Porting inlaat + uitlaatpoorten B5234T Kop

[myradon]

Vrolijk pasen!

Momenteel ben ik rustig bezig om een B5234T te bouwen. Er komt een B5254 krukas in, 143mm gesmede drijfstangen en custom 9.0:1 CR zuigers. Dit gaat later/een keer in m'n T-5R. Twijfel nog over M56 of M66 (wel SMF).
 
Een van de dingen die ik wil gaan doen is dat de kop ietsjes beter flowt. Hoeft niet racespec maar gewoon minder restricties zodat de föhn minder hete lucht erin hoeft te persen gezien minder druk nodig is. Er vallen mij een paar dingen op. Dat is bij elke 2de uitlaatport van cilinder tussen klepzitting en klepgeleider een vage uitsparing heeft. Als de klep opengaat lijkt mij dat het hete gassen recht op die uitsparing staan te blazen. Volgens mij zorgt dit voor veel turbulentie en snap niet waarom dat in het gietwerk zit. Er steekt ook bij elk een kleine "pikkie" uit die er volgens mij ook gewoon afkan. Er lijkt wel als nabewerking een of ander freestool poort netjes rond te maken waarbij pikkie en krater overblijven. Waarom zouden ze dat niet uit gietmallen hebben gehaald?





Zit hier een of andere engineering filosofie achter, of is dat een trade off van massaproductie gietwerk?


Daarnaast is het ook zo dat de klepzittingen van vooral de inlaatkleppen uitsteken tov throat poort. Kortom het mengsel staat wederom tegen een rand te persen. Met d'n blote vingertjes is dat goed te voelen. Zou dat wat doen? Zie hieronder;




Denk er ook aan om de harde randen bij bougie af te ronden om hotspots te voorkomen. Kennis van mij, die veel met red blocks bezig is, gaf aan dat aan de lange zijde (back wall) materiaal weggehaald kan worden (rondom klepgeleider) zodat deze gelijk komt met de nabewerking vanuit fabriek. Tja om poorten een andere vorm te maken gaat mij wat te vlot. Ach lekker geeken op deze zooi. Old skool boek van David Vizard aangeschaft al gaat dat vooral over porting en theorie flow van Amerikaanse 2-kleppers. Eerst theorie want verneuken van poorten is zo gedaan met een frees of Dremel.
 
Enfin knappe bollen hier met een goede onderbouwing op mijn vragen?

[Miyel]

Interressant en ook ik ben hier benieuwd naar, vooral die klepgeleiders heb ik ook al eens naar zitten kijken..

Bij de bougie die verdikking weg halen zou ik niet doen; ik heb gezien dat er vaak haarscheuren ontstaan tussen de in-/uitlaat poort en bougiegat. Dit bij een via MP aangeschafte kop ontdekt (nee, hij is echt helemaal gereviseerd en goed) en vervolgens van een bekende in het T-5 tuning wereldje te horen gekregen dat dit vaak voorkomt. De scheur loopt dan door tot het waterkanaal er achter.
Dus al het extra materiaal hier zou ik echt laten zitten.

[arjenT5R]

Je zou niet de eerste zijn die door zo'n kop heen gaat. Ze hebben niet enorm veel vlees.
Maar scherpe randen weg halen die flow verstoren etc kan nooit kwaad.
De me7 koppen scheuren nogal rond de bougie gaten idd.
Bij de gewone koppen is me dat niet opgevallen nog.

[myradon]

Kiek reactie! Met mijn beperkte kennis over velocity en flow in cilinderkoppen begrijp ik dat de uitlaatpoort glad mag zijn en zo makkelijk mogelijk gassen kwijt moet kunnen. Thumble of wetting van/door poorten heeft een uitlaatpoort geen boodschap aan. Hete gassen moeten eruit. Waarom zou Volvo hier een, in mijn ogen, een restrictie toevoegen. Welk nut heeft turbulentie voor uitlaatpoort? Of heeft het iets met reversing te maken? Overlap is klein bij turbo's. En ik ga niet zomaar alles lopen uitfrezen. Als flow omhoog gaat maar velocity naar beneden gaat (bij lage toeren) dan kan ik in plaats daarvan op de handrem rijden.

