sätter dit lättare kolvar och stakar.
Peter, du kan väl plocka fram kurslitteraturen från förra millenniet och räkna lite! ;) eller så skiter vi i det och gasar istället!
/Magnus Wennerberg,
911 Targa -77.
911T Coupe -69.
924 -79
931 -79
User avatar
peterc
Posts: 1172
Joined: Wed Feb 12, 2014 7:31 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by peterc »

Nu begär du mycket av mig Magnus.
Johannes har kanske lite att tillföra här? Vet till exempel att T—veven var klassad men vet inte om den användes. 911T fick väl ”riktig” smidd vev med motvikter från 2,4?
Hälsningar
Peter C
Med vatten endast i spolarburken
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

T vev utan viker har 66 i slag. Det tävlades nog inte med den motortypen. T homologerades i Gruppe 3 GT och där användes 2000S det vill säga motorn från 911S 160 hk i grunden och med olika Kit i två steg ökade effekten än mer. S motorn har tex annan vev än basmodellen L på 130 bla typ härdning skiljer.

För 911L basmodellen så användes det fabriken kallar för R motorn(2000R) den hade 150 hk. Det är inte att förväxla med Carrera six som senare populärt har kallats för R. (Men det har vi haft uppe tidigare). Typ 901 / 30. Men det byggdes nog många nationellt av generalagenterna annars brukar det talas om 28 st direkt från fabrik.

Ett projekt för att trimma en gammal motor tror jag innebär att man ska beakta att det är just gamla grejor så det gäller att ha bra balans. Kanske rent av ett alternativ att dreva ner lådan, slutväxeln och åka på 14 tumme för en fräck rivstart...

De första vevarna har jag för mig har 57/57 på ram resp släng och senare minskades slängens diameter. Klenare med andra ord. På flygveven ser vi att den är smidd och har lätthål. Boxerns fördel är inte minst att det blir en kort motor med lättare vev och även totalt sett. Men det är ju som det är!

Det är i sig ingen ide att endast väga kolvarna och putsa lite så de visar samma på vågen - det kan till och med bli sämre. Det behöver sampassas med vikten på staken, likaså gäller det då att ha koll på vikten i storänden. De klasser som Porsche har på stakarna dög när det var nytt, men på gamla motorer som dessutom trimmas tror jag det är klokt att ha snävare ramar.

Att motorn och dess kolvar boxas innebär inte att de tar ut vandra. Det kommer tex in gaskrafter under förbränningen på ena sidan men inte på den andra. Det är enorma krafter som uppstår maximalt. Topptryck.

När tillverkaren har utvecklat så har de såklart tagit hänsyn till vevstakslängden. Den påverkar rejält. Och har även varierat genom åren på Porsche boxermotorer. Kvoten av cc avstånd på staken och slaget är ca 1,5 på en klen motor i en småbil och närmar sig tre på en F1. Styvt 2 på en Porsche boxer.

Kolvhastigheten varierar under ett helt varv. det blir också olika hastighet beroende på stakens längd. En kortare stake går fortare 0-90 grader och 270-360. Dert innebär att de ex skapas mer vakuum tidigt under insugsfasen vilket borgar för möjligheten att fylla cylindern bättre.

Det motsatta gäller för en lång stake mellan 90-270 grader.

Staklängden påverkar motorns bredd(höjd på annan typ läs rak). Det påverkar vikten i sin tur. PÅ en rak motor så blir det mindre islagszon för pedestrian som det så vackert heter. Med andra ord om nån körs på så är det mindre luft mellan huv och ventilkåpa...
Friktionen ökar med kort stake. Kraftkomposanter på lagren påverkas.

Vid gammaldags hederlig trimning är det inte ovanligt med längre stakar och en speciell kolv som då är lägre för att det inte skall ta i. Kolven blir då också lättare.

En längre stake ger även fördelar vid själva förbränningen och till nytta vid längre tid för gnistan.

Dieselmotorer har förhållandevis långa stakar.


Om man tittar på hypermoderna motorer för hög effekt så ser inte delningen ut som den brukade. De är lite förskjutna från jämn 90 graders delning.

