Hur man ändrar ventiltimingen för en tvåtaktsmotor. Typer av rensning av den brännbara blandningen av en förbränningsmotor, grunderna i konstruktionen och driften av båtmotorer för vattenskotrar, hur ett sportfartyg är arrangerat, reparation av en båt, reparation av ett vattenskotrar, som sd

Prestanda för en bils förbränningsmotor beror på många faktorer, såsom effekt, effektivitet och cylindervolym.

Ventiltimingen är av stor betydelse i motorn, och förbränningsmotorns effektivitet, dess gasrespons och tomgångens stabilitet beror på hur ventilerna överlappar varandra.
I enkla standardmotorer tillhandahålls inte tidsändringar och sådana motorer är inte särskilt effektiva. Men nyligen, allt oftare på bilar från avancerade företag som Honda, Mercedes, Toyota, Audi, kraftenheter med möjlighet att ändra kamaxlarnas förskjutning när antalet varv i förbränningsmotorn ändras.

Ventiltidsdiagram för en tvåtaktsmotor

En tvåtaktsmotor skiljer sig från en fyrtaktsmotor genom att dess driftscykel tar ett varv av vevaxeln, medan den på en fyrtakts ICE tar två varv. Gasfördelningsfaserna i förbränningsmotorn bestäms av varaktigheten för ventilernas öppning - avgas och insug, ventilöverlappningens vinkel anges i lägesgrader till / in.

I 4-taktsmotorer inträffar cykeln för att fylla arbetsblandningen 10-20 grader innan kolven når toppdödpunkten och slutar efter 45-65 grader, och i vissa ICEs ännu senare (upp till hundra grader), efter kolven har passerat bottenpunkten. Den totala insugningstiden i fyrtaktsmotorer kan vara 240-300 grader, vilket säkerställer en bra fyllning av cylindrarna med arbetsblandningen.

I 2-taktsmotorer varar intaget av luft-bränsleblandningen cirka 120-150º vid vevaxelns varv, och rensningen varar också mindre, därför fylls den med arbetsblandningen och rengörs avgaserna i tvåtakts-ICE är alltid värre än i 4-takts kraftenheter. Figuren nedan visar ett diagram över ventiltimingen för en tvåtakts motorcykelmotor för K-175-motorn.

Tvåtaktsmotorer används sällan på bilar, eftersom de har lägre effektivitet, sämre effektivitet och dålig rengöring av avgaser från skadliga föroreningar. Den sista faktorn är särskilt relevant - på grund av skärpta miljöstandarder är det viktigt att motorns avgaser innehåller en minimal mängd CO.

Men ändå har 2-takts förbränningsmotorer sina egna fördelar, särskilt i dieselmodeller:

• kraftenheter är mer kompakta och lättare;
• de är billigare;
• en tvåtaktsmotor accelererar snabbare.

På många bilar på 70- och 80 -talen av förra seklet installerades huvudsakligen förgasarmotorer med ett "trambler" tändsystem, men många avancerade biltillverkningsföretag började redan då utrusta motorer med ett elektroniskt motorstyrsystem, där alla huvudprocesser styrdes av ett enda block (ECU). Nu har nästan alla moderna bilar ECM - det elektroniska systemet används inte bara i bensin, utan också i diesel -ICE.

I modern elektronik finns det olika sensorer som övervakar motorns funktion och skickar signaler till enheten om kraftenhetens tillstånd. Baserat på all data från sensorerna bestämmer ECU hur mycket bränsle som ska tillföras cylindrarna vid vissa belastningar (varv), vad som ska ställas in för tändningstidpunkten.

