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[Typ89] Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Kupplung / Getriebe / Wellen / Differenzial

Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon 10v-Coupe » Mo 17. Jun 2013, 19:32

Hallo,
so das leichte Schwungrad klaut anscheinend ein wenig Drehmoment.
Hier das neue Ergebnis, 141PS bei 5650rpm und 200Nm bei 4000rpm.
Vorher waren es 138PS bei 4900rpm und 210Nm bei 4100rpm.
Somit habe ich durch die 3kg erleichterung 10Nm verloren.

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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Jan867 » Di 18. Jun 2013, 13:50

Hallo,

ich denke eher, das der Leistungsprüfstand einen an der Murmel hat. Entweder bei der ersten oder zweiten Prüfung. Einschlägige Berichte sind bekannt... Mehr PS mit leichtem Schwungrad geht ja schon mal gar nicht, und weniger Drehmo obwohl er spürbar besser durchzieht :evil: . Da kannst Du Dich wohl eher auf Deinen Popometer als auf den Prüfstand verlassen :idea: .

Deshalb würde ich mit meinem Wagen auch erst auf einen Prüfstand fahren, wenn zeitgleich ein gleicher und serientreuer Motor zum Vergleichen getestet werden kann. Wenn Du in 3 Monaten nochmal hinfährst, gibt es die nächste Überraschung...
Grüße
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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon 10v-Coupe » Di 18. Jun 2013, 18:35

Hallo,
vielleicht sind die 3PS woanders her, da ja zwischen der ersten und dieser zweiten Messung ein paar Kleinigkeiten geändert wurden.
Das son leichteres Schwungrad vielleicht doch etwas Drehmoment klaut aber trotzdem besser vorran geht kann ja möglich sein.
Man will sich ja jetzt nicht drüber streiten, im Großen und Ganzen ist das alles inordnung.
Und das son Prüfstand mal anders geht oder so kann auch gut sein, entweder vom Bediener aus oder Wetterlage.
Aber wer weiß das schon so genau.

mfg
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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Mad Dog » Mi 19. Jun 2013, 07:51

Moinsen!

10v-Coupe hat geschrieben:...Das son leichteres Schwungrad vielleicht doch etwas Drehmoment klaut aber trotzdem besser vorran geht kann ja möglich sein...

Vielleicht mal ein bisschen Physik an dieser Stelle. ;)

Generell verhalten sich Drehmoment und Leistung folgendermaßen zueinander:
P = 2 * Pi * M * n
=> Leistung ist 2 mal 3,14 mal Drehmoment mal Drehzahl. => Gibt ein Motor also bei einer bestimmten Drehzahl eine bestimmte gleichbleibende Leistung ab, so kann das Drehmoment nicht variieren.

Die Schwungscheibe ist nichts anderes als ein (Rotations)Energiespeicher, ähnlich einem Kondensator in der Elektrotechnik.

Wird die Kapazität dieses Speichers verringert (leichterer Schwung), so wird von der abgegebenen Verbrennungsleistung der Kurbelwelle beim Beschleunigen WENIGER Energie in den Speicher / die Schwungscheibe gepumpt.
Die Folge ist, dass durch die verringerte Rotationsmasse das Hochtouren schneller geschieht, das Abtouren (da ja dabei im Gegenzug weniger gespeicherte Energie rückgewonnen wird) aber ebenfalls.

Beim Rollenleistungsprüfstand wird zuerst 'raufbeschleunigt und dabei Rad-Drehmoment und Radleistung über Drehzahl bestimmt. Hinterher wird "abgetourt", und der Prüfstand ermittelt daraus Verlustreibung und (im vorliegenden Fall wichtig!) die Massen (=Energiespeicher) im Antriebsstrang.
Wird nun die Kapazität (also die rotierenden Massen) verändert, so ändern sich auch die "Roh-Messwerte" und somit die Berechnung des Prüfstands entsprechend.
Physikalisch wird aber durch die Veränderung der Rotationsmasse/Energiespeicher/Schwungscheibe nichts an der über die Pleuel auf die Kurbelwelle übertragenen Leistung verändert (vielleicht von ein paar geringfügig anderen Reibungsverlusten im Promil-Bereich mal abgesehen)!

Insofern halte ich die beiden Prüfstandsläufe für "im Rahmen der Messungenauigkeiten" vergleichbar.

