Rectangular vs. Cathedral -virikansi

[Pekka Berkeles]

Olipa mielenkiintoinen testi (tuolla alla linkissä). Tässä suomenkielinen yhteenveto.

Kyse on siis LS-sarjan sylinterinkansista. Wanhemmissahan on kapeat ja korkeat imukanavat (cathedral) ja uudemmissa suorakulmaiset (rectangular).

Vakio LS3-kansi (rectangular) virtaa paljon paremmin kuin vakio LS1 tai LS2 tai LS6 (cathedral).

Mutta entäpä jos verrataan portattuja cathedral-kansia ja portattuja rectangular-kansia?

Jotta vertailu olisi jotenkin järkevää, mahdollisimman monen asian pitäisi pysyä samana. Kuten vaikkapa puristussuhde tai pakosarjat. Näin testissä tehtiinkin.

Testissä käytettiin Fastin LSX-imusarjaa, joista on omat versionsa cathedral-kansille ja rectangular-kansille. Eli näissä oli väkisinkin hieman eroa kanavien muodossa. Lisäksi LS3-pohjaisissa kansissa oli hieman isommat imu- ja pakoventtiilit. Lisäksi LS3-pohjaiset kannet virtasivat paremmin kuin LS1-pohjaiset kannet:

******************* LS3 ********** LS1 *******
- maksimivirtaus imu: ___ 372 cfm@.700 ___ 338 cfm@.650
- maksimivirtaus pako: __ 261 cfm@.700 ___ 237 cfm@.650

Kuten näkyy, LS3-pohjainen portattu kansi virtaa selvästi paremmin.

Muu kombinaatio koostui 6-litraisesta lohkosta 4-tuumaisella iskulla, eli n. 408 kuutiotuumaa, 102 mm TB, 1 7/8 peltisarjat sekä kaksi eri nokkavaihtoehtoa. Toinen oli rectangular-kansille suositeltu ja toinen cathedral-kansille suositeltu. Kummallakin nokkavaihtoehdolla testattiin kummatkin kannet.

Nokan speksit cathedral-kantiselle: 239/247 .624 114 LSA
Nokan speksit rectangul-kantiselle: 239/255 .624 114 LSA

Ensin testattiin cathedral-kantinen cathedral-nokalla: __ 631 heppaa
Sitten testattiin rectangular-kantinen cathedral-nokalla: 634 heppaa

Siis käytännössä sama teho, vaikka rectangular-kantinen eli LS3-pohjainen virtasi paremmin maksiminostolla. Kaiken huipuksi cathedral-kantisessa oli n. 25 Nm enemmän vääntöä alle 4000 kiekalla.

Entäs sitten kun nokaksi vaihdettiin rectangular-kantiselle suositeltu? Kas näin:

Ensin testattiin cathedral-kantinen rectangular-nokalla:__ 639 heppaa
Sitten testattiin rectangular-kantinen rectangular-nokalla: 640 heppaa

Nyt eroa oli yksi heppa.

http://www.superchevy.com/how-to/ght...d/viewall.html

[barum]

Yllä kannattaa huomioida myös kanavan tilavuus (port volume), joka aika suoraan korreloi keskimääräisen virtausnopeuden kanssa. Virtausnopeuden rooli on merkittävä, ja selittää osin mm. sitä miksi alemmilla kierroksilla pienempitilavuuksinen (cathedral) kansi on oli parempi eikä hävinnyt yläkierroksillakaan käytännössä yhtään.

Artikkelin maininta siitä, että rajumpi nokka ottaisi paremmin irti LS3-kannen "kapasiteetin" pitäisi oikestaan kirjoittaa niin, että suurempi iskutilavuus tekisi sen. Iskutilavuus vaikuttaa koko kierroslukualueen virtausnopeuksiin, rajumpi nokka vain siirtämällä käyttöaluetta ylöspäin ja siten nostamalla virtausnopeuksia sillä alueella. Muutenkin virtausvastuksen käyttäminen ainoana indikaationa kyvystä tuottaa tehoa on kuin LSA:n käyttäminen kuvaamaan nokkaa kokonaisuutena.

Moottori on kokonaisuus, jossa kanavien poikkipinta-alat tulee mitoittaa iskutilavuuden ja halutun käyttökierroslukualueen mukaan, venttiilien ajoitukset näiden ja puristussuhteen perusteella sekä lopuksi imu- ja pakokanavien kokonaispituudet siten että pulssit ajoittuvat oikein.

Testin tarkoitus? Saada bolt-on -ostajakunta edelleen ostamaan cathedral-virikamaa, eikä ryntäilemään uudemman rectangular-tauhkan perään.

