Zeitquerschnitt?

In diesem und den darauf folgenden Beiträgen findest Du eine Menge Lesestoff:
https://www.simsonforum.net/viewtopic.php?p=1126607#p1126607

Der zeitquerschnitt wird genutzt um die zu erwartende Leistung zu bestimmen.

Er hat ja gefragt was es ist, nicht wofür man es verwendet. Prinzipiell ist es eine rechengröße, welche die effektive kanalfläche pro Zeiteinheit beschreibt, bezugnehmend auf den zu bedienenden Hubraum. Somit ist eine hubraumunabhängige Vergleichbarkeit gegeben.
Die Ermittlung erfolgt über die Drehzahl, die Kanalhöhe(n) und -breite(n). Die Höhe definiert die steuerzeit, also in welchem winkelabschnitt der 360° Kurbelwellenumdrehung der kanal offen, oder besser ,nicht zu' ist. Daraus ergibt sich bei einer Drehzahl x Die Zeit in der der kanal ,nicht zu' ist. Bspw. 6000 1/min ->100 1/s, 120° Steuerzeit (360/3) ergibt 0,00334s wo der kanal nicht zu ist. Dann kann entweder mit der mittleren Fläche gerechnet werden, was der Einfachheit halber meistens auch ausreichend genau ist, somit ergibt sich über Die Zeit und die freigegebene Fläche bei halbem öffnungswinkel eine Fläche pro Zeit. Setzt man das noch in Beziehung zum zu spülenden Volumen (Hubraum+Kopfvolumen) erhält man den zeitquerschnitt.

Es gibt gewisse empirisch ermittelte ,Grenzwerte' welche abschätzen lassen, ab welcher Drehzahl der Zylinder selbst keinen ansteigenden füllungsgrad generieren kann, sprich die drehmomentkurve fällt ab, sobald der Grenzwert unterschritten wird. Soweit zur Theorie, Praxis ist da noch mal ein anderes Blatt.

Beim entweder hab ich das oder vergessen. Die feinere art wäre die freigegebene Fläche über den kurbelwinkel zu integrieren. Rechnerisch etwas umständlicher als die Berechnung mit mittlerer Fläche, aber auch genauer. Ablauf nach dem Schema: 1° Offen= Fläche X freigegeben + 2° offen= Fläche X+FlächeY freigegeben. Dabei kann man für jedes Grad eine kanalbreite definieren, somit sozusagen die kanalform in verschieden lange horizontale breiten zerlegen. So ist es zum Beispiel in Engmod gelöst, wenn ich mich recht entsinne. Auch kann noch die winkelkorrektur der Fläche erfolgen, sowohl vertikal als auch horizontal. Das kanalfenster selbst entspricht meistens nicht dem effektiven Querschnitt, da der kanal dahinter in 2 oder mehr Ebenen gekrümmt ist.

Vereinfacht kannst dir das so vorstellen. Ne tür machst langsam auf und zu, du kannst bequem durch gehn. Mit steigender drehzahl geht die tür immer schneller auf und zu und du hast weniger zeit durch zu kommen. Irgenwann ist die drehzahl so hoch das du in der kurzen zeit einfach nicht mehr durch passt. Machst jetz die tür 5m breiter (übertrieben gesagt) passt wieder durch. Das ist das prinzip vom zeitquerschnitt.

Die Definition des Zeitquerschnitts(ZQS) ergibt sich aus seiner Einheit(s*cm²/cm³). Der ZQS ist das Verhältnis aus der Kanalöffnungszeit und der effektiven Kanalfläche zum Hubraum.

Der ZQS des VA ist relevant, er wird nicht nur durch ZQS A sondern auch durch die SZ Ü bestimmt. Einfach mit two Stroke calc spielen dann sieht man das.

Fachfrage:
Was passiert, wenn deutlich zu viel Zeitquerschnitt vorhanden ist, als z.B. Einlass-und Auspuffsystem erfordern?
Sprich ein "Rennzylinder" wird mit einem kleinen Vergaser bestückt und wird mit AOA3 gefahren.

Wie würde sich die Kombi im Vergleich zu einem Konzept schlagen,
wo die Zeitquerschnitte passend zu einem kleinen Vergaser und AOA3 ausgelegt sind?

Die Ganzen gedrosselten Mopeds wie 50er Derby haben glaub ich 10PS durch falsche esse falschen gaser dann nur 3ps

Naja, wo ein Rennzylinder mit genügend ZQS durch Anbauteile gedrosselt wird und was die Auswirkungen davon sind, kann man auf den Diagrammen auf der Website vom CNC-Prinz aus Trebbin gut erkennen.

Zitat

Einfach mit two Stroke calc spielen dann sieht man das.

Die Idee ist genial aber leider fehlt der Downloadlink.