Dass die Messergebnisse ohnehin nur einen groben Anhaltspunkt bieten, das ist doch schon bei der ersten Messung erkennbar, die ihm die Maximalleistung bei 4.900 U/min bescheinigt.
Wenn man TATSÄCHLICH eine belastbare Leistungs- und Drehmoment-Kurve haben will, dann muss der Motor ausgebaut und auf einen Motor-Prüfstand geschnallt werden. Auf einem Rollen-Leistungsprüfstand sind keine genaueren Ergebnisse als etwa +/-5 Prozent zu erwarten - vor allem nicht wenn die Messungen mehrere Tage oder Wochen auseinander liegen.

Gruß

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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon audiavus » Mi 19. Jun 2013, 09:08

was wichtiger ist: der Prüfstand muss auch auf dem Stand der technik sein, bzw ordentlich gewartet worden sein. Wenn man da auf sone alte Hucke fährt, die schon seit 30 Jahren keinen Service/Kalibrierung mehr gesehen hat, hat man auch keine verlässlichen Ergebnisse.
Ein moderner Rollenprüfstand ist schon relativ genau (kenn die dinger ja zur genüge, 3 Unterschiedliche Prüfstände, abweichungen waren bei mir nie mehr als 3-4 PS). Was auch was ausmacht, ist ob der Bediener mit dem Ding umgehen kann.
Und wenn man einen Vergleich haben will, muss man halt VOR dem Tuning messen, und dann zur gleichen Temperatur/Wetterlage etc wieder nach dem Tuning.
Das Popometer kann einen da gewaltig anlügen, erstens wg Placebo-effekt, zweitens machen Faktoren wie andere Geräuschkulisse, Sportfahrwerk, oder in dem Fall die Leichte Schwungscheibe.
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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Jan867 » Mi 19. Jun 2013, 14:43

Mad Dog hat geschrieben:Physikalisch wird aber durch die Veränderung der Rotationsmasse/Energiespeicher/Schwungscheibe nichts an der über die Pleuel auf die Kurbelwelle übertragenen Leistung verändert (vielleicht von ein paar geringfügig anderen Reibungsverlusten im Promil-Bereich mal abgesehen)!

sehr schöne Abhandlung, und irgendwie hast Du ja Recht :lol: . Baut man diesen Motor in ein leichteres Fahrzeug ein, so ist die stärkere Beschleunigung auch nur auf das Mindergewicht, und nicht auf die höhere Leistung zurückzuführen. :mrgreen:

...auch wenn sich 3 kg Schwungmasse überproportional besser auswirken als 30 kg Fahrzeuggewicht.
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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon matze » Mi 19. Jun 2013, 22:43

gibt ja einige die durch nen leichteren schwung nicht mehr auf die alte endgeschwindigkeit kamen......

beim Beschleunigen macht sich die kleinere rotationsmasse durch den schwung schon bemerkbar, da dieser rotatorisch und translatorisch beschleunigt werden muss..

aber da du beim 5 zylinderpro Umdrehung nur 2,5 zündungen hast, muss in der Zeit dazwischen das Schwunggrad durch gespeicherte Energie überbrücken... wenn man das jetzt leichter macht, bleibt zwar der maximale peak fast gleich aber dein durchschnittswert sinkt....

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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Mad Dog » Do 20. Jun 2013, 08:32

Moinsen!

Ja, das ist richtig!
Aber dieser Effekt tritt normalerweise erst jenseits der Nenndrehzahl auf, also wenn der Motor zu weiter steigenden Kolbengeschwindigkeiten/Drehzahlen leistungsmäßig durch den sich verschlechternden Füllgrad "abgeschnürt" wird.

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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Jan867 » Do 20. Jun 2013, 14:20

matze hat geschrieben:gibt ja einige die durch nen leichteren schwung nicht mehr auf die alte endgeschwindigkeit kamen......

jupp, darüber hatten wir auch schon philosophiert. Aber es scheint so zu sein, daß bei diesem Fahrzeug die Verringerung der Schwungmasse um 25 % zu keinem Einbruch bei der Endgeschwindigkeit geführt hat. Theoretisch.




aber da du beim 5 zylinderpro Umdrehung nur 2,5 zündungen hast, muss in der Zeit dazwischen das Schwunggrad durch gespeicherte Energie überbrücken... wenn man das jetzt leichter macht, bleibt zwar der maximale peak fast gleich aber dein durchschnittswert sinkt....

könnt ihr das für mich etwas näher erläutern? Max. Peak? Abhängigkeit zu welchem Durchschnittswert?
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Re: Fidanza Schwungscheibe 5-Zylinder

Beitragvon Mad Dog » Fr 21. Jun 2013, 08:08

Moinsen!

