PLENUMKAMMARE

[Thomas]

HEJ ÄR det någon som har en formel för uträkning av plenumkammarens volum???

[Borken]

Funderar över samma sak, hittade en uppgift på 1,5 gg motorvolymen på något motorforum, inte nån vidare vetenskapligt :)

H Borken

[Sonett7]

Kan försöka komma ihåg att kolla upp detta i kväll - kan passa på att tipsa om de böckerna jag har hemma i bokhyllan.

Författaren heter A. Graham Bell och skriver (enligt mig) ganska lättförståeliga böcker för motorintresserade personer. Böckerna är ganska generella men visar även upp exempel på olika bil- och motorcykelmotorer. Dock är böckerna inte speciellt flashiga utan är späckade med text och bilder/diagram för att visa upp exempel.

"Four Stroke Performance Tuning"

http://www.bokus.com/cgi-bin/more_book_inf...ISBN=1859604358

Eller för er som gillar överladdade motorer - "Forced Induction Performance Tuning"

http://www.bokus.com/cgi-bin/more_book_inf...ISBN=1859606911

[Thomas]

Jätte bussigt. jag har sugmotor men är även.intresserad av beräkning för överladdning.

[Sonett7]

Kopierar ett inlägg jag gjorde på STCS forum angående om insuget från Saab 9000 eller 9-3 var bäst utformat:

Kollade i boken "Forced induction Performance Tuning" och där kan man läsa följande: The three things we are interested in with regard to the plenum is its volume, how equally it distributes air to the individual cylinders, and how the openings to the individual runners are formed so as to maximise flow. Längre ner i texten står att volymen på plenumet kan vara någonstans mellan 0,8 - 1,5 ggr motorvolymen.

Huvudkravet på plenumet är att storleken måste öka en bit innan första cylinderns rör och även fortsätta en bit efter sista cylinderns rör. Helst skall det inte finnas några vassa kanter för luften att passera från plenumet till respektive cylinders rör. Dessutom bör inte plenumets vägg vara närmare cylinderns rör än 1,5 gång cyl-rörets diameter, 2ggr är bättre om det är möjligt.

Jag har ännu inte räknat på respektive inloppsrörs volym men jag skulle gissa att de är ganska likvärdiga.

Längden på cyl-rören bör ligga på 350-400mm räknat från insugsventilen till plenumet och diametern på röret skall vara ungefär lika stor som arean på insugsventilen. Detta har jag heller inte kollat på ännu, men i mitt fall är det utrymmet som får bestämma.

Lite kryptiskt kanske - men så blir det ibland när jag försöker översätta teknisk engelska till svenska... :icon_oops:

[Micael]

Jag har också stått inför samma problem. Jag hade ingen koll på hur det skulle se ut. På rejsa.nu fanns det några trådar som prated om allt ifrån

80 till 150 % av motorvolymen.

Jag gjorde ett överslag på orginal plenumet och byggde ungefär samma, dock med kortare rör.

Så här i efterhand tror jag att det är lite för litet, men jag testar med det som det är så får vi se.

[Sonett7]

Helt ärligt så tror jag inte att det spelar så där jättestor roll - kanske några hk hit eller dit märks knappast om man inte skall tävla för att vinna...

Lite generellt kan man i alla fall säga:

*Kortare rör från plenum till insug gör att man får mer effekt på toppen av varvtalsregistret men tappar bottenvridet.

*Längre rör från plenumet till insug ger bättre bottenvrid men man tappar lite effekt på toppen av varvtalsregistret.

[Sonett7]

Jag har också stått inför samma problem. Jag hade ingen koll på hur det skulle se ut. På rejsa.nu fanns det några trådar som prated om allt ifrån

80 till 150 % av motorvolymen.

Jag gjorde ett överslag på orginal plenumet och byggde ungefär samma, dock med kortare rör.

Så här i efterhand tror jag att det är lite för litet, men jag testar med det som det är så får vi se.

Har precis kollat lite på dina bilder och jag håller med om att det ser lite litet ut :(

En viktig sak för plenumet är att fördela luften jämnt mellan cylindrarna, men jag tror att det blir svårt för luften att nå ända bort till 1:an med ett så smalt plenum. En annan sak jag reagerade på är att du verkar ha samma diameter på röret som på gasspjället. Det jag läst mig till är att volymen helst skall öka direkt efter gasspjället för att ge luften en chans att "lugna ner sig" innan den går in i cylindrarna.

Sedan skall det helst vara nån form av tratt eller i alla fall en rund kant med stor radie från plenumet in i rören som går till toppen.

Har slängt ihop ett exempel i Paint för att försöka visa vad jag menar ;)

[Micael]

Jo, jag är inne på att gå upp på 4" rör eller helt enkelt bocka till nått i bockmaskinen. Jag kollade lite på detta insug när jag byggde mitt. Det är nog 3" dom kör med.

Mitt plenum har en volym av 2021 cm3. Vilket är i det minsta laget.

Har i allfall beställt "Four Stroke Performance Tuning" boken idag. :D

Som jag har nämt gör jag alltid sakerna två gånger. Det är ett jäkla slit :( , men när min bil är kalr kan jag faktiskt säja att jag har byggt två bilar :D

[Thomas]

Hur blir det om jag sätter spjället i mitten av plenumet.

[Sonett7]

Hur blir det om jag sätter spjället i mitten av plenumet.

Menar du att det ansluter mitt på plenumet? Så ser det faktiskt ut på min motor från fabriken...

[Thomas]

Ja då får man närmare till cylindrarna, har du bild på din? vad är det för motor?

Thomas

[Sonett7]

Min motor ser ut såhär (bild), men jag har även ett annat insug som jag troligen kommer att använda där gasspjället kommer in från sidan...

[Thomas]

Ser bra ut här

[Kamikaze]

Skulle man inte kunna använda 2 spjällhus? ett mellan cyl 1/2 och ett mellan 3/4.

[Thomas]

Jo och 4styck men då kan man (bör man inte ha) inte ha originalsprut. det blir bara krångligt.

Jag tänker börja med det och då tar jar original luftmassemätare o spjällhus.

Tänkte skicka med bild men det lyckas jag inte med.

[Sonett7]

Jätte bussigt. jag har sugmotor men är även.intresserad av beräkning för överladdning.

Visst ja! Försökte hitta lite info om hur man bör utforma plenumet, men hittade ingen annan info än den jag redan skrivit i denna tråden :(

[Thomas]

Jo jag antar att storleken på plenumk. inte har så stor betydelse jag är helt inne dina ideer och som ritningen är d.v.s. att man tar hänsyn till utrymme runt trattarna (en tratt suger mer från sidorna än rakt in)

för tänk när de är i fria luften. min plenumk. blir 100x100x420=4,2 liter med tanke på att original har en liten kammare samt en "luftburk" rätt stor som jag ska mäta nu så tror jag att det blir KANON.

[Kamikaze]

Jo och 4styck men då kan man (bör man inte ha) inte ha originalsprut. det blir bara krångligt.

Jag tänker börja med det och då tar jar original luftmassemätare o spjällhus.

Tänkte skicka med bild men det lyckas jag inte med.

Men,,,, om man sätter 4st spjällhus.....bör man inte sätta dom direkt på insugen då... :icon_blink:

Känns ju som att plenumet inte längre fyller någon funktion....

[Thomas]

Det är det jag menar .. men man behöver inte det om man vill krångla till det.

Spjällen är till för att släppa in o reglera luftmängden .. men titta på Fribergs ritning så förstår du.

[Acke]

jag hittade detta på TPC häromdagen.... finns en del att läsa för den som orkar.. :)

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."