DucatiKiller

Changing Firing Order in einem 4-Zylinder-Auto


Motor Nockenwelle Ventil-timing Motor-theorie Auto

Hintergrundgeschichte

Beim Motorradfahren können Sie Nocken bekommen, die die Zündreihenfolge und die Zeit von einem traditionellen 1,3,4,2 ändern. Es war sehr üblich im amerikanischen Straßenrennen in den 1990er Jahren, 4-Zylinder-Motoren zu hören, die wie zwei Zylinder v-Zwillinge klangen.

Die Art und Weise, wie diese Jungs es getan haben und diese Konfiguration schließlich für eine Weile popularisiert haben, bestand darin, die Nocken im Wesentlichen in der Mitte zu halbieren und eine Seite um 180 Grad zu drehen und sie wieder zusammenzuschweißen. Dieser erste Versuch war aus offensichtlichen Gründen nicht zuverlässig, aber Sie wissen, wie Rennfahrer sind und was sie tun werden, um sich einen Vorteil zu verschaffen.

Diese Konfiguration wurde als Big-Bang-Engine bekannt. Bei einer 180 ° Kurbel würden 1 und 4 gleichzeitig feuern und 2 und 3 würden dann gleichzeitig 180 Grad später in der Rotation feuern. Dies ermöglichte eine Erhöhung der v-twin-Drehmomentwerte im unteren Drehzahlbereich (eine große Debatte darüber) UND da es ein gut ausbalancierter 4-Zylinder-Motor war, würde es immer noch diese unglaublichen Drehzahlen im Bereich von 12.000 plus bekommen.

Das primäre Ziel für diese Konfiguration ist, dass die Leistungskurve am unteren Ende viel steiler ist und sich von der Spitzenleistung bis zur Spitzenleistung verringert. Es macht den Motor in vielerlei Hinsicht wie ein Zwei-Takt-Gefühl.

Seit dieser Zeit habe ich ein paar dieser Motoren mit Nocken gebaut, die jetzt verfügbar sind, ein bisschen selten, aber verfügbar. Ich kann dir sagen, dass sie super lustig sind und großartig klingen.

Schließlich zu meiner Frage

  1. Führt irgendjemand von den Vierzylinderautos diese Konfiguration aus?

  2. Wenn sie das tun, wie würden sie diese Cams nennen?

  3. Insbesondere bin ich wirklich neugierig, gibt es ähnliche Lösungen für Subaru-Plattformen wie den 2008 oder 2009 WRX Boxer Motor?

Ich halte mich für einen ziemlich guten Googler, aber wenn es darum geht, Auto-Mod-Lösungen zu finden, falle ich in ein Loch und ehrlich gesagt sind viele der Websites, die Komponenten anbieten, klugy und schlecht zusammengesetzt unter Verwendung der fancy Terminologie, die mein Motorradgehirn nicht versteht. Jede Hilfe wird sehr geschätzt.

Verweise

Hier sind einige Links zu dieser und ähnlichen Konfigurationen mit Motorrädern.

Wikipedia auf der Urknallmaschine.

Das ist ähnlich, aber es ist an der Kurbel gemacht. Es wird eine Crossplane-Kurbelwelle genannt, bei der die Offset-Zapfen alle 90 Grad sind. Chevy verwendet eine Crossplane-Konfiguration in vielen seiner ICE-Plattformen.

Eine andere gute Erklärung, diese eine wirklich Nägel und bricht den Urknall-Motor .

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2♦
Dies (IMHO) ist definitiv ein Thema.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2♦
Während ich sehen konnte, dass jemand in der Lage wäre, dies zu tun, verstehe ich immer noch nicht das Warum , außer dem Neugierfaktor. Sieht so aus, als würdest du einen guten, beruhigenden, laufenden Motor zu etwas machen, das blöd laufen würde. Ich sehe nicht, wie du alles gewinnen würdest, außer vielleicht einen kleinen Mangel an Drehmoment, hauptsächlich weil du nur durch größere Verschiebung (normalerweise durch längeren Schlag) etwas gewinnen kannst. Ich denke, du würdest dadurch den Motordrehzahl und die Höchstdrehzahl verlieren.

