Membraneinlass, Funktionsweise? Steuerzeiten?

  • Hallo,


    ich habe mich hier und auch sonst im I-Net auf die Suche gemacht, jedoch nichts Gescheites gefunden, so dass ich hier nachfrage.


    Es beschaeftigen mich folgende Fragen, die sich auf einen Membraneinlass im Kurbelgehaeuse beziehen.



    Wie in der Grafik gezeigt, steuert ja hier offensichtlich nicht der Kolben (wie eben bei einem schlitzgesteurten Motor) die Zufuhr des Gas-Luft-Gemisches, sondern ein Unterdruck im Kurbelgehaeuse sorgt dafuer, dass frisches Gas-Luft-Gemisch "nachgezogen" wird, die Membranen verhindern, dass es wieder zurueckgedrueckt werden kann?!


    Frage 1) Kann man hier von Steuerzeiten am Einlass sprechen, bzw. gibt es dann auch einen Einlasswinkel?
    Ich meine, irgendwo gelesen zu haben, ein einlassmembrangesteuerter Motor braucht keinen symetrischen EW, da er eben Membranen hat. Wie muss ich das verstehen, gilt das nur fuer Konstruktionen, wo im Prinzip bei einem schlitzgesteuerten Motor zwischen Vergaser und Zylinder Membranen verbaut sind? Wo und wie kann man bei obiger Grafik/Konstruktion von Einlass oeffnen/ Einlass schliessen reden und der ganzen Sache einen Einlasswinkel "verpassen"?


    Frage 2) Falls es einen Einlasswinkel gibt, wie wird der bestimmt oder veraendert?


    Frage 3) Falls man keinen bestimmbaren/veraenderbaren Einlasswinkel hat, wie sorge ich fuer mehr Zufuhr? Lediglich durch andere Membranen/Membranblock, groesseren Vergaser? Gibt es Motorkonstruktionen, die hinter dem Membranblock Moeglichkeiten bieten, etwas zu vergroessern und somit die Gaszufuhr zu veraendern?


    Frage 4) Beim herkoemmlichen schlitzgesteuerten Motoren gibt es einige Faustformeln (siehe unten), wie wende ich die bei einem "Membranmotor" an (oder welche Formel gilt hier?) an?


    Faustformel a)
    RL in mm=((Vgas*(EW+AW)*1000)/(24*Nenndrehzahl), wobei RL die Resonanzlaenge des Auspuffs ist.
    Falls es keinen bestimmbaren EW am "Membranmotor" gibt, wie wird hier die RL bestimmt?


    Faustformel b) Man sagt, allgemein sollte der Auslasswinkel etwa 1,2 bis 1,3 des Einlasswinkels (am schlitzgesteurten Motor!?) betragen.
    Welchen Zusammenhang gibt es dann bei einem einlassmembrangesteuerten Motor zwischen Auslass und Einlass? Im Klartext, wenn ich beispielsweise den Auslasswinkel von 180 Grad auf 190 Grad veraendere, gibt es dann nichts eingangsseitig zu beachten? Falls doch (und das vermute ich ja mal), worauf kommt es dann eingangsseitig unbedingt an, wenn der Auslasswinkel veraendert wird?


    Faustformel c) VA=(Auslasszeit - Überströmzeit)/2
    Diese Formel gilt uneingeschraekt fuer schlitzgesteuerte Motoren/ drehschiebergesteuerte Motoren und membrangesteuerte Motoren? Gemeinhin sagt man, dass der Vorauslass bei einem "scharfen Motor" etwa 30 Grad sein soll, das gilt fuer alle 3 Varianten?


    Faustformel d) Einlaßfläche = 1,4 x Vergaserfläche
    Was ist bei dem gezeigten membrangesteuerten Motor die Einlassflaeche? Falls diese Formel nicht gilt, welches (grobes, zum Annaehern geeignetes) Verhaeltnis besteht zwischen Einlass und Vergasergroesse/ Vergaserflaeche?


