Yorcci's nysväysnurkka

[frost63]

Kiitti taas, kiva oppia uutta näistä

[68Corvette]

On kyllä todella murheellista tämän moottorin kanssa.

Jousien asennus pituudet mitattiin tullessa olleen ~1.8" ja mittasin jousien seetipaineiksi tällä asennuspituudella 120-130lbs.
En tiedä minkä valmistajan jouset ovat kyseessä, mutta monelle valmistajalle tällainen toleranssi on ihan normaalia.
Jos jouset olisi alkujaan mitattu ennen asennusta, niin siihen dataan olisi voinut verrata onko eroa tullut enemmän kuin uusissa / jos jotkin jouset olisivat menneet elinkaarena päähän.
Muistaakseni yksi jousi oli tuon 130lbs ja muut 120-125lbs.

Nokka almistajat eivät tyypillisesti kovin paljon ylimitoita jousipaineita ja nokalle vaatimus oli 155lbs seetillä. (joka on aika paljon hydrauli nokalle)
15-20% on aika paljon alle suositellun ja tyypillisesti ongelmaksi muodostuu mäntäkosketus tai venttiilin päiden ja keinujen hakkautuminen rikki, tai rula keinujen kanssa rulla vauriot.
Joten päätin shimmata jouset lähemmäksi suositeltuja jousipaineita, kun varaa kerran on.
Nokkaa en päässyt mittaamaan, joten mennään valmistajan suosituksilla.

Coilbindiksi mittasin jousille 1.04"
Nostoja 1.6:1 vipusuhteella venttiilillä imupuolella 0.580" pakopuolella 0.592".

Imuventtiilit olivat hieman edellisiä pidemmät ja paotkin jonkun kympin koneistuksessa upposivat, joten shimmasin imuja 2.2mm ja pakoja 0.8mm.
Tällöin minimi asennuspituudeksi mittasin 1.74", eli nosto coilbindiin tasan 0.7", jolloin coilbindiin jäi liki 3mm.
Seetipaineiksi saatiin tällä ~150lbs.

Coilbind vaurioittaa yleensä kaiken muun venttiilikoneistosta, koska jousi on pohjassa, jousi ei itse tyypillisesti rikkoudu.
Hydrauli painimet, työntötangot, keinuvivut ovat tuli linjalla, mutta mitä olen coilbind tapaturmia korjannut, niin yleisin vaurio on että venttiilin lukot pettävät ja venttiili painuu retainerista läpi.

Barum ehkä osaisi laskea, jousien käyttöiän. (maksimin teoreettisen syklimäärän) Se riippuu paljon jousen materiaalista, paksuudesta, jousen kierroksista ja jousen mitoista.
Jousihan on periaattessa tanko, joka on väännetty mutkalle ja kestää tietyn määrän vääntelyä kunnes murtuu.
Mitä enemmän jousta jännitetään, sen vähemmän jousi kestää syklejä, koska on lähempänä murtolujuutta.
Maksimi suositeltava kuormitusvoima on ~1000 N/mm~2, jonka jälkeen SiCr materiaalista valmistetun jousen elinikä laskee radikaalisti (tyypillinen nykypäivän jousimateriali)
Yleensä viritys jouset jouset suunnitellaan niin, että suositeltu maksimi kuormitus on lähellä pohjaamista ja jousi ajetaan mahdollisimman lähelle coilbindia, joskus jopa kiinni asti.
Tällä eliminoidaan tehokkaasti jousen sisäinen värähtely ja venttiili pysyy paremmin kontrollissa, sekä pitkässä juoksussa jousi kuormittuu vähemmän.

Mikä on hankalampi laskea on jousen sisäinen resonanssi, joka oli aiemmin mainittukin, jokaisella jousella on massasta ja langan pituudesta riippuva ominaisresonanssitaajuus.. liekö yhdyssana? =)
Jos jousi elelee resonanssitaajuudella käytössä, se käytännössä teke monin verroin työtä ja maksimi syklimäärä vähenee merkittävästi.
Jotkut jousi valmistajat ilmoittavat ominais värähtely taajuuden, mutta toiset ilmoittavat sen jousi vapaana ja toiset jousi asennuspituudessaan, eikä tuota tietoa välttämättä kerrota miten on mitattu.

