tl; dr: es una regla general que usa la velocidad del gas para dimensionar las válvulas
Esta joya de documento hace un trabajo decente al explicar el Lovell factor y su importancia. Es mi fuente para la mayor parte de la información presentada en esta respuesta.
¿Qué hay en un Lovell?
El factor Lovell se refiere a la velocidad promedio (media) de la mezcla de aire y combustible en las válvulas de admisión .
Brian Lovell se dio cuenta / popularizó el hecho de que Los motores de gasolina
de aspiración natural , casi universalmente producen una potencia máxima alrededor de 70-80 m / s de velocidad media del gas de entrada; lo que hace que el factor Lovell sea una herramienta muy útil, rápida y sucia para dimensionar las válvulas de admisión independientemente del tamaño del motor, diámetro, carrera, RPM o potencia máxima:
Fue, como yo entiéndalo, el difunto Brian Lovell de Weslake que concibió la velocidad media del gas con respecto a las válvulas de admisión ...
Debo señalar que Brian Lovell propuso la velocidad media del gas como un medio de comparar motores para los que se disponía de muy pocos datos en una era del diseño poblada por reglas de cálculo y no por computadoras; Cálculos más complejos definitivamente no estaban en el menú.
El mismo concepto se aplica a las válvulas de escape
El objetivo es aproximadamente 300 m / s.
Además, si uno extiende el pensamiento de la velocidad media del gas a las válvulas de escape de un motor, donde la velocidad del sonido en las temperaturas elevadas de los gases de escape es de unos 600 m / s, existe el criterio del número de Mach de 0.5 se traduce (si se calcula a la velocidad máxima del pistón) una velocidad media del gas de 300 m / s.
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Por tanto, parece factible ampliar el concepto de velocidad media del gas a las válvulas de escape también; esto es importante ya que el tamaño relativo de las válvulas de escape y admisión es un factor de diseño crítico
¿Por qué 70-80 m / s para admisión y 300 m / s para escape?
Por razones que se explican a medias en el documento, se trata de intentar lograr Mach 0.5, porque ahí es donde el motor "respira" mejor.
Se considera un diseño 'perfecto' para tener una velocidad máxima de partículas en los conductos de admisión y escape donde el número de Mach es 0.5.
Mach = Velocidad del gas / Velocidad del sonido en ese gas
Dado que la velocidad del sonido cambiará según la presión del gas, la temperatura y la composición, la velocidad ideal variará entre las válvulas de admisión y escape.
El valor Mach también variará con la carga del motor, ya que el diámetro de la válvula es fijo, por lo que depende del diseñador del motor lograr un compromiso adecuado entre el rendimiento de gama baja y alta.
Como lado, esto también explica por qué las válvulas de escape son (generalmente) más pequeñas que las válvulas de admisión.
¿Cómo se calcula?
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Calcule la velocidad media del pistón (Cp) a las RPM de interés:
Cp = 2 * CARRERA * RPM / 60
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Calcule la relación de área (Kiv) de la abertura de la válvula de admisión al orificio del cilindro:
Kiv = ÁREA DE LA VÁLVULA DE ADMISIÓN / ÁREA DEL CILINDRO código>
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Calcular el factor Lovell (KL):
KL = Cp / Kiv
Advertencia
Esta métrica no , por sí sola, le ayudará a diseñar otras partes del motor. Dejaré que la cita hable por sí misma:
Lamento decir que, si bien este es un criterio de diseño para las dimensiones de una válvula de admisión y sin duda es útil en ese sentido, se necesita más ayuda no está disponible para el resto del diseño de un motor.
¿Cuáles son algunos de los posibles casos de uso del factor Lovell?
Lo siguiente me viene a la mente ( la mayoría implicará cambiar el tamaño de los diámetros de la válvula):
- Rediseñar un motor para un nivel de potencia diferente
- Alterar el equilibrio entre rendimiento de gama baja y rendimiento de gama alta
- Evaluar el impacto de un kit de Stroker en el rediseño de la culata de cilindros
- Decidir el número de válvulas durante la fase de diseño del motor
- Redimensionar el colector
- Escape rediseño para beneficiarse de la eliminación
- Rediseño de la culata de aspiración natural para inducción forzada