Ventiltidssensorn har ett annat namn - kamaxelns positionssensor (DPRV), den bestämmer tidpunktens läge i förhållande till vevaxeln. Det beror på dess avläsning i vilken andel bränslet kommer att tillföras cylindrarna, beroende på antalet varv och tändningstidpunkten. Om DPRV inte fungerar betyder det att tidsfaserna inte styrs och ECU: n inte "vet" i vilken sekvens det är nödvändigt att tillföra bränsle till cylindrarna. Som ett resultat ökar bränsleförbrukningen eftersom bensin (diesel) samtidigt levereras till alla cylindrar, motorn går oregelbundet, och på vissa bilmodeller startar inte förbränningsmotorn alls.

Kamaxeljusterare

I början av 90 -talet av 1900 -talet producerades de första motorerna med automatisk tidsändring, men här var det inte längre sensorn som styr vevaxelns läge, utan själva faserna skiftades direkt. Principen för driften av ett sådant system är följande:

• kamaxeln är ansluten till en hydraulisk koppling;
• också med denna koppling har en anslutning och en kamaxel;
• vid tomgång och låga varvtal är kamaxeln med en kamaxel fixerad i standardläget, eftersom den installerades enligt märkena;
• med en ökning av hastigheten under påverkan av hydraulik, vrider kopplingen kamaxeln i förhållande till kedjehjulet (kamaxeln) och tidsfaserna skiftar - kamaxelns kammar öppnar ventilerna tidigare.

En av de första sådana utvecklingen (VANOS) tillämpades på BMW M50 -motorer, de första motorerna med variabel ventiltiming dök upp 1992. Det bör noteras att VANOS först endast installerades på insugningskamaxeln (M50-motorer har ett tvåaxlat tidssystem), och sedan 1996 användes det dubbla VANOS-systemet, med vilket läget för avgaserna och insugningsp / axlarna var redan justerad.

Vad är fördelen med tidkontrollen? I viloläge är det inte nödvändigt med ventiltiming, och i detta fall skadar det till och med motorn, eftersom när kamaxlarna växlar kan avgaser komma in i insugningsröret och en del av bränslet kommer in i avgassystemet utan att helt brinna ut. Men när motorn arbetar med maximal effekt bör faserna vara så breda som möjligt, och ju högre varvtal, desto mer ventilöverlappning är nödvändig. Tidkopplingen gör det möjligt att effektivt fylla cylindrarna med arbetsblandningen, vilket innebär att öka motorns effektivitet och öka dess effekt. Samtidigt, vid tomgång, är r / axlarna med kopplingen i sitt ursprungliga tillstånd och förbränningen av blandningen är full. Det visar sig att fasregulatorn ökar förbränningsmotorns dynamik och effekt, medan bränsle förbrukas ganska ekonomiskt.

Det variabla ventiltimingsystemet (CIFG) ger lägre bränsleförbrukning, minskar CO -halten i avgaserna och möjliggör effektivare utnyttjande av förbränningsmotorns effekt. Olika biltillverkare i världen har utvecklat sin egen CIFG, de tillämpar inte bara förändringen av kamaxlarnas läge, utan också ventillyftets nivå i topplocket. Till exempel använder Nissan CVTCS -systemet, som styrs av en variabel ventiltidsventil (magnetventil). Vid tomgång är denna ventil öppen och skapar inte tryck, så kamaxlarna är i sitt ursprungliga tillstånd. En öppningsventil ökar trycket i systemet, och ju högre det är, desto mer förskjuts kamaxlarna.

Det bör noteras att SIFG huvudsakligen används på motorer med två kamaxlar, där 4 ventiler är installerade i cylindrarna - 2 inlopp och 2 utlopp.

Kamaxel timing tillbehör

För att motorn ska fungera utan avbrott är det viktigt att korrekt ställa in tidsfaserna, att ställa in kamaxlarna i önskat läge i förhållande till vevaxeln. På alla motorer är axlarna inställda efter märken, och mycket beror på installationens noggrannhet. Om axlarna inte är rätt inriktade uppstår olika problem:

• motorn går instabilt på tomgång;
• ICE utvecklar inte kraft;
• det finns skott på ljuddämparen och dyker upp i insugningsröret.

