Kuplan moottorin tehoon vaikuttavat pullonkaulat

[CallookVdub]

Tuli toisella keskustelupalstalla vastaan kysymys: miksi ei volkkarin ilmajäähdytetystä koneesta saa vaikuttavia teholukemia irti muuta kuin jäätävällä työmäärällä, isolla kuutiotilavuudella ja rahasummalla ja/tai ahtamalla?

 

Hetken mietittyäni tulin seuraaviin johtopäätöksiin:

 

Ilmajäähdytetyt koneet, etenkin kesäisin käy huomattavasti kuumempina kuin vesijäähdytetyt, aiheuttaen suurempia kitka-ja lämpöhäviöitä.

 

Moottorilohko itsessään on kevyttä, mutta melko pehmeää magnesium-alumiiniseosta, jossa kampiakseli on tuettu vain kolmella runkolaakeripukilla ja yhdellä pienemmällä laakeripukilla hihnapyörän takaa aiheuttaen rajumpia lohkoon kohdistuvia voimia, rasituksia, turhaa värähtelyä ja ennen pitkää runkolinjan kulumista.

Vakio lohko on heikko 3. Sylinterin takaa, eikä täyttöhitsaamatta kestä suuria tehoja pitkään hyvin.

Lohkon öljykanavissa ja öljynkierrossa on myös heikkoja puolia. Lohkossa molempiin kansiin menevä öljy kulkee samaa 5mm kanavaa pitkin, mutta 1-2 puolen sylinterinkansi saa vähemmän öljyä kuin 3-4 puoli aiheuttaen turhaa lämpöä ja venttiilikoneiston hajoamista.

Öljyn tilavuus ja suodatus ovat myös riittämättömät muille, kuin vakiokoneille

Öljyn pickupin putken ympärillä on ainoastaan sihti, josta kaikki sorakiveä pienempi lika/epäpuhtaudet pääsee kulkeutumaan öljykanaviin aiheuttaen nopeaa osien kulumista ja turhaa kitkaa osien välissä.

Öljypumppu on ratasmallinen mekaaninen nokka-akselilla ohjattu pumppu, joka myös ryöstää konetehoja.

 

Moottorin jäähdytys on myös yksi ongelmista. Ennen DogHouse jäähdyttimen ja flektikopan kehittämistä laturin päässä oleva siipipyörä puhalsi öljyjäähdyttimen lävitse jäähdytysilman sylintereille joka jäähdytyskennojen lävitse kulkiessaan kuumeni huomattavasti aiheuttaen etenkin 3. Pytyn kiinnileikkaamisen, sillä se sijaitsi kauimpana flektistä ja sai vähiten jäähdytysilmaa.

 

Vakio imusarja on kaukana ideaalisesta viritetystä pituudesta, ja tekee laturinjalan vieressä tiukan 90 asteen mutkan molempiin suuntiin (poislukien Empi High-Flow-imusarja, jossa alumiinivalussa alhaalla on plenumi sekä loivemmat kurvit parantaen virtausta) 
 

Myöskään imusarja ei ole symmetrinen, vaan laturin asettelun takia 1-2 puolen imusarjan pituus on suurempi häiriten virtauspulsseja.

 

1-kurkkuinen Solex ei myöskään ole mikään optimi. Ideaalitilanne olisi 1 kurkku per sylinteri eli 2x2 kurkkuista kaasutinta.

 

2-reikäkansillisissa moottorissa imusarjan “pässinsarvet” tekevät pykälän imusarjan ja imukanavan juureen tiivisteen kohdalle häiriten virtausta vakiokansilla.

 

Sylinterinkannen valussa venttiilien asettelun takia venttiilien koko ja ventiilin nosto on rajallinen.

 

Sylinterinkannen palotilan muoto ei ole hyvä parhaalle virtaukselle, venttiilejä tulisi upottaa seeteihin syvemmälle, ja palotilaa avartaa venttiileiden ympäriltä, jotta seos pääsisi sylinteriin ja sieltä pois tehokkaammin ja nopeammin.

 

Sylinterinkansien “kannentiivisteen” puute heikentää puristustiiveyttä ja aiheuttaa usein pytyn “uppoamista” sylinterinkanteen.

 

Etenkin sylinterinkannen pakokanavissa on suunnitteluvirhe tehon kannalta. Pakokanavan sisäkurvi tekee lähes 90 asteen kulman ennen venttiili-istukkaa, joka taas häiritsee virtausta. Tähänkin ongelmaan keksittiin Angle-Flo kannet aikoja sitten tosin.

