Port Timing and Peak RPMLooking at

Port Timing and Peak RPM


Looking at a pressure trace (taken from exhaust port) it was obvious that the time it takes for the pressure to reduce to 5psi (typical transfer pressure) is .52milliseconds. So the needed blowdown degrees for the transfer port to begin to open right as the cylinder pressure is at 5psi can be calculated just from the peak RPM. Here’s how: Degrees = (.00052/(1/(RPM/60))) x 360 So an engine peaking at 8000 RPM needs 25 degrees, and one peaking at 10,000 needs 31 degrees according to this calculation. But if you’ll look at various port timings you’ll see that they don’t always allow that much blowdown degrees. In that case their peak RPM is that at which the piston has already uncovered the transfers so many degrees when the exhaust pulse has reduced to 5psi, allowing intake charge to enter the cylinder. That allows a little bit of mixing of exhaust gas with intake charge but not to a significant detrimental amount. It’s only when the end of the exhaust pulse is so late (degree wise) that it doesn’t allow enough transfer time that the RPM can’t increase more. So the engine achieves peak horsepower at a lower RPM and then it decreases as the RPM increases until there’s not enough power to increase the RPM more.

Here is a drawing showing the dynamics of an engine with less than the needed blowdown. It shows how the transfer of intake charge begins only when the cylinder pressure becomes less than 5 psi.




For example my engine with 136 exhaust duration and 99 transfer duration has only 18.5 degrees port blowdown but peaked revs at 6650. That 18.5 is 90% of the calculated needed 20.6 degrees so that the transfers are open 2.1 degrees when the cylinder pressure lowers to 5psi. So I think it’s safe to deduct that peak RPM (excluding effects of intake limitations and expansion chamber) with a straight muffled exhaust pipe is determined mostly by exhaust port timing. (An expansion chamber can make the peak RPM greater or smaller than the natural peak RPM determined by porting.) The correct exhaust port timing can be designed by adding the calculated blowdown degrees with the calculated transfer degrees. Here’s how to calculate the transfer degrees: Using my 136/99 engine I figure there’s 68 degrees from exhaust port opening to BDC. Subtracting 20.6 from that leaves 47.4 degrees. Here’where I take an educated leap of faith and figure that the true transfer time extends from when the cylinder pressure lowers to 5psi (at calculated blowdown) to later than BDC for engines with more than 5000 peak RPM. The amount of degrees after BDC is 5 degrees for every 1000 RPM over 5000. That amount is derived from seeing crankcase pressure charts indicating that delay. So my engine will have 8.2 degrees after BDC as the end of transfer time. (6650-5000) x 5 x .001 = 8.2 That added to 47.4 gives 55.6 degrees which is 1.4ms at 6650 RPM. But of course more transfer port area and more crankcase compression reduces the needed transfer time a bit. What I list here is only a general guideline. Using .52ms actual blowdown time and 1.4ms actual transfer time I came up with the exhaust port and transfer port durations of columns #1. The #1 durations are most appropriate for 6000 RPM engines. Since the piston is more rapidly compressing the crankcase at higher engine speeds then I have to revert to the old standards for transfer durations and recalculate for exhaust durations #2.
Needed #1 #1 #2 #2
Cycle exh open degrees exhaust transfer exhaust transfer
RPM period to BDC to BDC duration duration duration duration
12k 5ms 1.43ms 103.3 206.6 132 203 128
10k 6ms 1.5ms 90.0 180.0 118 178 116
8k 7.5ms 1.61ms 77.3 154.6 104 154 103
6k 10ms 1.78ms 64.1 128.2 91 128 91

For more emphasis on peak rpm power (with 10k and 12k) you can increase the transfer duration 2-4 degrees.
Since at top RPM it is the actual exhaust pulse time that controls when the transfer flow starts, and not the transfer port timing, then the obvious question is Why does a higher transfer port benefit high RPM power? Because when transfer flow starts the port is already somewhat open and the total port area is increased. Then why does a higher transfer port reduce low RPM power? Because the transfer flow finishes entering the cylinder sooner which gives it more time to loop around and exit the exhaust port at low RPM.
Keep in mind that the length of the expansion chamber mostly overrides the effect of porting for setting the peak RPM. So if raising the exhaust port for 12 more degrees duration does not cause a 1000 RPM increase then you have to shorten the header about 30mm (1.2”).
Click here to read about the effects of different exhaust port shapes.