Om du missar några tänder i märkena är det möjligt att ventilen kan böjas och motorn inte startar.

På vissa modeller av kraftenheter har speciella enheter utvecklats för att ställa in ventiltimingen. Speciellt för motorer i ZMZ-406/406/409-familjen finns det en speciell mall med vilken kamaxelns vinklar mäts. Mallen kan användas för att kontrollera de befintliga hörnen och om de inte är rätt inriktade måste axlarna installeras om. Tillbehöret för 406 motorer är en uppsättning som består av tre element:

• två vinklar (för höger och vänster axel är de olika);
• vinkelmätare.

När vevaxeln är inställd på TDC för den första cylindern, bör kamaxelns kammar skjuta ut ovanför cylinderhuvudets övre plan i en vinkel på 19-20 ° med ett fel på ± 2,4 °, och insugningsaxelns kam bör vara något högre än avgaskamaxelkammen.

Det finns också specialanordningar för installation av kamaxlar på BMW M56 / M54 / M52 -motorer. Satsen för installation av ventiltimingen för förbränningsmotorn BVM innehåller:

Störningar i det variabla ventiltidsystemet

Det är möjligt att ändra ventiltimingen på olika sätt, och nyligen den vanligaste rotationen av p / axlarna, även om metoden för att ändra mängden ventillyft ofta används, användningen av kamaxlar med modifierade kammar. Då och då uppstår olika funktionsstörningar i gasdistributionsmekanismen, på grund av vilken motorn börjar fungera intermittent, "tråkig", i vissa fall startar den inte alls. Orsakerna till problem kan vara olika:

• defekt magnetventil;
• fasbyteskopplingen är igensatt av smuts;
• tidkedjan sträcks;
• kedjespännare defekt.

Ofta när det uppstår störningar i detta system:

• tomgångsvarvtal minskar, i vissa fall stannar förbränningsmotorn;
• bränsleförbrukningen ökar avsevärt;
• motorn utvecklar inte hastighet, bilen accelererar ibland inte ens till 100 km / h;
• motorn startar inte bra, den måste drivas av startmotorn flera gånger;
• hörs ett pip från SIFG -kopplingen.

Av alla tecken är den främsta orsaken till problem med motorn fel på SIFG -ventilen, vanligtvis med datordiagnostik som avslöjar ett fel på denna enhet. Det bör noteras att Check Engine -diagnostiklampan inte alltid tänds samtidigt, så det är svårt att förstå att fel uppstår exakt i elektroniken.

Ofta uppstår problem med tidpunkten på grund av igensatt hydraulik - dålig olja med slipande partiklar täpper till kanalerna i kopplingen och mekanismen fastnar i en av positionerna. Om kopplingen "kilar" i utgångsläget fungerar förbränningsmotorn tyst vid XX, men utvecklar inte alls varvtal. Om mekanismen förblir i positionen för maximal ventilöverlappning kan det hända att motorn inte startar bra.

Tyvärr är SIFG inte installerat på ryska tillverkade motorer, men många bilister är engagerade i att justera förbränningsmotorn för att förbättra egenskaperna hos kraftenheten. Den klassiska versionen av modernisering av motorn är installationen av en "sport" kamaxel, som har skiftat kammar, ändrat sin profil.

Denna p / axel har sina fördelar:

• motorn blir gasreglage, reagerar tydligt på att trycka på gaspedalen;
• bilens dynamiska egenskaper förbättras, bilen rivs bokstavligen av sig själv.

Men denna stämning har sina nackdelar:

• tomgångshastigheten blir instabil, de måste ställas in inom 1100-1200 rpm;
• bränsleförbrukningen ökar;
• det är ganska svårt att justera ventilerna, förbränningsmotorn kräver noggrann justering.