DucatiKiller♦
@ Paulster2 - Gründe warum. Mehr Bottom-End-Power, um schneller aus der Kurve zu kommen. Zeitlücke zwischen Power-Impuls für mehr mechanische Griffigkeit. Ich verlasse mich typischerweise auf einen kürzeren Hub (übermäßige Bohrung) mit größeren Ventilen und höherer Drehzahl. Drehmoment ist nicht unbedingt der große Gewinner in meinen Gedanken.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2♦
Bottom line: IMHO - Es wird nicht funktionieren, wie Sie denken, es wird funktionieren , aber auf jeden Fall, Ihre Mittel aufwenden, um es herauszufinden.

anonymous2
Big Bang in Autos? Es heißt Wrack .

Antworten


Steve Matthews

Sicherlich ist es relativ einfach, einen Subaru (oder irgendeinen echten Boxermotor) in dieser Art von Konfiguration laufen zu lassen. Denken Sie daran, dass Sie von einem Motor mit zwei horizontal gegenüberliegenden Zylinderköpfen und einem Viertakt sprechen, so dass es für jede Umdrehung der Nockenwelle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle gibt. Jeder Kolben trifft seine "Spitze" zweimal, einmal nach dem Kompressionshub und einmal nach dem Auspuffhub.

Bei den üblichen Viertakt-Anwendungen ist ein Kolben im Kompressions-Hub, einer im Verbrennungstakt, einer im Auspuffhub und einer im Einlasshub. Die Nockensteuerzeiten werden so eingestellt, dass das Auslassventil während des Auslasshubs offen ist und das Einlassventil im Einlasshub geöffnet ist. Während der Verbrennung und Kompression sind beide geschlossen. Mit mir bis jetzt?

Betrachten Sie nun einen Motor wie den Alfa Romeo Boxermotor und Sie werden feststellen, dass er zwei Zahnriemen hat. Alfa Boxer 16V Timing Explosionsdiagramm

Stellen Sie sich vor, was passieren würde, wenn der Zahnriemen falsch angebracht wäre, so dass die Zeitmarkierungen an nur einer Bank des Motors (Nockenräder) 180 Grad von der Stelle entfernt wären, an der sie sein sollten. Der Effekt wäre, dass Bank eins und Bank zwei jetzt auf ihrer Kompression oder irgendwelchen Strichen zur gleichen Zeit sind. Natürlich gibt es das kleine Problem, dass die Zündkerze nun mit der zweiten Bank um 180 Grad abfeuert. Stellen Sie sich jedoch vor, Sie könnten die Zündkerzen von Zylinder drei mit der von Zylinder zwei und die von Zylinder vier mit Zylinder eins verbinden. Sie hätten jetzt zwei Zylinder, die gleichzeitig ihre Zündkerzen zünden. Wenn Sie einen Vergasermotor haben, können Sie jetzt anhalten, wenn Sie Ihr Ziel erreicht haben.

Bei Motoren mit Kraftstoffeinspritzung müsste die Zündung des Einspritzventils auch über die beiden Zylinderbänke hinweg erfolgen. Dies wäre jedoch auch kein großes Unterfangen, da Sie lediglich die Bank, die um 180 Grad gedreht ist, an das Injektor-Ereignis der Bank binden müssen, das korrekt getimed ist. Plötzlich hast du einen Motor, der sich so verhält, wie du es beschrieben hast.