Can too high an exhaust port be detrimental? Yes. I have done many tests with ma

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

RPM พอร์ตเวลาและสูงสุดกำลังดูการติดตามความดัน (ถ่ายจากพอร์ตไอเสีย) ก็ชัดเจนว่าเวลาใช้สำหรับความดันลดถึง 5 psi (ดันทั่วไป) .52milliseconds ดังนั้น สามารถคำนวณองศาวาล์วจำเป็นสำหรับพอร์ตโอนเริ่มเปิดอยู่เป็นถังความดันที่ 5 psi เพียงจากยอด RPM นี่คือวิธี: องศา = (.00052/(1/(RPM/60))) x 360 ดังนั้นการจุดเครื่องยนต์ที่ 8000 RPM ต้อง 25 องศา และจุดหนึ่งที่ 10,000 ต้องการ 31 องศาตามการคำนวณนี้ แต่ถ้าคุณจะดูที่เวลาพอร์ตต่าง ๆ คุณจะเห็นว่า พวกเขาไม่อนุญาตเสมอที่องศาวาล์ว ในกรณีที่ จุด RPM เป็นว่า ที่ลูกสูบมีแล้วรู้สึกการโอนย้ายหลายองศาเมื่อชีพจรไอเสียได้ลดลงถึง 5 psi อนุญาตให้บริโภคประจุเข้าสู่กระบอกสูบ ที่ช่วยให้การผสมของก๊าซไอเสีย มีค่าใช้จ่ายในการบริโภค แต่ไม่สมควรอันตรายเล็กน้อย เป็นเฉพาะ เมื่อสิ้น pulse ไอเสียดังนั้นปลาย (ระดับฉลาด) ว่ามันไม่ช่วยให้พอโอนครั้งที่ RPM ไม่สามารถเพิ่มขึ้น ดังนั้นเครื่องยนต์ให้แรงม้าสูงสุดที่ต่ำลง และมันลดเป็น RPM เพิ่มจนกว่าจะไม่มีพลังพอที่จะเพิ่มรอบต่อนาทีเพิ่มเติม นี่คือ รูปวาดที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของเครื่องยนต์มีน้อยกว่าวาล์วจำเป็น มันแสดงให้เห็นว่าปริมาณค่าคำนวณเท่าเมื่อความดันกระบอกสูบ น้อยกว่า 5 ปอนด์ต่อตารางนิ้วตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ไอเสีย 136 ระยะเวลาและระยะเวลาถ่ายโอน 99 มีวาล์วพอร์ต 18.5 องศาเท่านั้นแต่ความเร็วรอบแหลมที่ 6650 18.5 ว่า 90% ของการคำนวณจำเป็น 20.6 องศาเพื่อให้การโอนย้ายเปิด 2.1 องศาเมื่อลดความดันกระบอกถึง 5 psi ผมคิดว่าปลอดภัยที่จะหักสูงสุดที่รอบยกเว้นผลกระทบของข้อจำกัดการบริโภคและขยายหอ) ตรงท่อไอเสียอย่างกะทันหันจะถูกกำหนด โดยเวลาพอร์ตไอเสียเป็นส่วนใหญ่ (หอการค้าขยายตัวสามารถทำให้ peak RPM มากกว่า หรือน้อยกว่าสูงสุด RPM ที่กำหนด โดยระบบธรรมชาติ) เวลาพอร์ตไอเสียที่ถูกต้องสามารถออกแบบ โดยการเพิ่มองศาวาล์วคำนวณองศาคำนวณได้โอน วิธีการคำนวณองศาโอน: ใช้เครื่องยนต์ 136/99 ผมคิดมี 68 องศาจากพอร์ตไอเสียเปิด BDC ลบจากใบที่ 20.6 องศา 47.4 Here'where ฉันจะกระโดดการศึกษาความเชื่อและรูปที่ขยายเวลาโอนจริงจากเมื่อความดันกระบอกลดไป 