Ganska ofta genomgår VAZ -motorer av modellerna 21213, 21214, 2106. Problemet med VAZ -motorer med kedjedrift är utseendet på "diesel" -brus, och ofta uppstår det från en misslyckad spännare. Moderniseringen av VAZ -förbränningsmotorn består i att installera en automatisk spännare istället för en standardfabrik.

Ofta är en enradig kedja installerad på motormodellerna VAZ-2101-07 och 21213-21214: motorn går tystare med den och kedjan slits ut mindre-dess resurs är i genomsnitt 150 tusen km.

Utloppsventilen börjar öppna i slutet av expansionsprocessen inför LMT. i en vinkel φ o.v. = 30h-75 ° (Fig. 20) och stängs efter a.m.t. med en fördröjning med vinkeln φ z.v., när kolven rör sig i fyllningsslaget i riktning mot N.m.t. Början på öppningen och stängningen av insugningsventilen förskjuts också i förhållande till dödpunkterna: öppningen börjar före TDC. ledande med en vinkel φ 0. vp, och stängning sker efter nm. med en fördröjning med vinkeln φ c.v. i början av kompressionsslaget. De flesta av processerna för frigöring och fyllning utförs separat, men nära t.m.t. inlopps- och utloppsventilerna är öppna ett tag samtidigt. Ventilöverlappningens varaktighet, lika med summan av vinklarna φ З.в + φ о.вп, är liten för kolvmotorer (Fig. 20, a), och för kombinerade kan den vara betydande (Fig. 20, b ). Den totala varaktigheten av gasutbyte är φ o.v + 360 o + φ z.vp = 400-520 o; det är högre för höghastighetsmotorer.

Gasbytesperioder i tvåtaktsmotorer

I en tvåtaktsmotor sker gasutbytesprocesser när kolven rör sig nära borrhålet. och upptar en del av kolvslaget i expansions- och kompressionsslagen.

I motorer med ett slinggasutbytesschema öppnas både inlopps- och utloppsportarna med en kolv, därför är ventilens timing och tvärsnittsdiagram för fönstren symmetriska i förhållande till LMW. (Fig. 24, a). I alla motorer med system för direktutbyte av gasutbyte (fig. 24, b) utförs avgasportarnas (eller ventilernas) öppningsfaser asymmetriskt i förhållande till det nominella trycket, vilket ger bättre cylinderfyllning. Normalt stänger inloppsportar och utloppsportar (eller ventiler) samtidigt eller med liten vinkelskillnad. Det är också möjligt att utföra asymmetriska faser i en motor med ett slinggasutbytesschema,

om du installerar (inlopp eller utlopp) ytterligare enheter - spolar eller ventiler. På grund av otillräcklig tillförlitlighet för sådana enheter används de för närvarande inte.

Den totala varaktigheten av gasutbytesprocesser i tvåtaktsmotorer motsvarar 120-150 ° av vevaxelns rotationsvinkel, vilket är 3-3,5 gånger mindre än i fyrtaktsmotorer. Utloppsportarnas (eller ventilernas) öppningsvinkel φ r.v. = 50-90 ° BC, och föröppningsvinkeln φ pr = 10-15 0. I höghastighetsmotorer med ventilavgaser är dessa vinklar större och i motorer med fönsteravgaser är dessa vinklar mindre.

I tvåtaktsmotorer sker avgas- och påfyllningsprocesserna för det mesta tillsammans - med samtidigt öppna inlopps- (rensnings-) och utloppsportar (eller avgasventiler). Därför kommer luft (eller en brännbar blandning) in i cylindern som regel, förutsatt att trycket framför inloppsportarna är större än trycket bakom utloppsportarna (ventilerna).

Litteratur:

Nalivaiko V.S., Stupachenko A.N. Sypko S.A. Metodiska instruktioner för laboratoriearbete på kursen "Skeppsförbränningsmotorer", Nikolaev, NKI, 1987, 41p.