Kuplan kone käyttää työntötankoja, yläpuolisen tai puolisten nokka-akseleiden sijasta aiheuttaen mm. turhaa lisäpainoa venttiilikoneistossa.

 

Alkuperäinen pakoputkisto esilämmityksineen kuristaa konetehoja, eikä myöskään ole lähelläkään optimaalista viritettyä pituutta. Koneen ollessa kuuma esilämmitysputket myös kuumentavat imuilmaa imusarjan sisällä aiheuttaen pienitiheyksisyyttä imuilmassa ja täten rikasta seosta ja huonompaa/hitaampaa polttoaineen palamista.

 

Nokka-akseli on ratasohjattu ja pyörii puolilla kierroksilla mitä kampiakseli. Suora ratasveto on toki varma, mutta ryövää enemmän konetehoista kuin Hihna/ketjuohjattu venttiilikoneisto.

Nämä tuli nyt ainakin nyt heti mieleen. Kommentteihin voi lisäillä jos puuttui jotain.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Edited August 31, 2023 by CallookVdub

[mikko k]

Ehkä yksi pullonkauloista on kuitenkin se että volsun moottori on suunniteltu reilut 80 vuotta takaperin, halpaan kansanautoon, noin 20-30 hevosvoimaisena. Jota tuskin on silloin ajateltu viritettävän suuriin tehoihin. Vertailukohdaksi voinee ottaa esimerkiksi A-Fordin.

Tuossa on niin paljon asiavirheitä etten jaksa kaikkea alkaa oikomaan. Mutta mainittakoon nyt vaikka että 90 asteen pakokanavat kyllä virtaa 300+hv vaparina ja työntötankokoneetkin pyörii 10000rpm..

 

Pitäisikö paljon enemmänkin olla?

 

 

[CallookVdub]

Vertailukohteeksi A-Mallin Fordin moottoria ei voi ottaa, suunnitteluaikakausi on ollut aikaisempi, ja flathead-tekniikan takia sen moottorin läpihengittävyys ei ole läheskään yhtä hyvä, kuin kuplan moottori kannen yläpuolisine venttiileineen.

Ollessani uusi volkkariharrastukseen olisi kiva oppia uuttakin, jolloin asiavirheiden korjaaminen kehittäisi tietämystäni. Toki, 300+hv konetehotkin ovat mahdollisia, mutta referoiden alkuperäiseen tekstiini: Miksi ei volkkarin ilmajäähdytetystä koneesta saa vaikuttavia teholukemia irti muuta kuin *jäätävällä työmäärällä, isolla kuutiotilavuudella ja rahasummalla ja/tai ahtamalla* 300hv virtaavat kannet eivät halvat ole ja nyt mietiskelinkin sitä, mikä moottorin perusrakenteeseen perustuva asia rajoittaa suuria ottotehoja moottorista?

Myös asiayhteys katoaa, toki jotkin työntötankomoottorit kiertää 10000rpm, mutta miksi ei nimenomaan volkkarin ilmajäähdytetty kone, muutakuin korkeilla viritysasteilla, iskunpituus on vakiona melko lyhyt muihin moottoreihin verratessa, jolloin männännopeden rajat eivät tule heti ainakaan vastaan. Vakiokampiakseli ei sellaista kyytiä kestä, mutta kuvitellaan vaikkapa moottoriin taottu 69mm vastapainokampi, ja erikseen tasapainotettu kampikoneisto kytkinasetelmineen.

Edited September 1, 2023 by CallookVdub

[Tutkija]

Vakiokampiakseli kyllä kestää 10000+rpm hajoamatta,muut osat ympärillä ei välttämättä...

[mikko k]

3 hours ago, CallookVdub said:

Vertailukohteeksi A-Mallin Fordin moottoria ei voi ottaa, suunnitteluaikakausi on ollut aikaisempi, ja flathead-tekniikan takia sen moottorin läpihengittävyys ei ole läheskään yhtä hyvä, kuin kuplan moottori kannen yläpuolisine venttiileineen.