[Pekka Berkeles]

Originally Posted by barum

Testin tarkoitus? Saada bolt-on -ostajakunta edelleen ostamaan cathedral-virikamaa, eikä ryntäilemään uudemman rectangular-tauhkan perään.

Niinpä.

En muista ulkoa ja nyt on kiire mutta olikohan niin että jo vakion LS3:n (imu)kanava on isompi mitä tuossa portatun cathedral-kanavan?

Hyvinhän se vakio LS3-kansi toimii jo vakiossa LS3:ssa.

[TommiT]

Testi osoittaa aika hyvin sen mitä eräs savon suunnalla asusteleva kansivelho aina sanoo että on turha tuijottaa sokeana virtauspenkin lappuja tai simulointiohjelmia. Dyno ja varsinkin loppunopeus tai radalla kello kertoo miten on onnistuttu. Tuumasipa hän jollekkin kysyjälle kun tämä uteli että onko virtauspenkissä tehty kansi että "ei vaan ruuvipenkissä"

[Yorcci]

Originally Posted by barum

Testin tarkoitus? Saada bolt-on -ostajakunta edelleen ostamaan cathedral-virikamaa, eikä ryntäilemään uudemman rectangular-tauhkan perään.

Tai sitten saada lukijat ymmärtämään, että kokonaisuus ratkaisee saavutettavan autoa liikuttavan voiman, eikä yksittäiset (viri)palikat? Jenkkijulkaisussa? Ei kai nyt sentään?

[jm2001]

Jenkkilässä on perinteisesti luotettu: isompi aina parempi ja rautaa riittävästi että kestää. Ei se aina niin mene ja ei virtauksienkaan kanssa. En ole perehtynyt V8 koneiden kansiin, joten niiden rajoitteet ei ole tuttuja.

Mutta takavuosilta muistan Fordin OHC moottorin kannen, jossa imukanavaa piti täyttää paremman virtauksen vuoksi. Tällöin kanavan muoto virtauksen suunnassa parani huomattavasti.

On olemassa tiettyjä nyrkkisääntöjä, jonka jälkeen kanavan isontamisella saadaan parannusta aikaan - ja silloin venttiilin pitää olla jo lähes kokonaan auki. Ja silti parannus on hyvin pieni.

Virtauksiin voi vaikuttaa tehokkaimmin aivan istukan läheisillä alueilla eli keskittyisin ohjaimen ja palotilan väliseen alueeseen venttiiliä ja palotilaa unohtamatta.

Tosiaan vaikka virtauspenkki näyttäisi hyvää max. virtausta, voi tuo istukka-alueen huono virtaus kuristaa pienemmällä nostoalueella ja täytös tulee huonoksi.

Venttiilin aukioloaika on lyhyt ajallisesti joten on hyvä keskittyä siihen että tavaraa virtaa koko venttiilin aukioloajan ja vielä että saadaan ahtamis- ja imemisvaikutus otolliseen hetkeen vaparilla.

Ja sitten pakokaasut pitääkin saada ulos... Mutta sitä auttaa paine.

Ja kaikki tämä pitää miettiä imupuolen ja pakopuolen laiteiden kanssa yhteen toimimaan nokkaa unohtamatta. Ja tuo taas lähtee liikkeelle halutusta auton ominaisuuksista.

Kun kone sitten nipussa, sitten dynoon tai testaamaan ja hakemaan oikeat sykkeet imu- ja pakopuolelle sekä oikea nokan ajoitus...

Onneksi voidaan palata kirjoituksen alkuun - uskoisin ettei säädön tarkkuus ole ihan yhtä tarkkaa kuin pienitilavuuksisessa koneissa kun V8 jaksaa vääntää ja paikata säätöpuutteita. Eli onko sittenkin isompi parempi?

[Pekka Berkeles]

Jatketaas tähän kun en viitti taas kerran avata uutta ketjua.

Kisabensa on hienoa kisoissa, mutta tavallinen harrastaja käyttää harvemmin kisabensaa. Paitsi ehkä kisoissa.

Miksi ihmeessä sitten lehtijutuissa käytetään kisabensaa?

No siksi että muroihisi on helpompi kusta. Siis sinun muroihin, tai vaikkapa silmääsi.

Kuten nyt tässäkin:

"Once the new cam was in place, we dialed in the air/fuel mixture to 11.8:1 and kept the total ignition timing at 24 degrees (running 100 octane)."

http://www.powerperformancenews.com/...urbo-cam-test/

Testimoottorin puristussuhteesta ei mainita mitään, mutta mitäpä tuollaisesta pikkujutusta. Ei haittaa, kunhan vaan lukemat on komiat, unohtamatta toimittajan virnistystä. Ja sitä faktaa, että apulaitteita, saatikka vaimentimia tai putsaria ei testissä käytetty, eikä tietenkään asiallista mittaustapaa eli eiköhän siellä STP-hepoilla menty.

