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Motorbauer - Nockenwelle Frage
Hi,
rein interessehalber kann mir jemand die Physik dahinter erklären?
If you need more low rpm grunt, or want better fuel economy, this is the cam for you
254/252 adv duration
199/200 .050" duration
.480"/.456" lift @ 1.6:1 Rocker Ratio
112 Intake Center Line
113 Lobe Seperation Angle
Improved power from 2000-5500 RPM, this cam is more performance oriented than the MPG/Torquer cam while still retaining perfect idle and slightly improved fuel efficiency
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206/206 .050" duration
.480"/.480" lift @ 1.6:1 Rocker Ratio
111 Intake Center Line
112 Lobe Seperation Angle
Great idle quality with an extended RPM range (2000-6000 RPM powerband)
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210/216 .050" duration
.506"/.506" lift @ 1.6:1 Rocker Ratio
113 Intake Center Line
114 Lobe Seperation Angle
Mal ganz frei gefragt, welche Werte tragen für was bei?
Genauere Fragen kommen von mir bestimmt noch. Ich schmeiß das nur erst einfach mal in den Raum.
Für Links bin ich immer sehr aufgeschlossen.
Beste Antwort im Thema
das ist ein extrem komplexes Thema das ich auch cniht völlig überglicke, aber hier mal ein paar "Ansätze":
Advertised Duration und 0.05" Duration haben den Unterschied das je geringer die Differnenz desto höher die Beschleunigung des Lifters udn die Belastung des Ventiltriebs.
Wirklicher Flow ist erst ab den 0.05" messbar, der Bereich davor ist wie ein undichtes Ventil.
Er verschlechtert den Motorlauf bringt aber keine Leistung.
Lift ist klar, und in Verbindung mit den Durations die Größen die den eigentlichen Nocken umschreibt.
Die Centerline ist im eigentlichne Sinn kein Merkmal der Nockenwelle, sondern die Position der NW zur Kurbelwelle, wenn sie neutral verbaut wird.
Lobe separation (LSA) ist der Winkel zwischen den beiden "Scheitelpunkten" der Nocken.
Grundsätze der Nockenwellenanpassung:
- Je nach Pleuel-Hub Verhältnis sollte der LSA gewählt werden (kürzere Pleuel weniger LSA)
Das hängt mit dem tatsächlichen Luftbedarf des Motors zusammen, der in dem Bereich stark variiert.
Und ein kleinerer LSA ist durch die größere Ventilüberschneidung eine Möglichkeit die dynamische Kompression bei niedrigeren Drehzahlen zu verringern um die Klopfneigung eines Motors zu verringern.
Außerdem erhöht das die Drehzahl bei maximaler Leistung etwas.
- Die Centerline beeinflusst das Drehzahlband, wenn eine Nockenwelle weiter richtung früh eingebaut wird verschiebt sich das Drehzahlband etwas nach oben, alles nur im Rahmen natürlich.
Die von Dir angegebenen NW:
- Die erste ist interessant, weil das Auslassventil weniger offen ist als das Einlassventil.
Das soll wohl einen AGR-Effekt haben, der bei niedrigeren Drehzaheln und Last einen positiven Effekt haben kann.
- Die zweite ist ein eher klassische Nockenwelle mit gleichen Nocken.
Originalnockenwellen sind damals auch so gewesen.
Nachteil dieses Systems ist, das der Flow des Auslassports schlechter ist als der des Einlassports.
Dazu kommt, das der Auslasstrakt viel Leistung kostet, wenn das Abgas nicht problemlos aus dem zylinder kann.
Beide Nockenwellen haben sehr langsame Rampen, sind also eher Straßen und nicht Performanceorientiert.
Die letztere ist eine eher Performanceorientierte mit steileren Rampen und mehr Auslassduration und Lift.
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7 Antworten
das ist ein extrem komplexes Thema das ich auch cniht völlig überglicke, aber hier mal ein paar "Ansätze":
Advertised Duration und 0.05" Duration haben den Unterschied das je geringer die Differnenz desto höher die Beschleunigung des Lifters udn die Belastung des Ventiltriebs.
Wirklicher Flow ist erst ab den 0.05" messbar, der Bereich davor ist wie ein undichtes Ventil.
Er verschlechtert den Motorlauf bringt aber keine Leistung.
Lift ist klar, und in Verbindung mit den Durations die Größen die den eigentlichen Nocken umschreibt.
Die Centerline ist im eigentlichne Sinn kein Merkmal der Nockenwelle, sondern die Position der NW zur Kurbelwelle, wenn sie neutral verbaut wird.