Ollessani uusi volkkariharrastukseen olisi kiva oppia uuttakin, jolloin asiavirheiden korjaaminen kehittäisi tietämystäni. Toki, 300+hv konetehotkin ovat mahdollisia, mutta referoiden alkuperäiseen tekstiini: Miksi ei volkkarin ilmajäähdytetystä koneesta saa vaikuttavia teholukemia irti muuta kuin *jäätävällä työmäärällä, isolla kuutiotilavuudella ja rahasummalla ja/tai ahtamalla* 300hv virtaavat kannet eivät halvat ole ja nyt mietiskelinkin sitä, mikä moottorin perusrakenteeseen perustuva asia rajoittaa suuria ottotehoja moottorista?

Myös asiayhteys katoaa, toki jotkin työntötankomoottorit kiertää 10000rpm, mutta miksi ei nimenomaan volkkarin ilmajäähdytetty kone, muutakuin korkeilla viritysasteilla, iskunpituus on vakiona melko lyhyt muihin moottoreihin verratessa, jolloin männännopeden rajat eivät tule heti ainakaan vastaan. Vakiokampiakseli ei sellaista kyytiä kestä, mutta kuvitellaan vaikkapa moottoriin taottu 69mm vastapainokampi, ja erikseen tasapainotettu kampikoneisto kytkinasetelmineen.

Empä nyt oikein tiedä että mitä näiden pohdintojen takana on. Toki tälläistäkin voi aina pohtia. Sitä en kuitenkaan usko etteikö tietoa jo olisi Vaasalaisten harrastajien keskuudessa. Jamppakin on kirjoitellut paljon moottoreista. Ja vahvasti epäilen että isä löytyy tästä?

 

https://volkkaripalsta.com/keskustelu/topic/39747-rhd-114-turkis-invalidikamoilla/

 

[Ketsa]

Kaikki on kovin suhteellista. Otetaan palanmatkaa 70-luvulta oleva kuplan kone, jossa on vakiona vajaat 50 heppaa. Kaikki 50/60/70- luvuilla syntyneet volkkariin perehtyneet harrastajat osaavat kolminkertaistaa tuon moottorin tehon tavalla, toisella tai kolmannella. Ei siis huono 30-luvulla suunniteltu moottori laisinkaan, ainakaan minun mielestäni 😁

[-AP-]

15 hours ago, Ketsa said:

Kaikki on kovin suhteellista. Otetaan palanmatkaa 70-luvulta oleva kuplan kone, jossa on vakiona vajaat 50 heppaa. Kaikki 50/60/70- luvuilla syntyneet volkkariin perehtyneet harrastajat osaavat kolminkertaistaa tuon moottorin tehon tavalla, toisella tai kolmannella. Ei siis huono 30-luvulla suunniteltu moottori laisinkaan, ainakaan minun mielestäni 😁

 

Juuri näin. Mistä vanhanaikaisesta moottorista saa nelinkertaisen - kuusinkertaisen tehon alkuperäiseen nähden 'ilman jäätävää työmäärää'? Neljäsataaheppainen Opelin tappikone? Toistatuhatta veekasi-valurautamöykystä? Eikä nyt puhuta tukankuivaajista kupeessa.

[Marko]

Määrittele vaikuttava teholukema. Kuten tuossa edellä jo todettiin niin myös minun mielestä on melko vaikuttavaa jos kohtuullisella raha määrällä ja työpanoksella saa kolmin nelin kertaisen tehon.

 

Mitä sitten muuten tulee aiheeseen niin jos tätä haluaa jauhaa niin voisi alkaa tutkia enemmänkin sitä että miten työntötanko koneesta saadaan tehoja yli 100hv/Litra. Siinä alkaa olemaan jo haastetta perinteisin viritys keinoin. Ruotsissa ne osaa aika hyvin myös tämän 😀.

[kerkko]

Jos Kuplan moottori on "toivoton", mutta sillä ajetaan silti kilpaa, samantapainen reliikki on nykyinenkin HD:n moottori. Kummankaan ei kai teknillisesti pitäisi toimia tehomoottoreina. Silti, hyvä avaus. Lujaa meneviä reliikkejä löytyy lisää amerikkalaiselta valurautapuolelta. Mikähän on muuten kovin aika sivuventtiilimoottorilla varttimaililla?

Edited September 7, 2023 by kerkko

[-tipi-]

On 9/5/2023 at 12:07 PM, Marko said:

Määrittele vaikuttava teholukema. Kuten tuossa edellä jo todettiin niin myös minun mielestä on melko vaikuttavaa jos kohtuullisella raha määrällä ja työpanoksella saa kolmin nelin kertaisen tehon.