Mbt. randen bougie is zoals Arjan aangeeft potentiele hotspots weghalen,

[volvobug]

Ik ben niet thuis in deze materie, maar heb wel eens een bedrijfsbezoek gehad bij Eras motorenrevisie in Utrecht. Hebben een prachtige eigen ontwikkelde opstelling in huis om flow in koppen te meten.

Wat me daar van bij gebleven is, is dat een veel gemaakte denkfout is dat uitlaatgassen (ook inlaat natuurlijk) geen constante stromen zijn, maar pulsen. En dat vraagt een andere benadering van het ontwerp. Mogelijk dat daar toch vanuit Zweden rekening mee is gehouden, maar dat kan ik niet verder onderbouwen.

[arjenT5R]

Ik ben nu druk met een B20 kop, die kan je bijna 100% vergroten qua flow.
Daar zitten gewoon echt restricties in die bedoeld zijn als zijnde.
Vanwege emissie eisen, om de levensduur te vergroten dat soor redenen?

Kleinere of slechter flowende uitlaatkanalen zie je bij me7 koppen ook, dat is om de EGR werking te bevorderen zodat je wat schoner bent.

Maar wat op jou foto's te zien is is eerder een oneffenheid na gieten oid. Er is daar vast wat te winnen door het netjes glad te maken.
Maar verwacht geen wonderen Ook het in-blenden van hoeken is een goed idee alles moet zo vloeiend mogelijk gaan.
Haakse hoeken en scherpe randen zijn slecht voor flow, je kan dus best je lol op denk ik als ik zo de foto's zie.
Ik zou sowieso die scherpe randen er uit halen onder de kleppen, goed inblenden in het geheel, smoothen en waar de flow de bocht om moet proberen zo smooth mogelijk te maken.

Wat trouwens wel goed helpt is 4 of 5 hoek valve job dan blend je de klepzetel beter in in het geheel, dat doet veel bij lage flow snelheden als de klep net begint te openen.
Verbeterd uiteraard wel de vulgraad.
Ik weet niet hoe gek je wil gaan maar er zijn ook kleppen die een stuk beter flowen etc. Er is best veel over te vinden.

Wat mij bij de B20 kop flowen enorm helpt is kijken naar doorsneden, misschien dat je daar iets van kan vinden dat je weet tot hoe ver je ongeveer kan gaan.

Ik heb wat foto's bij gevoegd van de zwaar bewerkte b20 kop, die is echt een paar kg lichter geworden. Ik hoop dat je daar een beetje wat uit op kan maken.

Edit 25.000: Wat ik gedaan heb is een soort caliber gebruikt om de poorten gelijk te krijgen qua formaat. Dus een stukje pijp afgedraaid naar een bepaalde diameter, past ie dan stoppen wil hij er nog niet doorheen dan nog een beetje meer weg halen. Je kan zelfs hele klei of gips mallen maken.
Ik heb niet zo vreselijk veel geduld dus ik heb het bij het caliber gehouden, maar je kan zelfs de kanalen uitliteren dus dat ze allemaal hetzelfde volume hebben etc.
Hoe meer tijd je er in steekt hoe beter het wordt uiteindelijk.

[myradon]

Het boek van David Vizard - Port & Flow Test Cylinder heads lift voor mij het tipje van de sluier als newbie. Is wel Amerikaanse pushrod 2V georiënteerd. Toch is het leerzaam. Al zijn er lieden die vinden dat David Vizard alweer verouderde inzichten heeft. Maar goed. Meest grote winst of beperking is inderdaad Valve Seat angles. Hoe meer hoeken hoe beter tot bij 5. Alleen dat is geen recht stijgende lijn. 4-angle tov. 5-angle scheelt niet veel. Oh ja en radius voor inlaat is helemaal uit den boze. Hoek zorgt ervoor dat luchtstroom tov klep loskomt. radius zorgt ervoor dat lucht aan klep blijft geplakt; Coanda-effect. Houdt je vinger maar eens tegen waterstraal bij de kraan. Waterstraal buigt langs je vinger. Lucht wil je juist de cilinderkamer in krijgen in plaats van aan de klep laten blijven plakken.