Det blir ett ständigt bollande - men mattematiken är i sig enkel multiplikation och lite trigonometri.


3 Cyl har inte alltid delning på 120 grader. Det började med motorcykelmotorer. Det har med väghållningen att göra. Det blev såklart pulser i kraften på bakhjulet från motorn. Då ändrades delningen och så gjorde man däck för att ta tillvara på kraften och väghållningen. ''Big bang engines''
Last edited by Johannes on Sat Feb 05, 2022 4:44 pm, edited 1 time in total.
User avatar
Bellof
Posts: 203
Joined: Sun Mar 22, 2020 12:21 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Bellof »

Lite off topic, men när jag tävlade i isracing med motorcykel så laborerade vi med balansfaktorn genom att väga in och lätta kolven etc. Fick på så sätt olika karaktär på motorerna vid olika viktförhållanden. Eftersträvade bra vrid mellan 6000-9000rpm (med encylindrig metanolmotor med 15:1 komp.)
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

De gamla tvålitersmotorerna i en S bil hade stakar från S som är nitrerade som standard.

I 911T som också hade motor från S modellen så gick man längre och homologerade stakar av titan. En T var också lättare som komplett vagn. Om man så vill en 911S i lättviktsutförande.
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

Kan ju komplettera med en enkel grej. Om man tar en motor vilken som helst. Ställer kolven i övre dödläge. Vrider remskivan 90 grader och mäter kolvens läge i cylindern med avtagen topp så ser man att kolven inte står i motten på halva slaget. Med varierad staklängd manar kolven på annan position i cylindern.

Ett lågt vevstaksförhållande (kort stake)ger dragning till bättre lågvarvsegenskaper och bättre vridmoment i låga hastigheter.
User avatar
MattiasB
Posts: 285
Joined: Mon Mar 20, 2006 4:18 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MattiasB »

Om vi återgår lite till 2,7:an
Finns det nått man kan göra för att förstärka upp det lite bräckliga och snart 50år gamla magnesiumblocket?
Peter pratar om att stifta blockhalvorna (för att förhindra inbördes förflyttning?)
Men kan man även förstärka upp urgröpningarna med nått lämpligt material för addera styrka. typ nått värme / olje tåligt
starkt epoxi eller nått annat?
7RBlock.jpg
7RBlock.jpg (55.11 KiB) Viewed 14780 times
Betydligt biffigare på tex RSR
RSRBlock - Kopia.jpg
RSRBlock - Kopia.jpg (238.69 KiB) Viewed 14780 times
-72 ex racer
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

När vi ändå var inne på kolvhastigheten. Har några tummade formelsamlingar och vill ha det till att jag sannolikt var 17 när det här skrevs in referensexempalaret - en del är mer oljiga och tummade. Med åren blev det lite tjockare samlingar och flera år av beräkningar på kolvteorier.
Attachments
IMG_1414.jpeg
IMG_1414.jpeg (1.05 MiB) Viewed 14734 times
JMB
Posts: 1049
Joined: Sat Oct 16, 2010 2:16 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by JMB »

peterc wrote: Mon Jan 17, 2022 7:25 pm RSR svänghjul och koppling har jag. Skillnaden mot standard när det gäller ”livlighet” är dock mindre än väntat. Ge er inte på det andra (tycker jag). Minskar bara pålitligheten.

Minns du viktskillnaden mellan svänghjulen, Peter?

Johan
User avatar
peterc
Posts: 1172
Joined: Wed Feb 12, 2014 7:31 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by peterc »

Det jag kommit fram till genom att titta i klassningspappren är att svänghjulet till RSR väger 2,8 Kg. Svänghjul plus koppling ska väga 7,5 Kg.
Ett standardsvänghjul ska väga 3,6 och svänghjul plus koppling 8,3 enligt samma klassning. (FIA/CSI Homologation Nr 3053)
Hälsningar
Peter C
Med vatten endast i spolarburken
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

2,8 är det själva hjulet utan startkrans och skruv, eller minns jag fel.
JMB
Posts: 1049
Joined: Sat Oct 16, 2010 2:16 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by JMB »

Tackar!
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

Det gäller också att ha i bakhuvudet det är inte vikten i sig som i första hand påverkar motoregenskaperna. Även om det hänger ihop.