 

Ja Marko varmaan määrittelee kohtuullisen rahamäärän, jolla se 150-200 Kuplan koneesta irtoaa. Pelkään pahoin ettei se minun kukkarolle ole kohtuullinen.

[Tanhis]

Onhan se nyt tosiaan selvää että jos puhutaan vaikkapa 11sec varttimailiajan ajamisesta ja kuinka paljon tämä saavuttamiseen tarvitaan rahaa niin. Kuplan kanssa summa on jotain aivan muuta kuin jollain 90-luvun harrasteella. Tai jos mennään vielä uudempiin muutosten hinta voi olla muutamia satasia että siittä tehdasturbollisesta vedetään extra 150hv ulos.

[PZQ]

Ruotsalaiset "vw" hevoset maksaa 100€/kpl eli +10-11sec kuplan moottoriin saa varata ainakin 25K€

Saman tehoinen boxer hihnavetoisella venttiilikoneistolla yms,mitä aloittaja mainitsi on saatavissa myös 3-4k hinnalla eli subaru.

Ja kyseinen tuote on ainakin omassa silmässä vw:ssä aivan sama kun Pauter :)

VW Kuplan moottorissa jos ei ole magnesiumia, ei siinnä ole vw moottoriakaan :)

 

Onhan tikkukoneita suoraan tehtaalta on myös V8 454ss 180hv, ja samat hommat saa tehdä myös siihen, jos ne tehot haluaa triplaa jne.

Eli silläkin puolella varmasti paras vaihtoehto on nykyiset vakiona jo tuplat tuottavat LS & Hemi motit, ja sillä hinnalla ei sais edes kansia vw mottiin.

 

[Mäki]

Niin kuin Pete tuossa ylhäällä mainitsee, niin kuplan moottorin virittäminen on ihan käsittämättömän hintaista. 200 heppaisen perusrookkerin hinnalla saa jo 600-700 heppaisen jenkkikasin. https://volkkaripalsta.com/keskustelu/topic/5561-perusrookerin-hinta-megasquirt-hinta/

Itsellä on menossa kakkisGolfiin 1,8T, josta löytyy vakiona 225 hp. Isommat suuttimet ja turbo + ohjelman päivitys, niin paketista irtoaa 300 hp ja koko lysti on tullut maksamaan sen 2500 €

Lattialta löytyy toki myös 2,8 billet-lohkoinen ilmajäähy, joka on tullut maksamaan vähintään 10 k€ ja sillä ei voi ajaa kolmea minuuttia pitempään. Ei ihme, että kukaan ei halua ajaa ilmajäähyillä tosissaan. 

 

[Racing]

Kuplan koneen tehomäärän moninkertaistaminen perustuu monesti helppoon suureen iskutilavuuden kasvattamiseen lähtökohdasta,vrt muut koneet. Se että niillä ajettiin aikoinaan paljon kilpaa johtui säännöistä,siitä että niitä oli valtavat määrät saatavilla,osat ja koneet oli halpoja samoin kun autotkin ja se moottori sopi yleensäkin sinne perään ilman postilaatikon rakentelua peräpeltien jatkoksi. Siitä saa myös hyvin kierrosherkän ja kevyen paketin keventämällä osat ja turhat osat pois,mitään kevyitä ne vw kampiosaston palikat ei tehtaan jäljiltä ole kun muihin vertaa.
 

 

[Marko]

17 hours ago, -tipi- said:

 

Ja Marko varmaan määrittelee kohtuullisen rahamäärän, jolla se 150-200 Kuplan koneesta irtoaa. Pelkään pahoin ettei se minun kukkarolle ole kohtuullinen.

Tuohon löytyy sen verran monta tietä ja vaihtoehtoa siksi en maininnut numeroita. Summa on kohtuullinen jos normaali työssä käyvä ihminen pystyy sen palkka töillä rahoittamaan. Harrastukset maksaa aina, jonkun mielestä on ok pistää harrastukseen muutama tonni vuodessa, joku mieltää että 50e kansantanssi ryhmän jäsenmaksu on kallis 🤣

[Kurre]

5 hours ago, Marko said:

50e kansantanssi ryhmän jäsenmaksu on kallis

No se on kyllä liikan mun tapauksessa.

 

Toisaalta esim. 

 

oli taas hinnaltaan ihan sopiva harrastukseen.

[mikko k]

50€ farkut on aikas kalliit mutta 500€ nokka-akseliin on sopiva.