    Faustformeln e)
    Überströmfläche = 1,2 x Vergaserfläche
    Auslaßfläche = 1,7 x Vergaserfläche
    Krümmerfläche = 2 x Vergaserfläche
    Endrohrfläche = 0,7 x Vergaserfläche


    Diese groben Richtwerte gelten fuer alle 3 Typen der Einlasssteuerung?



    Habe ich mit meinen Fragen irgend etwas voellig verpeilt und ernte nur ein Kopfschuetteln? Wenn Ihr mir hier ein paar gute Erklaerungen (ganz besonders zu Frage1) mit Erfahrungen oder Formeln zur Annaeherung geben koenntet, waere ich Euch sehr dankbar. Bitte keine Tips wie: "Klopp nen 2 Nummern groesseren Vergaser drauf, Auslass weiten plus Renntuete, fertig ist der Lack" :teacher:


    Gruss Christian

  • Meun, das sind ja viele fragen , und das vor dem Frühstück :))
    Zu 1 : Ma hat einen Einlasswinkel, der aber von mehreren Faktoren abhängt, Membranmaterial und dicke, Drehzahl , Temperatur, Luftdruck . Es ist also kein fester Einlasswinkel da, verändern kann ma ihn zum Bleistift durch austausch der Membrane. Einen guten Kompromis stellen wohl die Boysenmembranen da ,weil sie aus 2 verschiedenen Materialien zusammengesetzt sind .
    man kann zur verbesserung des Mittleren bereiches eine Schwingkammer ankoppeln, wie bei yamaha, so ein Boostbottle. Der kostet aber etwas an Spitzenleistung.
    Es gibt also keine Abstimmung die alles kann, man muß sich den Arbeitsbereich des Motors schon vorher ausuchen, und darauf optimieren :winking_face:
    Das leiche bei der Formel,du hast ja bei Membransteuerung eine theoretische einlasszeit von 360 Grad,
    das ist natürlich nicht der Fall , muß man für seine Abstimmfrequenz mit einem Wer rechnen der wohl zu erwarten ist. Aber das jetzt zu ist zu umfangreich :frowning_face:

    Let it smoke
    Jogi

    Let it smoke
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  • cwo,


    für die Grundlagen das Buch von Bönsch "Der schnelllaufende Zweitaktmotor".


    Ist zwar schon 20 Jahre alt, gilt aber weitestgehend noch immer in den Grundsatzaussagen!


    Racepa

  • Moin,
    nach dem zweiten 180er Kaffee bekomme ich die Augen so langsam wieder auf und das Gehirn wird mit einer Dosis Koffein durchgespült.


    Wie schon gesagt, hängt vieles beim Einlass, bzw. bei dem Einlass-System von den Gegebenheiten direkt vor Ort/ am Motor ab.


    Wichtig ist dort vor allen Dingen, die richtige Abstimmung in Bezug auf Resonanzlängen im Einlassbereich sowie dann auch im Auslassbereich.


    Man kann sehr viel an Gemisch in das Kurbelgehäuse hineinbringen/ hineinspülen, aber wenn der Auslass nicht im Einklang mit dem Einlass/ Überströmteil ist, dann bringt es nicht unbedingt eine Mehrleistung, sondern eher einen höheren Spritverbrauch bei weniger Wirkungsgrad.