Lobe separation (LSA) ist der Winkel zwischen den beiden "Scheitelpunkten" der Nocken.
Grundsätze der Nockenwellenanpassung:
- Je nach Pleuel-Hub Verhältnis sollte der LSA gewählt werden (kürzere Pleuel weniger LSA)
Das hängt mit dem tatsächlichen Luftbedarf des Motors zusammen, der in dem Bereich stark variiert.
Und ein kleinerer LSA ist durch die größere Ventilüberschneidung eine Möglichkeit die dynamische Kompression bei niedrigeren Drehzahlen zu verringern um die Klopfneigung eines Motors zu verringern.
Außerdem erhöht das die Drehzahl bei maximaler Leistung etwas.
- Die Centerline beeinflusst das Drehzahlband, wenn eine Nockenwelle weiter richtung früh eingebaut wird verschiebt sich das Drehzahlband etwas nach oben, alles nur im Rahmen natürlich.
Die von Dir angegebenen NW:
- Die erste ist interessant, weil das Auslassventil weniger offen ist als das Einlassventil.
Das soll wohl einen AGR-Effekt haben, der bei niedrigeren Drehzaheln und Last einen positiven Effekt haben kann.
- Die zweite ist ein eher klassische Nockenwelle mit gleichen Nocken.
Originalnockenwellen sind damals auch so gewesen.
Nachteil dieses Systems ist, das der Flow des Auslassports schlechter ist als der des Einlassports.
Dazu kommt, das der Auslasstrakt viel Leistung kostet, wenn das Abgas nicht problemlos aus dem zylinder kann.
Beide Nockenwellen haben sehr langsame Rampen, sind also eher Straßen und nicht Performanceorientiert.
Die letztere ist eine eher Performanceorientierte mit steileren Rampen und mehr Auslassduration und Lift.
danke :) werd mir das demnächst nochmal durchlesen und dann gegebenfalls nachfragen
schnell en Bild damit man nachher eher drüber reden kann
http://image.carcraft.com/.../ctrp-1106-07+turbo-camshaft-guide.jpg
also nicht über das Bild, das Bild soll das nur helfen zu veranschaulichen, vllt kritzel ich nachher noch drin rum :)
Bei der Wahl einer Nockenwelle spielen auch andere Faktoren eine Rolle, die nicht vordergründig ins Auge des Interessenten fallen:
Da wäre z.B. der Valve Lift. Er wird in der Regel angegeben mit dem Wert, den das Ventil sich vom Sitz bis zur maximalen Öffnungsposition bewegt. Die Nockenwellenhersteller gehen dabei vom Übersetzungswert der Serienkipphebel aus. Der ist übrigens nicht 1:1, wie viele vermuten, sondern liegt bei den meisten V8-Motoren zwischen 1.6 und 1.75:1. Das bedeutet, wenn der gemessene Unterschied zwischen der Lauffläche des Lifters und dem höchsten Punkt des Nockens sagen wir mal 0.3" ist und der Kipphebel eine Übersetzung von 1.73:1 hat, wäre der Hub des Ventils 0.519".
Nun gibt es aber viele Aftermarket-Nockenwellen, die einen gegenüber der Serienwelle erhöhten Nockenhub haben. Werte über 0.6" Hub am Ventil sind da keine Seltenheit. Diese Eigenschaft kann bei folgenden Punkten Schwierigkeiten aufwerfen und sollte genau geprüft werden:
- Windungsschluß der Ventilfedern (die Feder wird bis zum Kontakt der Windung und darüber hinaus zusammengedrückt - mit fatalen Auswirkungen)
- Ventil geht so weit in den Brennraum, daß es den Kolben berührt
- Ventilfederteller berührt Schaftdichtung oder Schaftführung
Diese Punkte sollte man beim Einbau einer Nockenwelle genauestens prüfen. Besonders dann, wenn sie in gewissen Extrembereichen werkelt.
Die PKW-Hersteller haben nornalerweise wegen der Toleranzen bei der Fertigung solche Engpässe weit umschifft. Die haben dann um ganz sicher zu gehen nur eine Nockenwelle eingesetzt, die nur einen Hub von knapp über 0.40" schafft. Da ist man dann auch noch auf der sicheren Seite, wenn ein Zulieferer mal dünnere Zylinderkopfsichtungen liefert oder andere Teile außerhalb der Sollmaße sind...
Dorry Spechti, aber das ist nahezu alles falsch was Du geschrieben hast.