[barum]

Kun artikkelista löytyy tällainen kuva, ei tarvitse jatkaa lukemista yhtään pidemmälle, kaikki tarpeellinen on tullut jo ilmi.

[68Corvette]

Isompi imukanava + venttiili olisi todennäköisesti toiminut paremmin miedommalla nokalla ja antanut ~saman väännön ja hieman enemmän maksimi tehoa.

Kanavan koko ei varsinaisesti vaikuta kovin paljon alakierrosten vääntöön, mutta venttiilin alanostojen virtaus paljonkin.
Isompi venttiili virtaa paremmin, jolloin reversiota on enemmän ja vääntö kärsii.
Isompaa venttiiliä voisi kompensoida aikaisemmalla imun sulkeutumisella, koska virtaus pinta-ala riittäisi silti paremmin yläkierroksille verrattuna pienempään venttiiliin.

Jos imusarja / pakosarja on viritetty toimimaan tietyllä kierrosluvulla, niin suuremmista kanavista ei saada hyötyjä kun sarjat ovar rajoittava tekijä.

Käytännössä pienempi kanava / suurempi virtausnopeus pitäisi tuottaa paremmin tehoa alakierroksilla, kun kokoonpano on optimoitu ja sama toisinpäin.

Tämä on tosi hyvä esimerkki aiheesta, Bowtie kannessa isommat kanavat ja todella huonot matalien nostojen virtaukset vs afr.
"huono" seeti antaa paremman väännön aina 4000rpm asti, mutta käytönnössä vakio kanava ei jaksa kantaa suuremmille kierrosluvuille kunnialla:
http://airflowresearch.com/articles/article115/A-P1.htm

[Pekka Berkeles]

Laitetaanpä tähän ketjuun, eli hauska vertailu vakio- ja virinokan välillä.

Kombinaatio on aika erikoinen, eli pienitilavuuksinen LS cathedral-sylinterinkansilla. Nokka-akselina LS9 eli ZR1:n vakionokka. Ja tehonlisääjänä Whipplen 2.9 ruuviahdin.

"This blower cam test was run on a 4.8L LR4 equipped with a .010-over block, stock crank and rods but JE forged pistons. The pistons featured 7-cc domes to increase the static compression ratio. To start the test, the short block received a factory LS9 cam that offered .562 lift, a 211/230-degree duration split and wide 122.5-degree lsa. The LS9 was compared to a Stage 1 blower cam from Brian Tooley Racing. The BTR cam offered a .610/586 lift split, a 223/238-degree duration split and (still wide) 120-degree lsa. The .010-over 4.8L was topped with a set of CNC-ported TFS Gen X 205 heads. The modified 4.8L was then equipped with a Whipple 2.9L supercharger equipped with a 4.0-inch blower pulley. The blower pulley was combined with a 7.5-inch ATI Super Damper. The combination produced just under 14 psi with the LS9 cam. Fast supplied a 102-mm throttle body and 75-pound injectors for our test. We employed a Holley Dominator EFI system to dial in each supercharged cam combo. Exhaust was through a set of 1 7/8-inch Kooks headers."

Virinokan arvot näkyy tuossa yllä eli .610/586 nostolla, 223/238-degree asteilla ja 120-degree lsa:lla.

No paljonko virinokalla tuli lisää tehoa?

13 heppaa.

"Run with the LS9 cam, the Whipple supercharged 4.8L produced 675 hp at 6,700 rpm and 533 lb-ft of torque at 6,200 rpm. Given the high (rpm)-torque peak, we know the power output was still climbing at our shut-off point of 6,700 rpm. Equipped with the LS9 cam, the boost curve started at 10.1 psi at 3,000 rpm and rose to a max of 13.9 psi at 6,700 rpm. After swapping in the BTR Stage 1 cam, the peak numbers jumped to 688 hp and 546 lb-ft of torque (peaks occurred at the same engine speed as the LS9 cam), but the boost pressure dropped slightly by .3 psi."

Ei vaivan väärti siis. Varsinkin jos päästöarvot, käyttöominaisuudet ja polttoaineenkulutus huononee. Siis noi kaikki kolme..

En ole varma näkyykö linkin juttu kaikille, siksi lainaukset yllä:

http://onthedyno.com/GM-LS-motor/art...-whipple-4-8l/