[Kharon]

Pannaanpa tähän tuotantoinsinöörin näkemys aiheeseen: Kuplan konehan on juuri sellainen kuin vaatimuksienmäärittely sen määritteli: Kupla kulkee sillä satasta ja se kestää  ~100 000km eikä maksa mitään tehdä. Koko auton hinta ei ihan pysynyt tuhannessa Reichmarkassa, mutta ei noussut paljoa ylikään. Siis onnistunut projekti.

 

Tuotantokustannuksissa säästäminen tottakai näkyy rakenteissa.

 

Josko 90v myöhemmin speksi ei ole riittävä, niin se on ihan vain sitä että moottorit maksavat *paljon* enemmän nykyisin, pitäähän sillä rahalla jotain saada.

 

Porsche olisi toki osannut suunnitella paljonkin tehokkaamman koneen (kts. 356), mutta se olisi ollut myös paljon isommalla hintalapulla.

 

Ja vaatinut bensiiniä jota siihen aikaan ei Saksassa juuri ollut tarjolla: Ei se sattuma ole että vanhemmat Kuplat kulkevat tarvittaessa 78 -oktaanisella, vaikka Suomeen tuoduissa 92-oktaanista pyydettiinkin, eipä täällä huonompaa ollut tarjolla.

[kerkko]

Hyvää pohdintaa, olisi mukavaa lukea vielä ajatuksen rönsyilyä aiheesta! Moottori on myös ollut sovellettavissa moneen: henkilöautoon, keveään paketti- ja kuorma-autoon niin etu- kuin takamoottorina (!), moottoripyöriin, lentokoneisiin, rata-autoihin, kiihdytyskilpureihin, teollisuusmoottoriksi, paloruiskun moottoriksi, mastohissin moottoriksi ja varmaan moneen muuhunkin.

[Lasse]

Jumalauta, tätä on kaivattu. Vanhanajan kunnon änkyttämistä Volkkaripalstan taattuun tyyliin. Jatkakaa! 😍🫡

[Mäki]

7 hours ago, Lasse said:

Jumalauta, tätä on kaivattu. Vanhanajan kunnon änkyttämistä Volkkaripalstan taattuun tyyliin. Jatkakaa! 😍🫡

Tätähän keskustelua käytiin 80- ja 90- luvulla yhdistyksen tapahtumissa. Siinä kolmen aikaan yöllä 2,5 promillen kohdalla vedettiin koneet käymään ja ihmeteltiin, kenellä on tehokkain mylly. Ei vissiin meno ole muuttunut siitä paljoakaan?

[Urbantoy]

36 minutes ago, Mäki said:

Tätähän keskustelua käytiin 80- ja 90- luvulla yhdistyksen tapahtumissa. Siinä kolmen aikaan yöllä 2,5 promillen kohdalla vedettiin koneet käymään ja ihmeteltiin, kenellä on tehokkain mylly. Ei vissiin meno ole muuttunut siitä paljoakaan?

Muistan ku joskus 80-90 luvun vaihteessa oltiin BugRunissa Mantorpissa, siellä "pikkupäissään" yöllä yks SveduPetteri halus vähän näyttää miltä kuulostaa "kunnon" kone.. 
Ympärillä porukka vaan lyö vettä myllyyn päissään, kaveri innostuu vaan lisää, sitten joku kavereista tuli mölisemään siihen: "Sluta för helvete, vi måste komma hem härifrå"
oli naurussa pitelemistä..

[hpa]

Niinkuin aikaisemmista voi päätellä.Suomessa rahapula on pahin pullonkaula kaikkeen. Meillä virtuaalivirittäjillä teoriapuolikin on kyseenalaista.Miksi volkkarin moottorin seos muuttuu laihemmaksi lentokoneen ylöspäin noustessa, vaikka ilma kevenee? Tällaista täällä yövuorossa. 

Edited September 30, 2023 by hpa

[Urbantoy]

2 hours ago, hpa said:

Niinkuin aikaisemmista voi päätellä.Suomessa rahapula on pahin pullonkaula kaikkeen. Meillä virtuaalivirittäjillä teoriapuolikin on kyseenalaista.Miksi volkkarin moottorin seos muuttuu laihemmaksi lentokoneen ylöspäin noustessa, vaikka ilma kevenee? Tällaista täällä yövuorossa. 

Vähemmän H2O:ta?

 

Edited September 30, 2023 by Urbantoy