1. Vikten påverkar bilens egenskaper om än marginellt, fjädring, bromsar etc. Jämför med tex lättare ruta.

2. Motorn, kilogram i homologering är för att det är enkelt att kontrollera. Vikten räknas om med lite fiffighet. Förr i tiden sa man GD2. Senare gram millimeter. Det är i all enkelhet det som kallas för svängmassa och en produkt av att multiplicera en vikt med avståndet från centrum på ett ungefär. Det innebär om man så vill att det går att ha två olika svängmassor för samma totalvikt på ett svänghjul.

På de första motorerna som var på 2.0 liter så fanns de olika hjul och för all del kopplingar. Standard, S hade egen, Carrera six(på senare år kallat R...) det är påminner om en ost från Schweiz. S kopplingen hade tex lättare nav av aluminium och bronserat friktionsyta. För sportkopplingen som ligger mellan S och Carrera six så går det inte enl Porsche att kombinera hur som helst.

Är det riktigt noga så har kolvar och stakar samma vikt, stakarna är även individuellt balanserade och slutligen balanseras hela paketet dynamiskt med moterat hjul och koppling. Möjligen skulle det med aningen mer modernt språk användas den fåniga termen "blue printad".

Vid tillfälle har jag talat med en del tyska trimmare som är av den vanliga uppfattningen att ett lättat svänghjul frestar växellådorna mer och 901 och 915 lådorna har ju inte speciellt stor marginal.
Hastech
Posts: 9
Joined: Tue May 28, 2019 1:02 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Hastech »

Om ramlagerborrningen ligger inom std toleranserna så hade jag inte stifftat och arborrat till Ö.D utan istället lagt krutet på att få blockhalvorna perfekt plana och inpassade mot varandra samt dragit ihop dem med ARP bultar. Bearbetat plats för en Auto Verdi oljepump och satt i Carillo vevstakar. Internkompressionen är hög i en boxer motor så ´boattailing´av överfallen är av nytta. Balansen är redan bra i motorkonstruktionen viktigare är att få så jämn förbränning på alla cylindrar som möjligt för en liten skillnad på förbränningen är mer kännbar än några gram på kolv/vevstaks vikten.

My 2 cents

/Lars-Erik
www.hastech.shop
User avatar
peterc
Posts: 1172
Joined: Wed Feb 12, 2014 7:31 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by peterc »

Självklart hade vi planat vevhushalvorna innan stiftning o dyl. Kunde se innan att ytorna ”gnuggat” mot varandra. Motorn går i alla fall jättebra fortfarande och har gått många banmöten sen dess med 7200 som växlingsgräns.
Planat, stiftat, arborrat, ”boattailat” och lättat svänghjul. Oljepump från SC har jag också.
Hälsningar
Peter C
Med vatten endast i spolarburken
Johannes
Posts: 2076
Joined: Sun Oct 09, 2005 11:04 am

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by Johannes »

Stakar från Porsche har väl alltid haft gott rykte.

Ursprungsmotorn på 2.0 hade gott om stakar och vid trimning gick det att sätta in starkare stakar till ungefär halva vikten av titan. De seriemonterade stakarna var av stål och det fanns hela 12 olika viktklasser! Varje klass inom 9 gram. Nu är det nästan 45 år sedan jag på jobbet räknade på sånt men 9 gram var definitivt mycket i en kolvmaskin.

Lättaste staken i en seriemotor kunde väga 551 gram och i en annan motor med de tyngsta 659 gram. Bara det är 648 gram mellan motorerna. Det är rimligt att ''tier 2'' dvs underleverantören till tillverkaren av staken som smidde ämnet inte hade speciellt bra koll på sina verktygshalvor.

Om man tittar på en vev från Carrera 6 motorn som bland annat satt i Carrera 6 och 911R bilar såväl som något hårt trimmad tävlingsbil så är det en klart lättad vevaxel i kombination med titanstakar. Totalt sett blir det en ganska stor viktbesparing. Dessutom aluminium i kopplingen.