Jan867 hat geschrieben:...
aber da du beim 5 zylinderpro Umdrehung nur 2,5 zündungen hast, muss in der Zeit dazwischen das Schwunggrad durch gespeicherte Energie überbrücken... wenn man das jetzt leichter macht, bleibt zwar der maximale peak fast gleich aber dein durchschnittswert sinkt....

könnt ihr das für mich etwas näher erläutern? Max. Peak? Abhängigkeit zu welchem Durchschnittswert?

Gut, ich will's mal versuchen. Ist nicht so ganz einfach zu erklären. An 'ner Tafel mit Zeichnungen ginge es besser. ;)

O.k., also man stelle sich mal vereinfacht einen Motor mit einem Zylinder und Schwungmasse bei konstanter Drehzahl vor.
Im Arbeitstakt (Expansionstakt) drückt der Verbrennungsdruck auf den Kolben und beschleunigt Kolben und Pleuel nach unten und somit auch die Schwungscheibe auf eine höhere Geschwindigkeit. In den anderen drei Takten (Ausstoßen, Ansaugen, Verdichten) baut die Schwungscheibe wiederum Geschwindigkeit ab.
Vereinfacht man diese Betrachtung soweit, dass man jeweils von konstanten Kräften während der Expansion (Energieaufnahme der Schwungscheibe) und danach in den anderen drei Takten (Energieabgabe der Schwungscheibe) ausgeht, und vernachlässigt man außerdem die oszillierenden Massen, so erhält man in Näherung eine über die Zeit dreiecksförmige periodische Geschwindigkeit der Schwungscheibe. Dabei ist der minimale Geschwindigkeitspeak zum Zeitpunkt des OT (bei Zündung) erreicht, der maximale Peak im unteren Totpunkt danach. Der Durchschnittswert liegt bei dieser vereinfachten Betrachtung in der Mitte zwischen minimalem und maximalem Peak.

Verringert man nun die Schwungmasse auf die Hälfte, so werden sich Geschwindigkeitszunahme und -Abnahme der Schwungscheibe ("delta Omega nach delta t") verdoppeln, ebenso wie der Abstand zwischem minimalem und maximalem Peak.
Dabei bleibt der Mittelwert der gleiche.

ABER: Diese Annahme geht davon aus, dass bei sich immer weiter verringernder Schwungmasse (Grenzwertbetrachtung: Rotierende Masse = 0) die Geschwindigkeit des Kolbens bzw. die Geschwindigkeitszunahme der Schwungscheibe bis ins Unendliche steigen kann - tut sie aber nicht.
Je größer die Kolbengeschwindigkeit wird, desto mehr fallen die Masse von Kolben und Pleuel in's Gewicht. Denn im Gegensatz zu den rotierenden Massen kann die in OSZILLIERENDE Massen eingebrachte kinetische Energie NICHT wieder rückgewonnen werden, sondern wird mit dem Abbremsen in Richtung der beiden Totpunkte jedesmal "verbrannt". Außerdem kommt hinzu, dass der Motor sich aufgrund der nicht unendlich schnell möglichen Ladungswechsel bei hohen Drehzahlen selbst "abschnürt".
Diese Effekte führen dazu, dass es tatsächlich eine gewisse maximale Kolbengeschwindigkeit gibt und infolgedessen der von matze genannte maximale Peak nicht unendlich steigen kann. Die Kolbengeschwindigkeit hat also quasi eine Art Sättigungswert.

Für Elektrotechniker: Man stelle sich die Ladekurve eines Kondensators kurz vor Erreichen der Quellspannung (also am oberen Ende der E-Funktion nach 2..4 Tau) vor.
Oder: Verringere ich in einem ungeregelten Netzteil den Glättungskondensator (welcher z.B. für einen Spannungsripple von 10% dimensioniert ist) auf den halben Wert, so verdoppelt sich der Ripple näherungsweise, aber der Maximalwert liegt kaum höher als zuvor => der Mittelwert sinkt.

Wie schon gesagt: Dieser Effekt tritt beim Verbrennungsmotor üblicherweise erst bei sehr hohen Drehzahlen, in der Regel deutlich jenseits der Nennleistung/Nenndrehzahl auf.
Elektrotechnisch betrachtet bewegen wir unsere Motoren quasi im Bereich von 40..60% einer Kondensator-Ladespannungskurve... ;)

Ich hoffe, das ist zumindest halbwegs verständlich 'rüber gekommen. Ich bin leider kein Lehrer oder Dozent.

Gruß

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