artikel

Gecorrigeerde zuigersnelheid (2001-03)

Techniek

In een artikel over de Kawasaki ZX-12R in AMT schrijft u over de gecorrigeerde zuigersnelheid. Wilt u eens uitleggen waar het hierbij om gaat?

De versnellingen van de zuiger in het bovenste en onderste dode punt zijn evenredig met de slag en het toerental in het kwadraat, dus met (S x n)^2. De zuiger zelf heeft een massa die evenredig is met de boring tot de derde macht, dus met B^3. Het lageroppervlak van de zuigerpen is evenredig met de boring in het kwadraat, dus met B^2. Als we de lagerdruk in het zuigerpenoog bekijken is die evenredig met B^3 x (S x n)^2/B^2 = (BSn)^2. Dit is de K-factor van prof. Jante.

Iets dergelijks had Lanchester ook reeds vastgesteld. Het was een zekere King die in 1963 het verband tussen Lanchester’s en Jante’s berekeningen en de welbekende zuigersnelheid legde.

Met zuigersnelheid wordt de gemiddelde zuigersnelheid bedoeld. Dit wil zeggen: we doen net alsof de zuiger niet stopt in de dode punten, maar met een constante snelheid beweegt. De zuigerweg bedraagt tweemaal de slaglengte ofwel 2S. Een krukasomwenteling duurt n/60 seconden als het toerental in t/min wordt opgegeven. De gemiddelde zuigersnelheid v is dan: 2(S x n)/60. King redeneerde als volgt: als de gemiddelde druk in een lager een maat is voor de mechanische belasting op het drijfwerk dan is ook de wortel een maatstaf. De wortel uit (BSn)^2 is nv(BS). Het verband met de gemiddelde zuigersnelheid wordt duidelijk als we nv(BS) herschrijven als (S x nv)x(B/S) want voor (S x n) kunnen we de zuigersnelheid v schrijven. De gecorrigeerde zuigersnelheid v’= (v x v)x(B/S).

Conclusie: de gecorrigeerde zuigersnelheid v’ is een kental dat op een juiste wijze de mechanische belasting ten gevolge van de traagheidskracht aangeeft.

Opmerking: de mechanische belasting zelf is echter evenredig met het kwadraat van de gecorrigeerde zuigersnelheid.

Uit de praktijk blijkt dat de gecorrigeerde zuigersnelheid ook een maat is voor de te verwachten levensduur van een zuigermotor.

Kortom: het is ingewikkelde theorie met een grote praktische waarde.

Reageer op dit artikel