5 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ที่คำนวณได้วาล์ว) จะน้อยกว่า BDC สำหรับเครื่องยนต์สูงสุดมากกว่า 5000 RPM จำนวนองศาหลังจาก BDC เป็น 5 องศาสำหรับทุก ๆ 1000 RPM มากกว่า 5000 จำนวนเงินที่ได้มาจากเห็นอ่างน้ำมันเครื่องดันแผนภูมิที่แสดงให้เห็นว่า ความล่าช้า ดังนั้นเครื่องยนต์จะมี 8.2 องศาหลัง BDC เป็นจุดสิ้นสุดของเวลา (6650-5000) x 5 x .001 = 8.2 ที่เพิ่ม 47.4 ให้ 55.6 องศาซึ่งเป็น 1.4ms ที่ 6650 RPM แต่แน่นอนเพิ่มเติมโอนบริเวณท่าเรือ และการบีบอัดของอ่างน้ำมันเครื่องมากลดเวลาต้องโอนบิต สิ่งที่ฉันแสดงที่นี่เป็นเพียงแนวทางทั่วไป ใช้เวลา.52ms วาล์วจริงและเวลาโอนจริง 1.4ms ฉันมากับไอเสียพอร์ตและโอนย้ายพอร์ตระยะเวลาคอลัมน์ #1 #1 ระยะเวลาเหมาะสมสำหรับเครื่องยนต์ 6000 รอบต่อนาที ตั้งแต่ลูกสูบเป็นการเพิ่มเติมอย่างรวดเร็วบีบอัดอ่างน้ำมันเครื่องที่ความเร็วสูงเครื่องยนต์ แล้วต้องแปลงกลับเป็นมาตรฐานเก่าสำหรับระยะเวลาการโอน และคำนวณสำหรับระยะเวลาไอเสีย #2 จำเป็น #1 #1 #2 #2 วนเสียจากองศาเปิดไอเสียถ่ายโอนไอเสียช่วง RPM เพื่อ BDC เพื่อ BDC ระยะเวลาระยะเวลาระยะเวลาระยะเวลา12k 5ms 1.43ms 103.3 206.6 132 203 12810k 6ms 1.5ms 90.0 180.0 118 178 116 8k 7.5ms 1.61ms 77.3 154.6 104 154 103 6k 10ms 1.78ms 64.1 เนื้อที่ 128.2 91 128 91 สำหรับความสำคัญต่อกิจกรรม rpm กำลังสูงสุด (มี k 10k และ 12) คุณสามารถเพิ่มระยะเวลาการถ่ายโอน 2-4 องศาได้เนื่องจากที่ด้านบนรอบต่อนาที เป็นเวลาชีพจรไอเสียจริง ที่ควบคุมเมื่อการโอนไหลเริ่มต้น และไม่ให้โอนย้ายพอร์ตเวลา แล้วเป็นคำถามที่ชัดเจนทำไมไม่โอนพอร์ตสูงประโยชน์พลังงาน RPM สูง เนื่องจากเมื่อเริ่มโอนไหล ท่าค่อนข้างเปิดอยู่ และบริเวณรวมจะเพิ่มขึ้น แล้ว ทำไมไม่โอนพอร์ตสูงลดพลังงาน RPM ต่ำ เนื่องจากขั้นตอนการโอนเสร็จสิ้นเข้ากระบอกสูบ เร็ว ซึ่งให้มันมากกว่าเวลาในการวนรอบ และออกจากพอร์ตไอเสียที่ต่ำโปรดทราบว่าความยาวของห้องขยายส่วนใหญ่แทนผลของระบบสำหรับการตั้งค่า peak RPM ดังนั้น ถ้าเพิ่มพอร์ตไอเสียมากกว่า 12 องศาช่วงระยะเวลาทำให้เกิดการเพิ่มขึ้น 1000 RPM แล้วคุณต้องย่นหัวประมาณ 30 มม. (1.2") คลิกที่นี่เพื่ออ่านเกี่ยวกับผลกระทบของรูปร่างพอร์ตไอเสียแตกต่างกันพอร์ตไอเสียสูงเกินไปจะเป็นอันตรายต่อ ใช่ ผมทำการทดสอบหลายอย่างกับ ma