Förbränningsmotorer för fartyg. Lärobok / Yu.Ya. Fomin, A.I. Gorban, V.V. Dobrovolsky, A.I. Lukin et al. - L .: Shipbuilding, 1989 - 344 s .: Ill.

Förbränningsmotorer. Teori om kolv och kombinerade motorer: Ed. SOM. Orlina, M.G. Kruglova –M.: Maskinteknik, 1983yu - 372s.

Vansheidt V.A. Förbränningsmotorer för fartyg. L. Skeppsbyggnad, 1977.-392s.

Den enklaste tvåtaktsmotorn

Tvåtaktsmotorn är den enklaste ur teknisk synvinkel: i den utför kolven arbetet som en distributör. Flera hål görs på motorcylinderns yta. De kallas fönster, och de är viktiga för en tvåtaktscykel. Syftet med inlopps- och utloppsportarna är ganska uppenbart - inloppsporten tillåter luft -bränsleblandningen att komma in i motorn för efterföljande förbränning och utloppsporten gör att förbränningsgaserna kan avlägsnas från motorn. Rensningskanalen tjänar till att tillhandahålla överflöde från vevkammaren, in i vilken den gick in tidigare, in i förbränningskammaren, där förbränning sker. Detta väcker frågan om varför blandningen kommer in i vevhusutrymmet under kolven, och inte direkt in i förbränningskammaren ovanför kolven. För att förstå detta bör det noteras att i en tvåtaktsmotor spelar vevkammaren en viktig sekundär roll, eftersom den är en slags pump för blandningen.

Den bildar en förseglad kammare, stängd uppifrån av en kolv, från vilken det följer att volymen på denna kammare, och följaktligen trycket inuti den, förändras, eftersom kolven blandas ömsesidigt i cylindern (när kolven rör sig uppåt , volymen ökar och trycket sjunker under atmosfäriska, ett vakuum skapas; tvärtom, när kolven rör sig ner, minskar volymen och trycket blir högre än atmosfäriskt).

Inloppsporten på cylinderväggen stängs för det mesta av kolvskalet och öppnas när kolven närmar sig toppen av sitt slag. Det skapade vakuumet suger en ny laddning av blandningen in i vevkammaren, då kolven rör sig ner och bygger tryck i vevkammaren, tvingas denna blandning in i förbränningskammaren genom reningskanalen.

Denna design, där kolven spelar rollen som distributör av uppenbara skäl, är den enklaste sorten av en tvåtaktsmotor, antalet rörliga delar i den är inte signifikant. Detta är en betydande fördel i många avseenden, men lämnar mycket att önska när det gäller effektivitet. På en gång, i nästan alla tvåtaktsmotorer, spelade kolven rollen som ett distributionsorgan, men i moderna konstruktioner tilldelas denna funktion mer komplexa och effektiva enheter.

Förbättrade tvåtaktsmotordesign

Påverkan på gasflödet En av anledningarna till ineffektiviteten hos den ovan beskrivna tvåtaktsmotorn är ofullständig rengöring av avgaser. Kvar i cylindern stör de penetrationen av hela volymen av den färska blandningen och minskar därför effekten. Det finns också ett relaterat problem: färsk blandning från utloppsporten går direkt in i utloppsporten och, som nämnts tidigare, för att minimera detta, leder utblåsningsporten blandningen uppåt.