Edesauttoiko shimmaus rikoutumista?
Varmasti edisti, kun jousi vietiin kovemmalle rasitukselle.
Liian pienillä jousipaineilla taas riskit kasvavat muihin mekaanisiin vaurioihin.
On kuitenkin erittäin harvinaista, että jousi mitoitettaisiin niin ettei jousta voisi ajaa käytännössä coilbindiin, josta ollaan nyt kaukana, joten arvelisin ettei tuosta löydy juuri syytä.
Itse arvelin aiemmin, että voisi olla vanhojen keinujen öljy ruiskuissa ongelmaa, jolloin jouset kävisivät liian kuumana ja käyttöikä lyhenisi.
Jos nyt vaihtuu yksi jousi ja vermet pysyvät nipussa loppusyksyn, niin jossain kohtaa voi kyllä olla järkevää uusia jouset.

PACilta ihan hyvä artikkeli jousista, paljon mittaus dataa, muttei kyllkään teknisiä yksityiskohtia:
http://www.racingsprings.com/Multime...b/kb513103.pdf

[kipi79]

Videoita jousista, slow-motion:
https://www.youtube.com/watch?v=_REQ1PUM0rY
https://www.youtube.com/watch?v=WtqDHJDN79w

[frost63]

Tota, minusta jos maksimijännitys (ym.) pysyvät valmistajan speksien sisäpuolella, shimmauksella ei ole vaikutusta elinikään. Ydinkysymys on valmistajan tapa speksata (mitä tuskin lukee missään, kilpailutekijä).

Jousen eliniästä lukemista kiinnostuneille, esim. Googlella lisää (on tää heleppoo kun ei tarvitse mennä Akateemiseen etsimään kirjoja):
http://www.mw-ind.com/pdfs/GoodmanFa...eEstimates.pdf
http://www.amesweb.info/MechanicalSp...gueDesign.aspx

Tiivistettynä: 'ikuisella' kestoiällä tarkoitetaan yleensä 2x10^6 (tai 10^7) syklin kestoa, jonka jälkeen rikkoutumista pidetään epätodennäköisenä. Laskenta perustuu matemaattisiin malleihin jotka on kehitetty testitulosten perusteella. Tulos on tilastollinen todennäköisyys rikkoutumiselle rajatussa joukossa (yksinkertaistaen, testin muuttujat). Yksittäistä rikkoutumista ei pystytä ennustamaan, mutta pitämällä rasitukset pieninä, sen mahdollisuus on erittäin vähäinen. Koska laskennassa yritetään kuvata testituloksia, malleja on useampia eli mitä monimutkaisempi käyttöympäristö, sitä monimutkaisempi laskenta ja/tai suurempi epävarmuus tuloksessa. Binääristä ehdottomuutta kestää - ei kestä ei ole.

SN-käyrä on helppo lähtökohta esim. materiaalivertailuihin. Pystyakselilla jännitys, vaaka-akselilla syklit ja pisteet ovat testituloksia (miten kauan kesti). (Lähde: yllämainittu pdf).

Esimerkki pikkujousen mitoituksesta. Tämä on about helpoin mahdollinen, eli pintakäsittelyä, lämpökäsittelyä/rasitusta jne. ei tarvitse huomioida ja laskenta perustuu tuohon 2x10^6 elinikään (10% epävarmuudella), syklit määritelty 0:sta maksimijännitykseen (tosiasiassa nämä jouset kuoleentuvat aavistuksen koska ovat asennettuina aina jännityksessä. Muutos on kuitenkin toiminnalle merkityksetön - tarkemmat paikat pitää miettiä tarkemmin .

Ensin arvotaan haluttuun voimaan ja paikkaan passelin näköisiä lukuja. Vaikeassa paikassa voi tehdä käyräplotteja vaihtoehdoista visualisoinniksi mutta yleensä paras tulos tulee ihan päänupissa. Kone tuppaa ehdottamaan mittoja joita ei reaalimaailmassa voi käyttää kun mitään jättimäistä tietokantaa sallituille lähtöarvoille ei ole käytössä..

Sitten tarkistetaan että jännitykset käyttökohteessa pysyvät sallitulla alueella. Yleensä eivät pysy, ja iteroinnin jälkeen täytyy tapauskohtaisesti ratkaista minkä verran rajojen ylitystä hyväksyy.
Edit: väsyttävän, dynaamisen ja staattisen keston kertoimet perustuvat taulukkoarvoihin tietyn tyyppisessä käytössä. Nokkavalmistajilla on taatusti omat laskentasäännöt.