@ArjanT5R die oneffenheid zit in elke 2de uitlaatpoort per cilinder. Totaal dus 5 keer precies het zelfde. Dat moeten ze toch allang uit mal gehaald hebben. Casting lines van de kop zijn juist erg mooi.

Inlaatpoort moet juist wat ruw zijn om alleen voor casting lines aan te pakken hoef je het bij deze kop niet te doen. Korrel 60 a 80 is prima afwerking. Glad is klote voor inlaat. Slecht voor atomisatie van mengsel en kans op wetting; brandstof slaat neer op alu. Door ruw oppervlakte krijg je vortices waarlangs de lucht makkelijker stroomt = hogere snelheid aka velocity. Bij gladde oppervlak is de snelheid van luchtstroom op oppervlak alu 0,0. Brandstof slaat neer.

Loop ik nu wel bijdehand te doen qua kennis maar goed voor mij is het ook allemaal nieuw  Hoe meer ik erover lees des te meer ik er achter kom dat je heel gemakkelijk veel tijd kan hebben besteed aan je motor minder efficient te maken. Eras gaf mij aan dat ondoordachte Porting-jobs tot hogere brandstof consumptie kan leiden en een slome bak onderin het toerental.

EDIT: Deze thread op Rennlist is ook interessant; https://rennlist.com/forums/928-forum/416667-port-and-polish-by-comiittee-thread-cool-pics-throughout.html

[myradon]

Wat me daar van bij gebleven is, is dat een veel gemaakte denkfout is dat uitlaatgassen (ook inlaat natuurlijk) geen constante stromen zijn, maar pulsen. En dat vraagt een andere benadering van het ontwerp. Mogelijk dat daar toch vanuit Zweden rekening mee is gehouden, maar dat kan ik niet verder onderbouwen.

Zijn inderdaad pulsen of golven. Daarom is bij N/A uitlaatpoortlengte tuning zo belangrijk. In het eerder genoemde boek van David Vizard geeft Vizard aan de voor atmosferische motoren het Scavenging effect van uitlaat meer aanzuigend effect heeft dan de slag van de zuiger. Hier stond ik zwaar versteld van. Voor turbo boeit dit al minder omdat we het erin persen. Daarom is overlap van nokkenassen minder relevant/ weggooien van vers mengsel. 

[arjenT5R]

Gefundeerd bij de hand niet is volgens mij niet bijdehand... Er zijn er zat die zomaar wat roepen.
Radius verhaal gaat over de vorm van het kanaal, geen scherpe bochten. Niet over de klephoek.

Inzichten veranderen continu, een paar jaar geleden gaven mensen grof geld uit aan dimpling. Daar zijn ze ook alweer helemaal vanaf.

Het polijsten van de uitlaatkanalen en verbrandingsruimtes heeft zeker wel nut.

[myradon]

Gefundeerd bij de hand niet is volgens mij niet bijdehand... Er zijn er zat die zomaar wat roepen.
Radius verhaal gaat over de vorm van het kanaal, geen scherpe bochten. Niet over de klephoek.

Inzichten veranderen continu, een paar jaar geleden gaven mensen grof geld uit aan dimpling. Daar zijn ze ook alweer helemaal vanaf.

Het polijsten van de uitlaatkanalen en verbrandingsruimtes heeft zeker wel nut.

In deze had ik het over radius slijpen van klepzitting en specifiek inlaatpoort. De gedachte is als meer hoeken beter is dan is het ultieme daarvan een ronding. Gaat om hoek icm hoever klep open is en dat luchtstroom loskomt. Loskomen doet een hoek. Trouwens Vizard geeft aan radius slijpen aan uitlaatklep 'face' iets kan helpen voor betere flow. Radius cut onder 'seat' zou geloof ik weer wel kunnen aan uitlaatzijde. Luchtstroom gaat de andere kant op. Maar goed er zijn topics op fora waar lieden vele slimmere dingen over kunnen zeggen.

[arjenT5R]

Ik krijg er nu al hoofdpijn van 🤣

[Stefan]

Ik krijg er nu al hoofdpijn van 🤣

Kop laten poorten dan