Eine Implementierung in der realen Welt würde entweder bedeuten, den Steuerriemen willkürlich um 180 Grad auszulegen oder die Keilnut von der Nockenwelle zu entfernen (oder einen modifizierten Satz von Riemenscheiben zu verwenden), so dass der Nocken im Vergleich zum Nockenrad um 180 Grad nach außen gedreht war. Bei einem Auto mit Kraftstoffeinspritzung könnten Sie die ECU neu programmieren, um die Bank von zwei Einspritz - und Zündungsereignissen zu der Bank 1 zu bewegen, oder Sie könnten die Verkabelung von den Einspritzdüsen und dem Spulenpaket von der Bank zwei trennen und sie überbrücken bank one connectors (Ich würde das lieber in der Steuergeräte-Software machen und das Überbrücken der Anschlüsse wäre ein bisschen ein "Hack", aber kein Grund, warum es nicht funktionieren würde, vorausgesetzt, der Kabelbaum und alle Relais, die du benutzt hast, waren dem Job gewachsen) .

Für Boxer-Anwendungen denke ich, dass das alles ist und alles, was Sie tun müssen.

Jason C
Interessant. Ich könnte mir vorstellen, dass das einzige kleine Problem mit der Verdrahtung der Einspritzventilbänke zusammen ist, im Gegensatz dazu, wenn es irgendwelche nicht idealen Unterschiede zwischen den Zylindern oder was auch immer in den beiden Bänken gibt, könnten die Kraftstoffabfälle für die Masterbank sein ungeeignet für den Sklaven.

Steve Matthews
@JasonC grundsätzlich, ja. Sie müssten jeden Injektor als Paar steuern (wie in den alten Mini MPI-Motoren, die nur zwei Einspritzdüsen für vier Zylinder hatten). Das ist wahrscheinlich der Grund, warum es besser wäre, dies in Software zu tun, aber in der Theorie könnte es mit einem überbrückten Webstuhl laufen, etwas weniger als perfekt.

DucatiKiller♦
@SteveMatthews Sie sind jetzt über 10K. Glückwunsch!. TY für die Antwort.

Steve Matthews
Danke @DucatiKiller, habe ich überprüft und es scheint, dass die Subaru-Nocken mit einer Keilnut ausgestattet sind. Wenn man ihn einfach von der Nockenwelle abfräst, kann man ihn um 180 Grad nach außen montieren (man muss sicherstellen, dass das Nockenrad ziemlich fest ist). Ich kenne einige Motorsport-Typen, die ohne eine Keilnut laufen, weil es ihnen effektiv ermöglicht, Standardausrüstung (gemäß ihren Regs) als ein Nonius-Nockenrad zu verwenden. Nochmals vielen Dank, dass du mich über 10K geschoben hast.

Captain Kenpachi

Führt irgendjemand von den Vierzylinderautos diese Konfiguration aus?

Ja, ich glaube, Subaru macht das. Wenn nicht sie, dann der VW Käfer.

Wenn sie das tun, wie würden sie diese Cams nennen?

Ich glaube nicht, dass sie etwas besonderes genannt werden. Aber ich weiß es nicht genau.

Insbesondere bin ich wirklich neugierig, gibt es ähnliche Lösungen für Subaru-Plattformen wie den 2008 oder 2009 WRX Boxer Motor?

Sie könnten eine benutzerdefinierte Billet Cam für Ihre Anwendung geschnitten haben. Um die richtige Zündreihenfolge zu erhalten, sollten Sie in der Lage sein, einfach die Steckerleitungen zu wechseln. Es sei denn, Sie haben eine ECU, die darauf achtet, welcher Zylinder wann zündet.

Ich denke, das Problem bei Einspritzmotoren ist, dass Sie eine elektronische Einspritzung haben. Diese Systeme haben eine ECU, die viele Aspekte des Motors steuert, im Gegensatz zu einem Vergaser, der nur ein mechanisches Teil ist, also ist es viel komplizierter und Sie müssen möglicherweise ein Aftermarket-Management-System installieren.

Also ja, es ist möglich, aber wenn du keinen Vergasermotor hast, wird es viel mehr Ärger geben, als es wert ist. Sie könnten ähnliche Ergebnisse erzielen, wenn Sie eine Hochauftriebs-Profilkurve installieren und das Lagerverwaltungssystem einfach zuordnen können.