    Mit der richtigen Resonanzlänge des Einlass- und Auslassbereiches bekomme ich bei einer Drehzahl die beste Füllung, gemein ist dann der "Füllungsgrad".
    Der Zweitakter ist eigentlich im Resonanzbereich eine reine "Schwingungsmaschine", "Strömungsmaschine", da die Gassäule ständig hin - und her schwingt, weil die Bewegungen dieser Gasssäule eben durch das Öffnen und Schliessen der Kanäle gestört werden, daher kann auch die Boostbottle überhaupt funktionieren.
    Wichtig ist hierbei, dass wir die Schwingung dieser Säule in unsere Berechnungen in Betracht ziehen, bzw in unsere Berechnung mit einfliessen lassen, da gerade diese Schwingung für die beste Füllung in Betracht kommt. Grob gesagt, schwingt die Säule in der Geschwindigkeit des Schalls, daher kann man also auch berechnen, wie lange der Einlassbereich sein muss, um die beste Füllung zu erhalten.
    Nun ja,
    wichtig ist also die richtige Abstimmung der Gassäule auf die angestrebte Resonanzdrehzahl, dabei ist der Griff zum Rechner und zum Bleistift erstmal das A&O.
    Der Auspuff muss dann auch zur Resonanzdrehzahl passen, da hilft nicht einfach eine "Drehzahlsau", sondern nur der eine, darauf abgestimmte Auspuff. Man beachte: Die einmal festgelegte, berechnete Resonanzdrehzahl unterstützt die Füllung über viele Umdrehungen nach oben hin.
    Nun ja,
    das waren so ein paar grundlegende Überlegungen, da man meist einen zu kurzen Einlassbereich hat, der seine Resonanz erst bei 16000U/min erreicht, und zwar dort, wo der Motor nie hinkommt, und einen Auslassbereich von 9500U/min, dort, wo der Motor gleich hinkommt.
    Die Zahlen sind nur Beispiele, nicht dass ich jetzt darauf festgenagelt werde.


    Ach ja,
    man kann die Membranen auch vergrößern, doppelt und dreifach im Öffnungsbereich erweitern usw., aber wichtig ist erstmal die Abstimmung der Resonanzen zueinander, dann schwingt die "Gassäule" im Resonanzbereich fast strörungsfrei hin und her.
    Die tatsächlich Öffnungszeit der Membranen ist extrem schwer zu bestimmen, da die Membranen ab einer bestimmten Drehzahl nur noch "flattern", daher auch "Flatterventil" genannt. Je besser ich diese Faktoren zueinander abstimmen kann, umso besser ist die gesamte Motorleistung.
    Das Kurbelgehäuse darf man nicht vergessen, da es ja quasi die "Pumpleistung" übernimmt, gelle.


    Diese Thematik ist äußerst interessant und schwierig, nur die Berechnungen helfen ganz gut weiter, manchmal kann man aber nicht alles umsetzen.

    If you ain't slidin', you ain't ridin'!

    Einmal editiert, zuletzt von nixkann ()

  • Nix,


    aus der Praxis: Der Flo ist in einem Rennen in Brünn mit einer zu kurzen Übersetzung gefahren (Ursache steht hier mal nicht zur Diskussion!).


    Dadurch kam er in den Drehzahlbereich bis 15.600 U/min und zwar im Kampf nach ganz vorn.


    Der Motor hatte Leistung wie noch nie, aber die KW hat dies ca. 500 m vor dem Ziel mit einem Pleuellager-Schaden quittiert!


    Wenn also die gesamten Strömungsverhältnisse stimmen, kommt der Motor schon auf diese Drehzahlen.


    Man muß ihn nur "drehen" lassen und nicht "ziehen"!


    Racepa

  • Zitat

    Originally posted by nixkann....Mit der richtigen Resonanzlänge des Einlass- und Auslassbereiches bekomme ich bei einer Drehzahl die beste Füllung, gemein ist dann der "Füllungsgrad".
    Der Zweitakter ist eigentlich im Resonanzbereich eine reine "Schwingungsmaschine", "Strömungsmaschine", da die Gassäule ständig hin - und her schwingt, weil die Bewegungen dieser Gasssäule eben durch das Öffnen und Schliessen der Kanäle gestört werden, daher kann auch die Boostbottle überhaupt funktionieren.
    Wichtig ist hierbei, dass wir die Schwingung dieser Säule in unsere Berechnungen in Betracht ziehen, bzw in unsere Berechnung mit einfliessen lassen, da gerade diese Schwingung für die beste Füllung in Betracht kommt. Grob gesagt, schwingt die Säule in der Geschwindigkeit des Schalls, daher kann man also auch berechnen, wie lange der Einlassbereich sein muss, um die beste Füllung zu erhalten.
    Nun ja,
    wichtig ist also die richtige Abstimmung der Gassäule auf die angestrebte Resonanzdrehzahl, dabei ist der Griff zum Rechner und zum Bleistift erstmal das A&O.
    .


