Cos'è il fattore Lovell?


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Che cos'è il fattore Lovell e come si applica ai motori e al design del motore?

EDIT: come viene calcolato e cosa indicano i numeri calcolati? In che modo è utile nella progettazione del motore? (Sto cercando maggiori dettagli su cosa significa e come viene utilizzato.)

Risposte:


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tl; dr - È una regola empirica che utilizza la velocità del gas per dimensionare le valvole


Questa gemma di un documento fa un buon lavoro nel spiegare il fattore Lovell e il suo significato. È la mia fonte per la maggior parte delle informazioni presentate in questa risposta.


Cosa c'è in un Lovell ?

Il fattore Lovell si riferisce alla velocità (media) media della miscela aria-carburante alle valvole di aspirazione .

Brian Lovell realizzato / popolare il fatto che aspirato , benzina motori quasi universalmente sfornare potenza di picco intorno 70-80 m / s velocità media del gas di ingresso; il che rende il fattore Lovell uno strumento molto utile e rapido per il dimensionamento delle valvole di aspirazione indipendentemente dalle dimensioni del motore, alesaggio, corsa, RPM o potenza di picco:

Fu, a quanto ho capito, il compianto Brian Lovell di Weslake a concepire la velocità media del gas rispetto alle valvole di aspirazione ...

Devo sottolineare che Brian Lovell ha proposto la velocità media del gas come mezzo per confrontare i motori per i quali erano disponibili piccoli dati preziosi in un'era del design popolata da regole slide e non da computer; calcoli più complessi sicuramente non erano presenti nel menu.


Lo stesso concetto si applica alle valvole di scarico

L'obiettivo è di circa 300 m / s.

Inoltre, se si estende la velocità media del gas pensando alle valvole di scarico di un motore, dove la velocità del suono nelle elevate temperature dei gas di scarico è di circa 600 m / s, il criterio del numero di Mach di 0,5 si traduce in (se calcolato al massimo velocità del pistone) a Velocità media del gas di 300 m / s.

...

Quindi, sembra fattibile estendere il concetto di velocità media del gas anche alle valvole di scarico; questo è importante poiché il dimensionamento relativo delle valvole di scarico e di aspirazione è un fattore di progettazione critico


Perché 70-80 m / s per aspirazione e 300 m / s per scarico?

Per ragioni che sono semi-spiegate nel documento, si tratta solo di cercare di ottenere Mach 0.5, perché è lì che il motore "respira" meglio.

Un design "perfetto" è considerato avere una velocità massima delle particelle nei condotti di scarico e aspirazione in cui il numero di Mach è 0,5.

Mach = Gas Velocity / Speed of Sound in that gas

Poiché la velocità del suono varierà a seconda della pressione, della temperatura e della composizione del gas, la velocità ideale varierà tra le valvole di aspirazione e di scarico.

Il valore di Mach varierà anche con il carico del motore poiché il diametro della valvola è fisso, quindi spetta al progettista del motore trovare un compromesso adeguato tra prestazioni di fascia bassa e di fascia alta.

Da un lato, questo spiega anche perché le valvole di scarico sono (di solito) più piccole delle valvole di aspirazione.


Come viene calcolato?

  • Calcola la velocità media del pistone (Cp) agli RPM di interesse:

    Cp  = 2 * STROKE * RPM / 60 
    
  • Calcolare il rapporto di area (Kiv) dell'apertura della valvola di aspirazione al foro del cilindro:

    Kiv = INTAKE VALVE AREA / CYLINDER AREA
    
  • Calcola il fattore Lovell (KL):

    KL  = Cp / Kiv
    

Avvertimento

Questa metrica sarà non , di per sé, aiuterà a progettare altre parti del motore. Lascerò che la citazione parli da sola:

Mi dispiace dire che, sebbene si tratti di un criterio di progettazione per le dimensioni di una valvola di aspirazione ed è senza dubbio utile in tal senso, non sarà disponibile ulteriore assistenza per il resto della progettazione di un motore.


Quali sono alcuni possibili casi d'uso per il fattore Lovell?

Mi viene in mente la seguente primavera (la maggior parte riguarderà il ridimensionamento del diametro / i della valvola):

  • Riprogettazione di un motore per un diverso livello di potenza
  • Alterando il compromesso tra prestazioni di fascia bassa e prestazioni di fascia alta
  • Valutare l'impatto di un kit stroker sulla riprogettazione della testata
  • Decidere il numero di valvole durante la fase di progettazione del motore
  • Ridimensionamento del collettore
  • Riprogettazione dei gas di scarico per beneficiare del lavaggio
  • Riprogettazione della testata aspirata per induzione forzata

+1 ben fatto!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Spot on Mate ...
Shobin P,

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Secondo questo Lovell Factor è la "velocità media del gas delle valvole di aspirazione"

Il calcolo di questo numero consente di progettare le valvole di aspirazione e di scarico per soddisfare il potenziale RPM più elevato del motore.

È possibile utilizzare il seguente metodo per calcolare il fattore Lovell di qualsiasi motore purché si conoscano i parametri chiave di seguito:

  • Alesaggio = B
  • Corsa = S
  • RPM @ di cui vuoi il fattore amore. = RPM
  • Numero di valvole per cilindro = valvola
  • Diametro della valvola di aspirazione = Dia

    Divide B by 2
    Multiply the result with 2
    areaofbore = above result*3.14 or PI
    total spin= RPM * S
    total spin=total spin*2
    total spin=total spin / 60000
    Dia= Dia/ 2  
    Dia= Dia* Dia
    Dia=Dia* 3.14 or PI
    valve = valve * Dia
    ratio = valve / areaofbore 
    total spin= total spin/ ratio
    lovell factor = total spin
    

Il fattore Lovell finale è il valore di "Total Spin"

Il più delle volte, questo è un numero sciocco e non dovrebbe essere qualcosa che devi considerare durante la costruzione di un motore, ad esempio in Formula 1, dove gli RPM aumentano da 15000 a 19000, devi essere estremamente preciso su ogni dettaglio questo è dove il fattore Lovell conta davvero.

  • L'auto di Formula 1 ha un fattore lovell di 77m / s @ 19000 RPM
  • Nissan GTR ha un fattore lovell di 52,43 m / s @ 7500 RPM

Fondamentalmente significa quanto velocemente il tuo motore può respirare.

In base alle mie conoscenze limitate, Lovell Factor viene di solito preso in considerazione solo durante la progettazione di motori ad alte prestazioni come la F1, in cui minuscoli dettagli nella progettazione del motore determinano quale auto vince,

Non sono sicuro che ci sia un numero "Bad" poiché ogni motore è diverso e, a meno che tu non abbia nulla da confrontare con il fattore lovell del tuo motore, potrebbe essere elevato per il numero di giri, è attualmente il che significa che le valvole sono troppo piccole quindi aumentando la velocità media del gas.

Ad esempio, si desidera avere un limite di giri elevato e una combinazione di fattori Lovell comparativi bassi.


Si prega di consultare le modifiche.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

@ Paulster2 Risposta aggiornata
Shobin P

Da dove hai preso questo algoritmo / equazione?
Zaid,

mi ci sono voluti un paio d'ore ma da un sito web.
Shobin P,

Dovresti citare il sito web dal quale l'hai ottenuto
Zaid,
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