Formelzusammenfassung 2 Taktmotoren:
Hier eine kleine Zusammenfassung von nützlichen Formeln. Vorkenntnisse von nöten. Für umgesetzte Motorschäden lehne ich natürlich jede Haftung sowie auch für die Korrektheit (Schreibfehler..)ab.
Verdichtung:
Geometrisches Verdichtungsverhältnis
p=(V_h+V_b)/V_b
Vb = Brennraumvolumen (cm3)
Vh = Hubraumvolumen (cm3)
P = Verdichtungsverhältnis (p:1)
Effektives Verdichtungsverhältnis:
p= (V_h(h-s)/h)/V_b
h = Hub (cm)
s = Höhe des Auslassschlitzes (cm)
Brennraumverkleinerung (Näherungswert):
B=(d^2À)/4b
B = Brennraumverkleinerung (cm3)
d = Zylinderbohrung (cm)
b = Materialabnahme am Zylinderkopf (cm)
Auspuff:
Öffnungsdauer Auslassschlitz:
t_ö= (TÆ)/(360°) (s)
T = Zeit für eine vollständige Kurbelumdrehung 360°
tö = Zeit, in der der Auslas schlitz geöffnet ist (s)
Æ=Winkel,um den sich die Kurbelwelle in der Zeit t dreht (°KW)
n = Drehzahl (1/min)
T = 1/n
Mit diesem Wert:
t_ö=(60Æ)/(n360°) (s)
Schallgeschwindigkeit:
Bei 0°C: 331m/s
cs = 331 + 0,6T
cs = Schallgeschwindigkeit (m/s)
T = Temperatur (°C)
Benötigte Zeit der Druckwelle:
t_r=(2l_r)/c_s
l_r=(c_s Æ)/12n
tr = Benötigte Zeit der Druckwelle vom Auslassschlitz bis Ende Gegenkonus und wieder zurück.
lr = Auspufflänge vom Auslassschlitz bis ende Gegenkonus (=Resonanzlänge) (m)
Überprüfung:
tö=tr
Einlasssystem:
Schwingungsformel:
n=(1750Æ)/(V_k l/F_m )
n = Resonanzdrehzahl (1/min)
l = Resonanzlänge vom Einlassschlitz bis Ende Ansaugrohr (Bis Anfang Ansaugtrichter oder Luftfilter).
Æ = Öffnungswinkel Einlass (°KW)
Vk = Kurbelhausvolumen bei der Öffnung des Einlassschlitz (cm3)
Fm = Mittlerer Querschnitt der Ansaugleitung (cm2)
d = Durchmesser eines dem Einlassschlitz flächengleichen Kreises (cm)
Optimaler Vergaserdurchmesser (Näherungswert):
d=(V_hn)
d = Vergaserdurchmesser (mm)
Vh = Hubvolumen Zylinder (in Litern)
n = Zu erwartende Leistungsdrehzahl
k = Empirischer Faktor: 0.9…1 (hohe Literleistung), 0.7….0.8 (geringere Literleistung)
Optimaler Einlasswinkel:
Æ=n/1750(V_k l/F_m )
Kolben:
Mittlere Kolbengeschwindigkeit:
v_m=(hn)/30 [m/s]
v_maxH1.6v_m
Vm = Mittlere Kolbengeschwindigkeit (m/s)
h = Kolbenhub (m)
n = Drehzahl (1/min)
vmax = Maximale Kolbengeschwindigkeit (m/s)
Gasdruck/Kolbenkraft:
p=F/A
F=pA
p = Druck (N/cm2)
A = Kolbenfläche (cm2)
d = Kolbendurchmesser (cm)
F = Kolbenkraft (N)
Umrechnung Kurbelwinkel in Kolbenweg:
s=r(1+r/4l-cosÆ-r/4lcos2Æ)
s = Kolbenweg von OT aus
r = Kurbelradius(1D2Hub)
l = Länge des Pleuels
Æ = Kurbelwinkel
Pleuelstangenverhältnis:
»_Pl=r/l
»Pl = Pleuelstangenverhältnis