Kolvar med deflektor

Rengöringseffektivitet och bränsleekonomi kan förbättras genom att skapa mereffektivt gasflöde inuti cylindern. I de tidiga stadierna uppnåddes förbättringar av tvåtaktsmotorer genom att ge kolvkronan en speciell form för att avleda blandningen från inloppet till cylinderhuvudet - den här designen kallades kolven med en deflektor. " Användningen av förbryllade kolvar på tvåtaktsmotorer var dock kortvarig på grund av problem med kolvutvidgning. Värmeavledning i förbränningskammaren i en tvåtaktsmotor är vanligtvis högre än för en fyrtaktsmotor, eftersom förbränning sker dubbelt så ofta, dessutom är huvudet, toppen av cylindern och kolven de hetaste delarna av motorn. Detta leder till problem med kolvens termiska expansion. I själva verket är kolven formad under tillverkningen så att den skiljer sig något från omkretsen och avsmalnar uppåt (oval-fatprofil), så att när den expanderar med temperaturförändringar blir den rund och cylindrisk. Tillägget av ett asymmetriskt metallutskott i form av en avböjare på kolvens botten ändrar egenskaperna för dess expansion (om kolven expanderar alltför mycket i fel riktning kan den fastna i cylindern) och leder också till dess tyngre vikt med en förskjutning av massan från symmetriaxeln. Denna nackdel har blivit mycket mer uppenbar eftersom motorer har förbättrats för att arbeta med högre varvtal.

Typer av tvåtaktsmotorrensningar

Loop blåser

Eftersom kolven med en avböjare har för många brister och en platt eller något rundad botten kolven påverkas inte starkt av den inkommande blandningens rörelse eller de utflödande avgaserna, ett annat alternativ behövdes. Den utvecklades på 1930-talet av Dr E. Schnurle, som uppfann och patenterade den (även om han visserligen ursprungligen konstruerade den för en tvåtakts dieselmotor). Utblåsningsfönstren är placerade mitt emot varandra på cylinderväggen och riktas uppåt och bakåt i en vinkel. Således träffar den inkommande blandningen cylinderns bakre vägg och avböjer uppåt och bildar sedan en ögla upptill, faller på avgaserna och bidrar till deras förskjutning genom utloppsfönstret. Följaktligen kan bra cylinderblåsning erhållas genom att justera utblåsningsportarnas läge. Kanalernas form och storlek måste noga övervägas. Om kanalen är för bred kan kolvringen, som går förbi den, falla in i fönstret och fastna och därmed orsaka skada. Därför är fönstrenas storlek och form gjorda för att garantera en stötfri passage av spåret förbi fönstren, och några breda fönster är anslutna i mitten av en överligg som fungerar som stöd för ringarna. Ett annat alternativ är att använda fler och mindre fönster.

För närvarande finns det många alternativ för plats, antal och storlek på fönster som har spelat en stor roll för att öka effekten hos tvåtaktsmotorer. Vissa motorer är utrustade med en rensning och portar i det enda syftet att förbättra rensningen, de öppnas strax innan de huvudsakliga rensningsportarna öppnas, som matar det mesta av den färska blandningen. Men det är allt för nu. vad kan göras för att förbättra gasutbytet utan att använda dyra delar i produktionen. För att fortsätta förbättra prestanda är det nödvändigt att styra fyllningsfasen mer exakt.

Suzuki Låter TW Lobe Valve

Kronbladsventiler

I alla tvåtaktsmotordesign innebär förbättrad effektivitet och bränsleekonomi att motorn måste köra mer effektivt, vilket kräver att maximal mängd bränsle förbränns (därav maximal effekt) vid varje motorslag. Problemet kvarstår i det komplexa avlägsnandet av hela volymen av avgaser och fyllning av cylindern med den maximala volymen färsk blandning. Så länge gasutbytesprocesserna förbättras inom ramen för motorn med en kolv som fördelningselement är det omöjligt att garantera fullständig rening av de avgaser som finns kvar i cylindern och volymen på den inkommande färska blandningen kan inte ökas för att underlätta förskjutningen av avgaserna. Lösningen är att fylla vevkammaren med mer blandning genom att öka dess volym, men i praktiken leder detta till mindre effektiv blåsning. För att öka spolningseffektiviteten krävs att vevkammarens volym reduceras och därmed begränsas utrymmet som är avsett att fyllas med blandningen. Så en kompromiss har redan hittats, och andra sätt att förbättra prestanda bör sökas. I en tvåtaktsmotor där kolven fungerar som en ventil kommer en del av luft-bränsleblandningen som tillförs vevkammaren oundvikligen att gå förlorad när kolven börjar röra sig nedåt under förbränningen. Denna blandning tvingas tillbaka in i inloppsporten och går därmed förlorad. Ett mer effektivt sätt att kontrollera den inkommande blandningen behövs. Blandningsförlust kan förhindras genom att använda en kronblad- eller skivventil eller en kombination av båda.