Förr i tiden talades det om 21 stakar, det var inte en typiskt tysk ordvits så som de är berömda för med det oslagbara på spelcasinot. De lättaste stakarna har ett art nummer som slutar på 21.

På den gamla goda tiden var det tillåtet att byta eller lätta kolvarna för tävling. Det blir på samma vis med individuellt balanserade stakar lika totalvikt och samma vikt i lilländen. Det gjordes rutinmässigt även bland vedbodtrimmare(om uttrycket tillåts...).

Polering av hålkäl (radierna kring storänden) på stakarna ingick alltid i gammaldags trimning.

En motor som går på högt varv kan avlastas på det viset och det blev viktigare när magnesiumhusen kom. Dessutom ökade slaglängden. Belastningen på veven ökar med kvadraten på varvtalet. Grovt uttryckt på tusen varv till full speed på nio tusen så ökar belastningen 81 gånger. Sprängningsgränsen ska nog ligga lägre...

När stakarna till 2.2 kom så hade man skärpt till tillverkningen så det fanns ''bara'' åtta viktsklasser men med intervallet kvar på 9 gram.


Stakar från Carillo: har de moderna konvexa bussningar för kolvtapppen?
User avatar
MattiasB
Posts: 285
Joined: Mon Mar 20, 2006 4:18 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MattiasB »

Det här med pinnbultarna(skruvar) till topparna, det är alltså av olika sort på under och ovansidan?
Var på PC idag och tänkte beställa / höra vad de kostade och smått förvånad är det stora prisskillanden.
De "billigare" har ett artikelnummer som börjar på 930 (även till en 2.7 Carrera motor) och de dyrare har
ett artikelnummer som börjar på 993. Vad är anledningen till de olika pinnbultarna, är det att undersidan blir
klart varmare än ovansidan och att skruven expanderar mer på den sidan.
Behövs verkligen de dyrare ifall de övre är från början till 911 turbon med klart högre cylindertryck?
-72 ex racer
User avatar
MagnusW
Posts: 2996
Joined: Thu Aug 28, 2008 3:18 pm
Location: Älvsjö

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MagnusW »

Anledningen är att dilavar användes för att matcha utvidgningn på aluminium bättre för att motorerna inte skulle läcka olja lika lätt.
Har du en standard 2.7a så använd vanliga stål pinnskruvar både uppe och nere. Sätt förstås i "case savers" om du har magnesium vevhus.
Jag har för mig 2.7or hade det original och dilavar användes på 3.0 och 3.2 samt på turbo bilar. Problemet är bara att de gick av efter några år. Har hört historier om Porsche tekniker som skruvade i hop motorer och inom ett par minuter hörde de ibland ett ping-ljud när de gick av i motorstativet. Dessa problem är lösta med 993-turbo varianten som känns igen genom att de är helgängade.
Finns lika bra skruvar från eftermarknaden som är billigare.
/Magnus Wennerberg,
911 Targa -77.
911T Coupe -69.
924 -79
931 -79
User avatar
MattiasB
Posts: 285
Joined: Mon Mar 20, 2006 4:18 pm

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MattiasB »

Bra där Magnus!
De billigare låg på ca 140kr styck jämför med undre för över 500kr styck så den kostnaden sparar man gärna in på..
-72 ex racer
User avatar
MagnusW
Posts: 2996
Joined: Thu Aug 28, 2008 3:18 pm
Location: Älvsjö

Re: 2,7L - hur hade ni byggt den?

Post by MagnusW »

MattiasB wrote: Thu Sep 28, 2023 6:39 pm Bra där Magnus!
De billigare låg på ca 140kr styck jämför med undre för över 500kr styck så den kostnaden sparar man gärna in på..
Är de gamla stålskruvarna dåliga? Ingen större idé att köpa nya bara för sakens skull... 140kr är också pengar om man ska ha en bunt.
/Magnus Wennerberg,
911 Targa -77.
911T Coupe -69.
924 -79
931 -79
Post Reply