l = Pleuelstangenlänge (mm)
r = Kurbelradius (mm)
Drehmoment:
M=Fr
M = Drehmoment (Nm)
F = Kraft (N)
r = Hebelarm (m)
Sonstige:
Überströmkanallänge:
l=(F_mÆ^2c_s^2)/(18À^2V_kn^2 )-0.374 F_m
Vk = Kurbelgehäusevolumen bei UT ohne Überströmkanäle (cm3)
l = Mittlere Länge Überströmkanal (cm)
Fm = Mittlere Querschnitts fläche Überströmkanal (cm2)
Æ = Steuerwinkel (°KW) (Abzüglich 30-60° für Einschwingzeit)
Übersetzungsverhältnis:
i=z_1/z_2
i = Übersetzung
z1 = Zähne zahl Ritzel
z2 = Zähne zahl Kettenblatt
Benzin Öl Mischverhältnis:
V = K z
V = Schmierölvolumen (l)
K = Kraftstoffvolumen (l)
z = Mischungsverhältnis (Schmieröl : Kraftstoff)
Luftwiderstandsbeiwert:
c_w= F_L/(0.615Av^2 )
AH0.8bh
cw = Luftwiderstandsbeiwert
FL = Luftwiederstand (N)
v = Fahrtgeschwindigkeit (m/s)
A = Querschnitts fläche (m2)
b = Fahrzeugbreite (m)
h = Fahrzeughöhe (m)
ñ = Dichte der Luft (kg/m3) ( 1.230 kg/m3)
Leistung:
P=(Mn)/9550
P = Leistung (kW)
M = Drehmoment (Nm)
n = Drehzahl (1/min)
Kinetische Energie:
W_k=(mv^2)/2
Wk = Kinetische Energie (Nm, J, Ws)
m = Masse (kg)
v = Geschwindigkeit (m/s)
Hier eine kleine Zusammenfassung von nützlichen Formeln. Vorkenntnisse von nöten. Für umgesetzte Motorschäden lehne ich natürlich jede Haftung sowie auch für die Korrektheit (Schreibfehler..)ab.
Verdichtung:
Geometrisches Verdichtungsverhältnis
p=(V_h+V_b)/V_b
Vb = Brennraumvolumen (cm3)
Vh = Hubraumvolumen (cm3)
P = Verdichtungsverhältnis (p:1)
Effektives Verdichtungsverhältnis:
p= (V_h(h-s)/h)/V_b
h = Hub (cm)
s = Höhe des Auslassschlitzes (cm)
Brennraumverkleinerung (Näherungswert):
B=(d^2À)/4b
B = Brennraumverkleinerung (cm3)
d = Zylinderbohrung (cm)
b = Materialabnahme am Zylinderkopf (cm)
Auspuff:
Öffnungsdauer Auslassschlitz:
t_ö= (TÆ)/(360°) (s)
T = Zeit für eine vollständige Kurbelumdrehung 360°
tö = Zeit, in der der Auslas schlitz geöffnet ist (s)
Æ=Winkel,um den sich die Kurbelwelle in der Zeit t dreht (°KW)
n = Drehzahl (1/min)
T = 1/n
Mit diesem Wert:
t_ö=(60Æ)/(n360°) (s)
Schallgeschwindigkeit:
Bei 0°C: 331m/s
cs = 331 + 0,6T
cs = Schallgeschwindigkeit (m/s)
T = Temperatur (°C)
Benötigte Zeit der Druckwelle:
t_r=(2l_r)/c_s
l_r=(c_s Æ)/12n
tr = Benötigte Zeit der Druckwelle vom Auslassschlitz bis Ende Gegenkonus und wieder zurück.
lr = Auspufflänge vom Auslassschlitz bis ende Gegenkonus (=Resonanzlänge) (m)
Überprüfung:
tö=tr
Einlasssystem:
Schwingungsformel:
n=(1750Æ)/(V_k l/F_m )
n = Resonanzdrehzahl (1/min)
l = Resonanzlänge vom Einlassschlitz bis Ende Ansaugrohr (Bis Anfang Ansaugtrichter oder Luftfilter).
