Krefter i en motor.

For å forklare hvorfor prisene på deler noen ganger kan overstige forventingene og man plutselig må finne seg i å betale litt mer når man skal gå over til det ekstreme, den vanlige vekten på smidde deler er ca 900-1100gram pr sylinder i denne spesifikke motoren.
Tanken bak de “dyre” delene er krefter som påvirker delene. For å forstå hvilke krefter som virker på komponentene har vi valgt å bryte ned kreftene komponentvis på papiret fra formelen kraft er “masse*akselerasjon.” og for å bevise påstanden bruker vi:

  • ΣF=ma så vet man at kraften er produktet av massen multiplisert med akselerasjonen, for å finne kraften som virker på delene kan man se på momentan akselerasjonen på stempelet ved å gjøre om produktet i ligningen for fart og akselerasjon til en kvotient av farten og strekningen.
  • 2as=v²-v₀² Som da blir a=(v²-v₀²)/2s og deretter multiplisere med massen.

Akselerasjonen blir i positiv eller negativ retning avhengig av om man regner akselerasjon ved ØD eller ND og blir da den kvadratiske summen av stempelets høyeste hastighet, (startfart – sluttfart) dividert med ligningen 2*strekning, får man momentan akselerasjon.
Fartsretningen veksler ettersom hvilken posisjon stempelet har og er relevant ettersom man prøver å finne negativ eller positiv akselerasjon, så kan man se kreftene bølgevis der normalen er 0, og kreftene veksler mellom de to størst oppnådde ekstremalverdiene. Dette skjer hver gang stempelet akselererer fra eller til enten ØD eller ND.

Halve massen på komponentene reduserer kreftene som virker på delene (fra formelen kraft= masse * akselerasjon.

Større masse gir større krefter, og kraftbevegelsen er summen av krefter der R er friksjonskreftene som virker mot Normalkraften (kreftene vi kan måle på veiva ofte i Newton meter)

Litt om intern friksjon i motoren:
Den eneste måten stemplene kan akselerere på er dersom Normalkreftene er større enn friksjonskreftene.  Derfor må motoren frigi mer mekanisk energi enn oppnådde friksjonskrefter på gitt turtall.Friksjonskreftene øker stort sett lineært med turtall, mens kraftomformingen avtar fordi det ikke er nok tid til å gjøre en effektiv forbrenning, eller omforming av energi når stemplene passerer en viss hastighet, slik at motoren naturlig vil dabbe av.

  • For å forstå hvor mye krefter vi snakker om så kan vi si at motoren det er snakk om eksempelvis har 7,4 cm slag , må maks turtall så tilsvarer det en stempelhastighet på 27,1m/s på 10500rpm (Dette tilsvarer en b16 motor) momentanakselerasjon er da 4741m/s^2, for at folk skal forstå akselerasjonen så kan man lage et bilde av noe man kjenner seg igjen i og si at det er en akselerasjon fra
    0->100km/t-> 0-> 100km/t hver gang motoren gjør en rotasjon, med en frekvens på 175 ganger per sekund

Løsningen er eksotiske komponenter, som reduserer den totale kraften som virker på delene. Enten for å spare tid (raskere snitt akselerasjon) eller spare komponentene (lenger levetid).
Fortjenesten på høyt prisede deler er ofte lavere enn såkalte billigprodukter fordi deler med høye innkjøpspriser ofte har dårligere avanse enn billig produkter.

Dyre produkter har ofte en svakere etterspørsel, og vi har sett tendenser til negativ omtale ang slike produkter i denne bransjen på grunn av pris. Dette er fordi de færreste forstår hvor stor forskjell det er på de enkelte produktene og hvor liten fortjeneste man sitter igjen med etter et slikt salg, men vi velger fortsatt å bruke slike produkter dersom det er nødvendig slik at resultatet blir tilfredsstillende.

Race Lab AS

Kilder:
http://physics.info/newton-second/
https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2016/05/03/may-the-force-equals-mass-x-acceleration/