- Die meisten Serienmotoren haben eine Kipphebelübersetung von 1.5:1, welche im realen Leben eher eine 1.3-1.4 ist.
- Valve lift heißt so, weil es sich auf das ventil bezieht, das andere ist Lobe lift. Dementsprechend stellt sich das Probem im Normalfall auch nicht mit der Verwechslung.
- Quasi alle Aftermarket-Nockenwellen haben einen höheren Ventilhub als Serien-Nocken, aber Hübe über 0.6" sind bei Straßenmotoren quasi nie vorhanden.
Die Nockenwellen die viele hier dirn haben (Ede. Perforemr zB.) hat noch nichtmal 0.5"
Solche Hübe sind roller-Territorium oder bei Nockenwellen die weit weg von alltagstauglich sind.
- Das Die Ventilfedern (und übrigens auch der gesamte restliche Ventiltrieb) zur gewählten Nockenwelle passen müssen stand ja hier garnicht zur Debatte und ist im normalen Rahmen auch kein Problem.
- So schnell wie sich der Kolben von OT weg bewegt ist das aufsetzen der Ventile duch Lift unmöglich.
Das kann lediglich durch falsche Steuerzeiten oder extreme Überschneidung passieren.
Diese ganze Problematik stellt sich nur zu einem kleinen Teil demjenigen der eienn extremen Motor aufbaut, und wer das macht ohne das Hintergrundwissen hat es verdient.
Heißt das, das man von den Hubangaben der Nockenwellenhersteller eher etwas abziehen kann, da durch die mechanische Übertragung Hub verloren geht und der angegebene Wert eher rechnerischer Natur ist?
Was das Berühren der Kolben angeht, kann ich Dir sagen, daß bei meinem Cleveland da nicht allzuviel Platz zwischen Ventil und Kolben ist. Es gibt einen Punkt im Auslaßtakt, da passen gerade zwei Münzen zwischen Kolben und offenes Ventil...
Wie das bei anderen Motoren ist kann ich nicht sagen, aber gewöhnlich prüfen Motorenbauer doch dieses Maß bevor sie den Motor wieder endgültig montieren, oder?
Der angegebene Wert ist der korrekte, nur ist die Übersetzung originaler Kipphebel nie die die drauf steht.
Die meisten haben wie gesagt eher 1.3-1.4:1 anstelle der angegebenen 1.5:1.
Bei der Wahl der Ventilfedern udn anderer Komponenten solt eman aber von dem angegebenen ausgehen.
Ventil-Kolben Kontakt ist in Extremfällen ein Thema, aber nicht bedingt durch den Ventilhub sondern den Hub bei OT (und der ist vorallem durch die Ventilüberschneidung bestimmt).
Als Faustformel sollte mind. 1mm Platz zwischen Kolben und Ventil sein.
Sobald OT überschritten ist wandert der Kolben sehr schnell nach unten und das Ventil kann nicht so schnell folgen um an dem Punkt noch ein Problem zu werden.
Moin,
Vereinfacht gesagt - es geht um die Zylinderfüllung. Je besser die Füllung ist, desto effizienter die Verbrennung.
Alltagsnockenwellen müssen den Spagat zwischen Klassenüblicher Leistung, Laufkultur und Abgaswerten hin bekommen und das ganze über das ganze Drehzahlband für alle Lastzustände.
Eine Seriennockenwelle ist also ein Kompromiss.
Je steiler die Nockenwellenprofile und je größer der Hub - desto mehr verschiebe ich das Profil hin zu maximaler Leistung bei höheren Drehzahlen. Gleichzeitig senke ich die Laufkultur bei niedrigeren Drehzahlen und die Gesamteffizienz. Üblicherweise ist auch das Abgasverhalten verschlechtert, da die Verbrennung speziell bei niedrigeren Drehzahlen unsauber wird.
Ist der Hub groß und der Querschnitt breit, dabei ein eher sanftes Profil ideal mit einer gewissen Ventilüberschneidung kombiniert - dann steigt der Gasdurchsatz bei niedrigen Drehzahlen, das Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen steigt - dadurch wird der Motor im Alltag sparsamer (weil man weniger hohe Drehzahlen benötigt). Dafür sinkt die Füllung bei hohen Drehzahlen, weil die Luft dann nicht mehr genug Zeit zum nachfließen hat.
Um diese beiden Zielkonflikte zu umgehen wurden variable Nockenwellensysteme, variable Ansaugsystem und Systeme mit unterschiedlich großen Ventile teilweise kombiniert mit variablen Anströmkanälen.
MFG Kester