DucatiKiller♦
Ich mag die Idee, es zu tun. Nicht weil es gemacht werden sollte. Ich denke du kannst die Injektoren gleichzeitig abfeuern. Aber letztendlich scheint es, gibt es eine Antwort und jemand würde eine Kamera machen müssen, die das tut. Ich sehe den FI nicht als Einstiegshürde, da ich sehe, dass die eigentliche Kamera der Kern des Problems ist.

Captain Kenpachi
Lassen Sie uns wissen, wie es sich entwickelt.

Steve Matthews
Ich glaube, einer der Namen von Nockenwellen, die das Timing über einzelne Zylinder verändern, ist "Scatter Cams".

Hobbes
Weder Subaru noch der VW Käfer verwenden die "Big Bang" -Konfiguration. Sie haben ihre Zündungen 180 ° auseinander wie normale 4-Zylinder-Motoren. Um eine "Big Bang" -Konfiguration in einem Subaru zu erhalten, müssen Sie die Nocken austauschen.

SteveRacer
@Hobbes +1 Danke für die Reduzierung meines Blutdruckes. Spot auf. Ich weiß nicht, woher diese Pferdefedern manchmal kommen.

SteveRacer

Führt irgendjemand von den Vierzylinderautos diese Konfiguration aus?

Nicht, dass ich finden kann, mit der simulierten Ausnahme von einigen "Scatter Cams", auf die von @ Steve Matthews verwiesen wird, und eine großartige Antwort von @ Paulster2 gegeben hat. Diese sind zwar nicht wirklich "Big Bang" nach strenger Definition.

Hier ist ein Link zu einer wirklich guten Lektüre, obwohl es nur marginal passend ist!

Wenn sie das tun, wie würden sie diese Cams nennen?

Das tun sie nicht, also werde ich Ghostphantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams (GOVUC) sagen.

Insbesondere bin ich wirklich neugierig, gibt es ähnliche Lösungen für Subaru-Plattformen wie den 2008 oder 2009 WRX Boxer Motor?

Die Subie-Szene ist diejenige, die ich mit der größten Wahrhaftigkeit und Bereitwilligkeit kommentieren kann. Und die Antwort ist einfach "Nein". Es ist mir egal, was jemand "glaubt", es passiert nicht. Es scheint nicht, dass der große Energieimpuls, der mit der Big Bang-Konfiguration verfügbar ist, irgendeine Hilfe für ein Auto bereitstellen würde. Es gibt eine komplexe Physik, auf die ich gestoßen bin, die feststellt, wie die Pulse die Karkasse des Reifens auf Motorrädern verzerren, was zu einer pulsierenden Kurvenfluchtgeschwindigkeit (mit einem sehr geübten Fahrer) führt und so die Popularität für eine Weile zu Hause brauen lässt.

Dasselbe hat keine Anwendung in Autos. Mit der sooper-genial-Radialreifen-Technologie bei Motorrädern glaube ich, dass der größte Teil des Nutzens nun auch von dieser Anwendung verschwunden ist. Der "Faustkämpfer" -Motor genießt eine feine Balance und einen niedrigen Schwerpunkt. Ich habe Methanol, E85 und eine ganze Reihe von Turbos gesehen, die auf Motoren der EJ-Serie angewendet wurden, zusammen mit jedem Trick im Buch und einigen, die es nicht sind. (500+ AWD Hp auf 2 Liter, 750+ AWD Hp auf 2,5) Aber keine GOVUC auf Subaru.

Das Schneiden und Drehen von Subie-Nocken (2 an einigen, 4 an anderen) ist einfach nicht in den Karten. Und es ist auch kein verschwendeter Funke, also ist das ein Problem. Zusammen mit dem FI. Aber Sie könnten es einfach genug riggen, indem Sie einfach 1-4 und 2-3 Funken und FI zusammen gruppieren, wie @steve Matthews vorgeschlagen hat. Aber diese teuren Cams werden wertlos sein, und ich denke, dass die Erzeugung von Drehmoment-, Leistungs- oder Kurvenaustrittsgeschwindigkeiten insgesamt nachteilig ist.