Lopputulema on kuva jolla tilataan jousivalmistajalta. Noteraamisen arvoinen tuossa on vaatimus että asennusmitassa voimien on toteuduttava, mutta pituutta saa säätää. Näin koska coil bind muutama kymppiä aikaisemmin tai myöhemmin ei ole merkityksellinen. Venajousissa on ilmeisesti tyypillisesti speksattu että pituus on oltava tarkempi ja shimmauksella asetetaan voimat. Jos haluaa sekä pituuden että voiman tarkoiksi, hinta nousee logaritmisesti ja valmistajat vähenevät samalla tahdilla.

Kuva eri jousesta kuin laskenta. Laskennasta kunnia kuuluu kollegalle, minä noistakaan mitään ymmärrä.

Lyhyissä jousissa pitää katsoa minimikierrosmäärää, pitkissä nyrjähtämistä jne. Venajouset ovat vähintään käyttöympäristöltään niin paljon monimutkaisempia että materiaalia, viimeistelyä ja olosuhdetestausta pitää tehdä potenssiin enemmän.

[barum]

Kiitokset hienosta infopaketista!

Epäilen ettei nokkafirmalla ole tähän kompetenssia vaan tilaavat annetuilla spekseiltä jousifirmalta, ts. asennuspituus, coil bind, jousivoimat, sillä ne ovat heidän sovelluksensa rajapinta-arvoja. Mitä jousen "sisällä" tapahtuu tai miten materiaali ja dimensiot valitaan, on jousifirman osaamisaluetta. Tilaaja tuskin tulee speksaamaan syklimääriäkään, sillä hajonnut jousi on heille aina huonoa PR:ää, vaan hintaväännön perusteella jousifirma sitten toimittaa jotakin, jonka kehtaa vielä toimittaa.

Tässä kohtaa homma käy mielenkiintoiseksi, ja jyvät eroavat akanoista kahdessa vaiheessa: 1) edellä kuvatun jousisuunnitteluosaamisen ja 2) valmistusprosessiosaamisen suhteen.

Itse päädyin Katechin tavoin PSI:n jousiin, mutta myös PAC on tunnetusti hyväksi tiedetty. Compin jousia en edes harkinnut, enkä montaa muutakaan.

[frost63]

Taisin kirjoittaa johonkin nokkafirma kun mielessä.oli vain tuo Kipin mainitsema Comp.. Vaativammat jouset suunnitellaan yleensä yhteistyössä, bulkit hinnalla mistä saa..

[barum]

Et tainnut viitata nokkafirmaan, vaan siihen että suunnitelman kanssa mennään jousifirman pakeille. Tästä aloin miettimään sitä, mitä osaamista nokkafirmalla pitää olla ja mitä jousifirmalla, onko päällekkäisyydelle mitään tarvetta ja edelleen sitä, että mikä on se oleellinen informaatio, joka nokkafirmalta jousifirmalle tulee siirtää, sillä tuskin kannattaa valita sellaista jousitoimittajaa, jolla ei ole osaamista venttiilijousisovelluksesta, yhteistyökumppaniksi. Yleisesti ottaen ei kannata valita mitään sellaista yhteistyökumppania, jota joutuu opettamaan sillä osa-alueella, johon liittyviä palveluita sieltä aikoo hankkia. Luonnollisesti uuden, uraa uurtavan tekniikan kehittäminen yhteistyössä on eri asia.

Kun katsoo Compin nokkavalikoimaa ja vertaa niille suositeltuja jousia, käy aika äkkiä ilmi että samalla jousella katetaan niin monta nokkaa kuin mahdollista. Yhteistyössä suunniteltu ei siis välttämättä tarkoita ihan tuota tasoa kuin aiemmin esitit.

Jos ajattelee nokka-akselia kuormituksen tuottajana, on syklimäärä suoraan verrannollinen keskimääräiseen kierroslukuun aikayksikössä, eikä nokan profiili tai käytetty kierrosluku (olettaen ettei ominaistaajuus pääse heräämään) vaikuta oleellisesti jousen sisäisiin voimiin. Toki mitä rallimpi nokka, sitä korkeampi keskimääräinen kierrosluku ja sitä nopeammin syklejä kertyy.

Vasta kun mennään puhtaasti kilpakäyttöön tarkoitettuihin osiin, alkavat muut tekijät kävellä odotettavissa olevan käyttösyklimäärän "yli".

Olen sitä mieltä, että tämä Yorcin koneen jousen katkeaminen on saanut kohtuuttoman suuret mittasuhteet. Jousia katkeaa tehdasvalmisteisissakin koneissa varsin alhaisilla kilometrimäärillä, eikä kyseessä ole ihan tuntematon ilmiö mm. LS-koneiden OEM-jousien parissakaan. Väitän että jenkeissäkin ns. "p*ska munkki" osuu vuosittain aika monen virikoneen omistajan kohdalle, vaikka kaikki onkin tehty ihan valmistajan ohjeiden mukaan.