    Also, schon mal vielen dank fuer die ersten Antworten. Ich zitiere einmal "Nixkann". Eine berechnung der resonanz ist wichtig, das ist mir klar. Hintergrund ist der, dass ich einen Motor ueberpruefen/ueberarbeiten moechte (ist noch nicht hier, aber die Theorie will ich erst einmal verstanden wissen zum Einlass).
    Ich habe dabei folgenden gedankengang: Der Auspuff, der augenscheinlich "ok aussieht"


    Hier meine Gedanken dazu, Masse habe ich einer Detailzeichnung abgenommen:
    Fuer den Auspuff gelten ein paar Standardregeln, die ich aus einigen Foren oder anderen Quellen im Internet zusammengetragen habe:


    Kruemmerlaenge:


    a: Spitze Leistung Krümmerlänge ca 6-8 facher Krümmerdurchmesser
    b: Drehmomentkrümmer ca 8-12 facher Krümmerdurchmesser


    Der Kruemmer meines PB ist 122mm lang, wenn ich hier noch den recht langen Auslassstutzen mithinzurechne.
    Als goldenen Mittelweg zwischen Drehmoment und Leistung nehme ich mal an, meine Kruemmerlaenge sollte idealerweise 8-facher Kruemmerdurchmesser sein. Rechne ich den langen Auslassstutzen mit, komme ich auf eine Laenge von etwa 6 x Kruemmerdurchmesser, was auf eine hohe Spitzenleistung hinweist.


    Kruemmerdurchmesser:


    Der Durchmeßer des Krümmerrohres solte etwa das 1.2 fache des bezogenen Durchmessers des Auslaßes betragen
    Istwert (innen): 26 mm


    Endrohr:
    0.5-0.6 mal Krümmerdurchmesser, bei meinem Pocket 18mm und ca 8-10 fache Länge des Endrohrdurchmessers. Meins ist 13 cm lang (und ist damit etwa 7x laenger als dick). Der ESD kann kein Endrohr ersetzen u. wirkt wie ein offenes Rohrende.
    Offene Rohrenden haben die Eigernart einen Unterdruck zu erzeugen. Also Endkegel schickt die Druckwelle wieder zurück (Überdruck) um den Zylinder aufzuladen, das Druckmaximum ensteht in der imaginären Spitze (die gedachte Spitze des Endkegels). Das kein Endrohr vorhanden ist wird die Aufladung durch entstehenden Unterdruck (offenes Rohrende) abgeschwächt.


    Diffusor:


    Etwa Doppelte Länge (bei mir eta 325mm) wie Gegenkonus. Winkel ca 5-8°. Erweitert sich auf ca 2,5-3 fachen Anfangsdurchmesser (beim Pocket 26mm auf 86mm, paßt schon, eher etwas lang). Kleinere Winkel sorgen hier für Drehmoment, größere für fragliche Spitzenleistung. Je größer die Kegelwinkel desto ausgeprägter die Wirkung, allerdings auch Drehzahlgebundener.
    Da der Diffusor und der Gegenkonus nicht veraendert werden soll, beschraenke ich es auf das Ueberpruefen und messe eine Laenge von 325mm.


    Zylindrisches Mittelteil:
    Damit wird das Volumen und die Baulänge beeinflußt. Je nach Krümmer u. Diffusorlänge unterschiedlich lang (bei mir 60mm lang). Sorgt auch für eine zeitliche Verschiebung der Unterdruck und Überdruckwelle. Nicht dass sie sich gegenseitig schwächen oder zum Teil aufheben. Das Volumen der Anlage sollte ca das 22-25 fache des Hubraums betragen.
    Auch dieser Wert kann nur ueberprueft werden, da ich nicht plane, den Diffusor oder Gegenkonus zu aendern, um ein anderes Volumen zu erhalten.