Das ist keine große Antwort, aber trotzdem eine Antwort. In der Zwischenzeit ist hier ein großartiger Artikel, den ich gefunden habe, der eine Menge des Torsionseingangs auf einer Kurbelwelle beschreibt, die verschiedene Konfigurationen und Zeiten gegeben ist. (In anderen Worten, beantwortet die Frage nicht, lecken, aber ist immer noch eine nette Lektüre - und bietet eine Menge der Hintergrundinformationen notwendig, um vollständig auf diese Frage zu denken ...)

Kurbelwellenmoment Verschiedene Konfigurationen und Zeiten

DucatiKiller♦
Ich liebe die Antwort. Vielen Dank. Ich mag besonders dieses Stück literarischen Ausdrucks, "Ghostfantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams". +1

CrisRam

Es gibt 2 Hauptfeuerbefehle im Gebrauch, sie werden Screamer und Big Bang genannt, der Unterschied liegt nicht in der Zündreihenfolge, es liegt in der Zeit zwischen den Zündungen der Kolben. Der berüchtigte Sound eines Superbikes, dieser hohe Schrei ist ein Screamer-Motor, er feuert sequentiell, einen Kolben nach dem anderen in regelmäßiger Weise, aber der Bigbang-Motor feuert 2 Kolben gleichzeitig ab und gibt es ist das klumpige Geräusch, deshalb klingt das Yamaha R1 mit seiner Kurbelfläche so, wie es klingt, anders als ein Ninja oder ein CBR oder ein BMW S1000RR. Sie müssen berücksichtigen, dass dieser Unterschied in der Zündung nicht wirklich das Drehmoment oder die Leistungstabelle in einem Dynamometerbericht ändert, der Unterschied ist berüchtigter in einem Fahrrad mit einem 4-Zylinder-Motor, weil der Big-Bang-Motor den Reifen mehr Zeit gibt zwischen den krafthüben um mit der kraft fertig zu werden und mit dem boden zu greifen, im gegensatz zum screamer engine, es feuert nur sequentiell und gibt dem reifen nicht genug zeit um mit der leistung fertig zu werden, wenn zu viel kraft da ist Der Grund, warum Mick Doohan in der Superbike-Rennszene so berühmt wurde, in den 90ern, als niemand den Screamer-Motor wollte, wenn jeder Fahrer Angst hatte und sich über die plötzliche Leistung der Motorräder beschwerte, war er der Einzige, der blieb der Screamer, alle anderen rasten den Urknall, und er gewann die Meisterschaft mit dem Screamer-Motor und zeigte, wie gut er war und wie besser der Screamer-Motor ist, wenn man weiß, wie man Gas gibt, ständig die Reifen raucht und treibt einige Ecken und alle im Staub liegen.

SteveRacer

SteveRacer
Ich kann diesem Biest nicht entkommen. "Der Unterschied liegt nicht in der Zündreihenfolge, es liegt in der Zeit zwischen den Zündungen der Kolben" Ich habe keine Ahnung, was das bedeutet, als ob ich sollte. Der UNTERSCHIED hat nichts mit der Ausrichtung der Kurbelwelle zu tun. Die letztendlichen Effekte müssen noch in dieser Herausforderung bestimmt werden.

Steve Matthews
@SteveRacer Ich nehme an, dass er sich mehr auf die Nockenperiode bezogen auf die Kurbelwellenlänge bezieht. In dem alten Motor der Austin A-Serie konnten "Scatter Cams" verwendet werden, die unterschiedliche Punkte von maximaler Dauer für verschiedene Zylinder hatten. Dies funktionierte zum Teil aufgrund der siamesischen Anschlusskonfiguration des Kopfes, wo die beiden mittleren Zylinder einen Anschluss für den Auslass gemeinsam hatten und es nur zwei Einlassanschlüsse gab. Ich weiß nicht, ob das bei einem 8-Port-4-Zylinder-Motor gleich funktionieren würde.

Steve Matthews
@SteveRacer dieser Thread enthält mehr Informationen, es ist leicht unabhängig ... mechanics.stackexchange.com/questions/23939/ ...
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