Zitat

Fachfrage:
Was passiert, wenn deutlich zu viel Zeitquerschnitt vorhanden ist,

Auf welchen Kanal bezieht sich die Frage?
Mit Fachwissen kann ich leider nicht dienen aber ich kann mir so einiges zusammen reimen. Versuch mal mit weit offenen Mund eine Kerze auszublasen. Laut Literatur hängt der Mitteldruck von den ZQS Werten ab. Mit zunehmenden Querschnitt sinkt die Strömungsgeschwindigkeit. Der Gasstrom durch den Überströmer soll einen Strahl bilden. Wird der ZQS zu groß werden die Spülverluste auch größer und der Fanggrad ebenfalls. Beim Aufladen des Kurbelhaus mit Frischgas wird die Trägheit der Gassäule genutzt, die Strömungsgeschwindigkeit spielt dabei eine Rolle. Ich denke es geht um einen guten Kompromiß aus geringen Strömungswiderstand und ausreichender Strömungsgeschwindigkeit. Soweit meine Vermutungen. Wie sich ein "zu großer" ZQS beim VA auswirken könnte weiß ich nicht. Denn ZQS ohne die Steuerzeit zu betrachten ist sowieso reine Theorie da in der Praxis der Zylinder nicht viel Fläche zu Verfügung hat um dort große Fenster einzuarbeiten.

Gehe mal davon aus, dass alle Kanäle zu groß sind und der Vergaser viel klein dafür, inkl. einem Auspuff der nur schwach auflädt.

Zitat von fbrueckner

vom CNC-Prinz aus Trebbin

Aber der macht cash und gibts nicht nur aus.

Zum Vergleich die ZQS eines YZR Motors.
E 0,0001875 - 0,00025
Ü 0,0001 - 0,000125
A 0,000175 - 0,0002

Ob die ZQS zu den verwendeten Komponenten (Auspuff) passen, erkennt man auch oft am Leistungsdiagramm. Ist nicht genug ZQS vorhanden entstehen oft sog. "Tittenkurven" weil dem Zylinder zwischendrin die Puste ausgeht, obwohl der Auspuff noch weiter arbeiten will. Dadurch kommt es zu einem Einbruch vom Drehmoment. Durch die allerdings noch steigende Drehzahl steigt dann auch die Leistung wieder an, denn diese ist ja nur ein Produkt aus Drehzahl und Drehmoment. Das Überdrehverhalten ist dann extrem schlecht.

Wenn zu viel ZQS vorhanden ist, wird die Kurve schön füllig, hat keine größeren Einbrüche aber erreicht auch keine hohe Leistung. Das Überdrehverhalten ist dann sehr gut und die Leistung fällt langsamer ab.

Das Optimum ist also wenn die ZQS zum Auspuff passen. Allerdings spielen da u.U. auch noch andere Faktoren rein, die auf die Auspufftemperatur Einfluss nehmen wie z.B. die Verdichtung oder die Vergaserabstimmung.

Im Umkehrschluss würde das ja bedeuten, dass ich einen recht sportlich ausgelegten Zylinder breitbandiger/alltagstauglicher machen kann, indem ich die ZQS ein wenig überdimensioniere, also soweit möglich Fläche mit den Kanalbreiten hole, richtig?
Denn wenn ich beim Auslass über die Höhe mehr ZQS hole, verlagere ich die Resonanz ja weiter nach oben, was genau das Gegenteil bewirkt.
Wie sieht das dann bei den Überströmern aus, laut Gordon Jennings sollte deren ZQS relativ hoch sein für ein schönes Band, der vom Auslass relativ gering. Bedeutet das also für bspw. einen 190/130 Zylinder, dass ich ihn mit breiteren und höheren Überströmern, sagen wir 190/134 mit voller Breite etwas zahmer bekomme?

Ironie: Nein weil du dann auf 195 gehst mit kleinerem Ritzel. Gier nach Leistung ;0)
Ich komme aufm 60er damit auf 15-16PS andere schaffen 20

Ich habe letztens einen 85/4 gebaut mit stattlichen Nebenauslässen, Haupströmer 24mm Sehne und 5° vertikal, Nebenströmer 14mm Sehne 20° vertikal SZ 189/134/165. Wird nur mit Serienansaug und VM20 gefahren (zumindest derzeit) und im Vergleich zum Vorgängerzylinder welcher nur einen einteiligen Auslass mit 70% Breite ansonsten aber recht ähnlich gebaut wurde, ist spürbar mehr Band vorhanden. Beide Zylinder wurden/werden mit gleichen Anbauteilen gefahren, mit dem Neuen muss ich nochmal auf den Prüfstand um meine Vermutung schwarz auf weiß zu haben. Soll heißen, ich glaube Auslassfläche kann man im Simsonkühlkörper nicht genug haben.

P.S. Sowohl die Steuerzeiten, als auch die Hauptströmerbreite waren vom Zylinder vorgegeben (wurde schonmal von meinem Vorbesitzer bearbeitet, war dafür aber sehr günstig), falls sich jemand wundert, warum die SZ Kombination nicht unbedingt so super ist.