    Gegenkonus:
    Ca. halbe Diffusorlänge, doppelter Winkel. Kleinere u. größere Winkel gleich Diffusor was Leistung u. Drehmoment angeht. (Bei meinem Pocket 142mm, paßt gut).
    Da die angestrebte Hoechstleitung bei 16000 U/min anliegen soll (lange ueberlegt, dies ist ein Kompromiss aus angeblicher Leistung des PB und Vergleichsdrehzahlen von serioesen Herstellern von 2-Taktern), kann man auch die Laenge vom Diffusoranfang bis zur Mitte des Gegenkonus berechnen: Nun will ich jedoch den Weg rueckwaerts gehen und meinen Motor auf den originalen Auspuff (der ja nach Ueberpruefung der Standarddurchmesser/Abmasse) als erst einmal brauchbar hingenommen werden kann.
    Die Gesamtlaenge des Auspuffs incl. dem recht langen Auslassstutzens betraegt 880mm.


    Meine Idee ist also, den Motor auf den vorhandenen Auspuff abzustimmen (der ist aus raeumlichen Gruenden auch kaum anders zu realisieren ist).


    Siehe hier


    Gemessen ist die Resonanzlaenge 652 mm (ok, die Masse muessten spaeter, wenn das Bike hier ist, genau abgenommen werden, aber das spielt fuer die Betrachtung ja keine Rolle).


    Ich habe noch eine andere Formel gefunden, die RL wiedergibt und nicht den Einlass wie in der obigen Formel beruecksichtigt:


    RL=(Auslasswinkel * 42545)/rpm)


    Kann die Anwendung finden?
    Falls ja, bekomme ich einen AW von 245 Grad bei gewuenschter Nenndrehzahl von 16000 heraus. Gehe ich davon aus, dass Strassenracer und Karts maximal 208 Grad AW haben, entscheide ich mich fuer 200 Grad. Nun aber eben die Gretchenfrage:
    Wie bestimme ich den Einlass (es gibt ja nun nach Eurer Aussage keinen EW, bzw. einen von 360 Grad)? Sicher werdet Ihr mir sagen, dass kann man nur probieren, aber eine erste Naeherung sollte es doch schon geben, von der aus ich dann probieren kann?


    PS. Alle Lager werden gegen SKF getauscht, die KW wird gegen original Blata getauscht.


    Gruss Christian

  • cwo,


    aus welchem Land stammt das Bike?


    China oder Italien oder Tschechien?


    Letzteres wohl nicht, weil dann ja eine Welle von Blata drin wäre!


    Racepa


  • Fuer den Preis war Deine erste Vermutung ganz richtig. Allerdings sind die so dreist, dass die gleich mal Blatas (CZ) oder Polinis (I) 1zu1 kopieren. Das klappt natuerlich nur mit dem Aussehen, die Technik soll wohl Schund sein (noch konnte ich es ja selbst nicht beurteilen). Allerdings ist, wie gesagt,die Kopie fast 1zu1, so dass teile einer (inmeinem Fall Blata Elite) passen.


    Gruss Christian

  • cwo,


    federt die Vordergabel überhaupt?


    Habe in Brünn welche ausgestellt gesehen in Kawa-Design mit einem völlig unzureichenden Schutz das Kettenritzels!


    Racepa

  • christian


    Ich hab´s Dir doch schonmal gesagt,
    hole Dir gleich ein richtiges Wettbewerbspocketbike, und nicht so einen Schrott aus billigsten Teilen!


    Alles andere ist wirklich vergebliche Liebesmüh.


    Der Rahmen, die Achsen, das gesamte Fahrwerk,
    der Auspuff, der Motor, das gesamte Gehäuse hält den Anforderungen nicht stand, von den Bremsen rede ich erst garnicht.


    Versuche besser ein gutes Minibike zu verbessern, als Schrott in einen Schrotthaufen zu stecken!


    :nixweiss:

    If you ain't slidin', you ain't ridin'!