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พอร์ตการกำหนดเวลาและ RPM ยอด


มองไปที่การติดตามความดัน (เอามาจากพอร์ตไอเสีย) มันก็เห็นได้ชัดว่าเวลาที่ใช้สำหรับความดันเพื่อลดการ 5psi (ความดันการโอนทั่วไป) เป็น .52milliseconds ดังนั้นจำเป็นองศาล์สำหรับพอร์ตการโอนจะเริ่มต้นที่จะเปิดทางด้านขวาเป็นความดันถังที่ 5psi สามารถคำนวณได้จากเพียงแค่รอบต่อนาทีสูงสุด นี่คือวิธี: องศา = (0.00052 / (1 / (RPM / 60))) x 360 เครื่องยนต์จุดที่ 8000 รอบต่อนาทีดังนั้นความต้องการ 25 องศาและเป็นหนึ่งในจุดที่ต้องการ 10,000 31 องศาตามการคำนวณนี้ แต่ถ้าคุณจะดูที่การกำหนดเวลาพอร์ตต่างๆที่คุณจะเห็นว่าพวกเขาไม่เคยอนุญาตให้องศาพ่นไอน้ำออกมาก ในกรณีที่ว่า RPM สูงสุดของพวกเขาคือว่าที่ลูกสูบได้ค้นพบแล้วโอนหลายองศาดังนั้นเมื่อชีพจรไอเสียได้ลดลงไป 5psi ช่วยให้ค่าใช้จ่ายในการบริโภคที่จะเข้าสู่กระบอกสูบ ที่ช่วยให้นิด ๆ หน่อย ๆ ของการผสมของก๊าซไอเสียที่มีค่าใช้จ่ายการบริโภค แต่ไม่ถึงจำนวนเงินที่เป็นอันตรายอย่างมีนัยสำคัญ ก็ต่อเมื่อในตอนท้ายของการเต้นของชีพจรไอเสียคือดึกแล้ว (ศึกษาระดับปริญญาฉลาด) ว่ามันไม่ได้ช่วยให้เวลาการโอนพอที่ RPM ไม่สามารถเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นเครื่องยนต์แรงม้าประสบความสำเร็จสูงสุดในรอบต่อนาทีต่ำและจากนั้นก็ลดลงตามรอบต่อนาทีเพิ่มขึ้นจนไม่มีอำนาจพอที่จะเพิ่มมากขึ้น RPM

นี่คือภาพวาดที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของเครื่องยนต์ที่มีน้อยกว่าพ่นไอน้ำที่จำเป็น มันแสดงให้เห็นว่าการถ่ายโอนค่าใช้จ่ายการบริโภคเริ่มต้นเท่านั้นเมื่อความดันถังกลายเป็นน้อยกว่า 5 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว




ยกตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ที่มีระยะเวลาไอเสีย 136 และระยะเวลาในการถ่ายโอน 99 มีเพียง 18.5 องศาล์พอร์ต แต่ยอดเครื่องยนต์ที่ 6650. ที่ 18.5 เป็น 90% ของการคำนวณที่จำเป็น 20.6 องศาเพื่อให้การถ่ายโอนที่มีการเปิด 2 1 องศาเมื่อความดันถังลดการ 5psi ดังนั้นผมจึงคิดว่ามันปลอดภัยที่จะหักที่ RPM สูงสุด (ไม่รวมผลกระทบของข้อ จำกัด ของการบริโภคและการขยายตัวของหอการค้า) กับท่อร่วมไอเสียตรงลำคอจะถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่ไอเสียพอร์ตการจับเวลา (ห้องขยายตัวสามารถทำให้ RPM สูงสุดมากกว่าหรือน้อยกว่ารอบต่อนาทีสูงสุดที่กำหนดโดยธรรมชาติ porting.) ถูกต้องไอเสียพอร์ตการจับเวลาสามารถออกแบบโดยการเพิ่มองศาล์คำนวณกับองศาการถ่ายโอนคำนวณ นี่คือวิธีการคำนวณองศาโอน: การใช้เครื่องมือ 136/99 ของฉันฉันคิดว่ามี 68 องศาจากการเปิดพอร์ตไอเสีย BDC ลบ 20.6 จากที่ใบ 47.4 องศา Here'where ฉันใช้เวลาการศึกษาก้าวกระโดดของความเชื่อและรูปว่าเวลาการโอนจริงยื่นออกมาจากถังเมื่อความดันลดการ 5psi (ที่พ่นไอน้ำออกจากคำนวณ) จะช้ากว่า BDC สำหรับเครื่องยนต์ที่มีมากกว่า 5000 รอบต่อนาทีสูงสุด ปริมาณขององศาหลังจาก BDC คือ 5 องศาสำหรับทุกๆ 1000 RPM มากกว่า 5000 จำนวนเงินที่ได้รับมาจากการได้เห็นชาร์ตดันเหวี่ยงแสดงให้เห็นว่าล่าช้า ดังนั้นเครื่องยนต์จะมี 8.2 องศาหลังจาก BDC เป็นจุดสิ้นสุดของเวลาการถ่ายโอน (6650-5000) x 5 x 001 = 8.2 ที่เพิ่มเข้ามาใน 47.4 ให้ 55.6 องศาซึ่งเป็น 1.4ms ที่ 6650 รอบต่อนาที แต่บริเวณท่าเรือถ่ายโอนของหลักสูตรมากขึ้นและการบีบอัดข้อเหวี่ยงมากขึ้นจะช่วยลดเวลาที่จำเป็นต้องโอนเงินเล็กน้อย สิ่งที่ฉันรายการที่นี่เป็นเพียงแนวทางทั่วไป ใช้เวลา .52ms พ่นไอน้ำที่เกิดขึ้นจริงและ 1.4ms เวลาการถ่ายโอนจริงฉันมากับพอร์ตไอเสียและพอร์ตการถ่ายโอนระยะเวลาคอลัมน์ # 1 # 1 ระยะเวลาที่มีความเหมาะสมมากที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ 6000 รอบต่อนาที ตั้งแต่ลูกสูบที่มีการบีบอัดมากขึ้นอย่างรวดเร็วเหวี่ยงที่ความเร็วของเครื่องยนต์สูงขึ้นแล้วผมต้องกลับไปใช้มาตรฐานเดิมสำหรับระยะเวลาการถ่ายโอนและคำนวณระยะเวลาไอเสีย # 2
จำเป็น # 1 # 1 # 2 # 2
รอบ EXH เปิดองศาไอเสียไอเสียการโอนถ่ายโอน
ระยะเวลา RPM เพื่อ BDC ระยะเวลาระยะเวลาระยะเวลาระยะเวลา BDC
12k 5ms 1.43ms 103.3 206.6 132 203 128
10k 6ms 1.5ms 90.0 180.0 118 178 116
8K 7.5ms 1.61ms 77.3 154.6 104 154 103
6K 10ms 1.78ms 64.1 128.2 91 128 91

สำหรับการให้ความสำคัญกับอำนาจสูงสุดรอบต่อนาที (กับ 10K และ 12K) คุณสามารถเพิ่มระยะเวลาการโอน 2-4 องศา
ตั้งแต่รอบด้านบนมันเป็นเวลาที่ชีพจรไอเสียที่เกิดขึ้นจริงที่ควบคุมการไหลของการถ่ายโอนเมื่อเริ่มต้น และไม่ได้มีการโอนพอร์ตระยะเวลาแล้วคำถามที่เห็นได้ชัดคือทำไมพอร์ตการโอนที่สูงขึ้นได้รับประโยชน์สูง RPM ของพลังงาน? เพราะเมื่อเริ่มการถ่ายโอนการไหลของพอร์ตที่มีอยู่แล้วค่อนข้างเปิดกว้างและพื้นที่พอร์ตรวมเพิ่มขึ้น แล้วทำไมไม่พอร์ตการโอนที่สูงขึ้นลดการใช้พลังงานต่ำ RPM? เพราะการไหลการถ่ายโอนเสร็จสิ้นการเข้าสู่กระบอกสูบเร็วซึ่งจะทำให้มันมีเวลามากขึ้นในการวนรอบและออกจากพอร์ตไอเสียที่รอบต่ำ
โปรดจำไว้ว่าความยาวของห้องการขยายตัวส่วนใหญ่เป็นผลของการแทนที่ porting สำหรับการตั้งค่า RPM ยอด ดังนั้นหากการเพิ่มพอร์ตไอเสีย 12 องศามากขึ้นในช่วงระยะเวลาไม่ก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้น 1,000 รอบต่อนาทีแล้วคุณจะต้องร่นหัวเกี่ยวกับ 30mm นี้ (1.2 ")
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเกี่ยวกับผลกระทบของรูปทรงพอร์ตไอเสียที่แตกต่างกัน

สูงเกินไปพอร์ตไอเสียสามารถเป็นอันตราย? ใช่.