[kipi79]

Originally Posted by barum

Kun katsoo Compin nokkavalikoimaa ja vertaa niille suositeltuja jousia, käy aika äkkiä ilmi että samalla jousella katetaan niin monta nokkaa kuin mahdollista. Yhteistyössä suunniteltu ei siis välttämättä tarkoita ihan tuota tasoa kuin aiemmin esitit.

Compilta ja muilta valmistajilta taitaa saada ainoastaan "hyllynokille" suoran suosituksen, custom nokille saa suositukset kysymällä. Silloin siellä yleensä kysytään jotain myös muista paketin osista.

Jos katsoo nokkavalmistajien lobe-catalogeja voi helposti päätellä ettei viimeisimmät ja rajuimmat profiilit ole saatavilla kuin custom nokilla. Näin siis rullanostajien kanssa. Laahurinokassa nousukulmaa rajoittaa nostajan halkaisija, ei käytännössä mikään muu ja siksi asteluku ja nosto ovat melko suorassa suhteessa kierrosalueeseen, jne, jne.

Rullanokassa on aina jonkinlainen S-käyrä molemmilla rampeilla, eikä nousunopeus ole likimainkaan vakio kuten laahurissa.

Originally Posted by barum

Jos ajattelee nokka-akselia kuormituksen tuottajana, on syklimäärä suoraan verrannollinen keskimääräiseen kierroslukuun aikayksikössä, eikä nokan profiili tai käytetty kierrosluku (olettaen ettei ominaistaajuus pääse heräämään) vaikuta oleellisesti jousen sisäisiin voimiin. Toki mitä rallimpi nokka, sitä korkeampi keskimääräinen kierrosluku ja sitä nopeammin syklejä kertyy.

Periaatteessa noin se mene, mutta mikäli esim. nousukiihtyvyys tietyllä kierrosluvulla osuu ominaistaajuudelle, voi esiintymiskierroslukua muuttaa esim. keinun vipusuhteella.

Oliko koneessa edelleen 3/8 tapilla olevan keinustudit ilman stud girdleä? Onko studit vakiomittaiset vai pidemmät? Nuo keinujen studit myös joustavat aina jonkun verran.

Onko kansiin tehty jotain muutoksia pakovenojen asennussyvyyteen? Onko siis kannas pakokanavan ja venttiilijousen välillä ohuempi kuin vakiokansissa?

Ilmeisesti kansia kasatessa kaikki jouset olivat samoissa lukemissa jousipaineiden suhteen eikä eroa imu / pako välillä ollut?

[frost63]

Kännykirjpittaminen sucks mut ajatus mulla oli ehkä venttiilikoneiston kokonaisuuden suunnittelussa kun moottorista puhutaan. One spring fits all on.mulle bulkkia.(yleistäen)

[pikku-eetu]

For small block street performance engines with a flat tappet cam and no more than .450" of lift, single springs with 80 to 90 lbs. of seat pressure with the valves closed are usually adequate. For street/strip performance engines, springs with 100 to 120 lbs. of seat pressure are usually recommended. For street hydraulic roller cams, seat pressure should typically be 105 to 140 lbs., and should not exceed a maximum of 150 lbs. with a mechanical roller cam.

Double or even triple springs are usually required to achieve higher spring pressures. Seat pressures for double springs typically range from 130 to 150 lbs. or higher, and 300 or more lbs. for triple springs. Most NASCAR teams run dual springs with seat pressures of 190 to 200 lbs. and open pressures of 500 to 600 lbs. at .750" lift. Pro Stock drag racers, by comparison, typically run triple springs with seat pressures of 375 to 475 lbs. with the valves closed, and up to 1,000 lbs. open!

Increasing spring pressure increases the rpm and horsepower potential of the engine. Every additional 100 rpm may be worth an extra 20 or more horsepower on a highly modified performance motor. The current limit for steel valve springs is about 83 to 85 cycles per second, or about 10,000 rpm. NASCAR teams run a 200 to 400 mile race at 8,500 to 9,000 rpm. But drag racers only run a quarter of a mile.

High pressure valve springs can deliver the rpms, but there’s a price to be paid because the springs don’t last. Running at such high rpm wears out the springs.

Kaikella on rajansa, kuka mihinkin luokkaan itsensä laskee