Æ = Öffnungswinkel Einlass (°KW)
Vk = Kurbelhausvolumen bei der Öffnung des Einlassschlitz (cm3)
Fm = Mittlerer Querschnitt der Ansaugleitung (cm2)
d = Durchmesser eines dem Einlassschlitz flächengleichen Kreises (cm)
Optimaler Vergaserdurchmesser (Näherungswert):
d=(V_hn)
d = Vergaserdurchmesser (mm)
Vh = Hubvolumen Zylinder (in Litern)
n = Zu erwartende Leistungsdrehzahl
k = Empirischer Faktor: 0.9…1 (hohe Literleistung), 0.7….0.8 (geringere Literleistung)
Optimaler Einlasswinkel:
Æ=n/1750(V_k l/F_m )
Kolben:
Mittlere Kolbengeschwindigkeit:
v_m=(hn)/30 [m/s]
v_maxH1.6v_m
Vm = Mittlere Kolbengeschwindigkeit (m/s)
h = Kolbenhub (m)
n = Drehzahl (1/min)
vmax = Maximale Kolbengeschwindigkeit (m/s)
Gasdruck/Kolbenkraft:
p=F/A
F=pA
p = Druck (N/cm2)
A = Kolbenfläche (cm2)
d = Kolbendurchmesser (cm)
F = Kolbenkraft (N)
Umrechnung Kurbelwinkel in Kolbenweg:
s=r(1+r/4l-cosÆ-r/4lcos2Æ)
s = Kolbenweg von OT aus
r = Kurbelradius(1D2Hub)
l = Länge des Pleuels
Æ = Kurbelwinkel
Pleuelstangenverhältnis:
»_Pl=r/l
»Pl = Pleuelstangenverhältnis
l = Pleuelstangenlänge (mm)
r = Kurbelradius (mm)
Drehmoment:
M=Fr
M = Drehmoment (Nm)
F = Kraft (N)
r = Hebelarm (m)
Sonstige:
Überströmkanallänge:
l=(F_mÆ^2c_s^2)/(18À^2V_kn^2 )-0.374 F_m
Vk = Kurbelgehäusevolumen bei UT ohne Überströmkanäle (cm3)
l = Mittlere Länge Überströmkanal (cm)
Fm = Mittlere Querschnitts fläche Überströmkanal (cm2)
Æ = Steuerwinkel (°KW) (Abzüglich 30-60° für Einschwingzeit)
Übersetzungsverhältnis:
i=z_1/z_2
i = Übersetzung
z1 = Zähne zahl Ritzel
z2 = Zähne zahl Kettenblatt
Benzin Öl Mischverhältnis:
V = K z
V = Schmierölvolumen (l)
K = Kraftstoffvolumen (l)
z = Mischungsverhältnis (Schmieröl : Kraftstoff)
Luftwiderstandsbeiwert:
c_w= F_L/(0.615Av^2 )
AH0.8bh
cw = Luftwiderstandsbeiwert
FL = Luftwiederstand (N)
v = Fahrtgeschwindigkeit (m/s)
A = Querschnitts fläche (m2)
b = Fahrzeugbreite (m)
h = Fahrzeughöhe (m)
ñ = Dichte der Luft (kg/m3) ( 1.230 kg/m3)
Leistung:
P=(Mn)/9550
P = Leistung (kW)
M = Drehmoment (Nm)
n = Drehzahl (1/min)
Kinetische Energie:
W_k=(mv^2)/2
Wk = Kinetische Energie (Nm, J, Ws)
m = Masse (kg)
v = Geschwindigkeit (m/s)