Klaffventilen består av en metallventilkropp och ett säte fäst på dess yta medtätning av syntetiskt gummi. Två eller flera kronbladsventiler är anslutna till ventilkroppen, dessa kronblad stängs under normala atmosfäriska förhållanden. För att begränsa kronbladets rörelse installeras dessutom restriktiva plattor, en för varje ventilblad, som tjänar till att förhindra att den går sönder. Tunna ventilblad är vanligtvis tillverkade av flexibelt (fjäder) stål, även om exotiska material baserade på fenolharts eller glasfiber blir allt mer populära.

Ventilen öppnas genom att böja kronbladen upp till de restriktiva plattorna, som är avsedda att öppna så snart det finns ett positivt differenstryck mellan atmosfären och vevkammaren; detta händer när den uppåtgående kolven skapar ett vakuum i vevhuset. När blandningen matas in i vevhuset och kolven börjar röra sig nedåt stiger trycket inuti vevhuset till atmosfärisk nivå och kronbladen pressas mot ventilen. På detta sätt tillförs den maximala mängden blandning och eventuellt återflöde förhindras. Blandningens extra massa fyller cylindern mer fullständigt och blåserna blir mer effektiva. Till en början anpassades kronbladsventiler för användning på befintliga kolvliknande motorer, vilket resulterade i betydande förbättringar av motoreffektiviteten. I vissa fall valde tillverkarna en kombination av två utföranden: en - när motorn med en kolv i rollen som en ventilkropp. kompletteras med en kronbladsventil för att fortsätta fyllningsprocessen genom ytterligare kanaler i vevkammaren efter att kolven stänger huvudkanalen, om trycknivån i motorns vevhus tillåter det. I en annan konstruktion gjordes fönster på kolvskåpets yta för att slutligen bli av med kontrollen som kolven har över kanalerna; i detta fall öppnas och stängs de enbart genom kronbladets ventil. Utvecklingen av denna idé innebar att ventilen och insugningsporten kunde överföras från cylindern till vevhuset. De skrämmande varningarna som ventilblad kommer att spricka och fånga inuti motorn har visat sig i stort sett ogrundade. Att flytta inloppet har ett antal fördelar, den viktigaste är det. att gasflödet in i vevhuset blir mer fritt och därför kan en större mängd av blandningen komma in i vevkammaren. Detta underlättas till viss del av den inkommande blandningens momentum (hastighet och vikt). När inloppet flyttas ut ur cylindern kan effektiviteten förbättras ytterligare genom att blanda utblåsningsporten / portarna till det optimala spolningsläget. Naturligtvis, under de senaste åren har det grundläggande arrangemanget av kronbladsventiler genomgått omfattande forskning och komplexa konstruktioner har framkommit. innehållande tvåstegs kronblad och ventilkroppar med flera flikar. Den senaste utvecklingen inom petalventiler är relaterad till de material som används för kronbladen och kronbladens position och storlek.

Skivventiler (spolfördelning)

Skivventilen består av en tunn stålskiva som fästs på vevaxeln med en nyckel

Eller splines på ett sådant sätt att de roterar tillsammans, Det ligger utanför insugningsporten mellan förgasaren och vevhuskåpan så. så att kanalen i normalt tillstånd överlappar skivan. För att fyllningen ska ske i det önskade området i motorcykeln skärs en sektor ur skivan. När vevaxeln och skivventilen roterar, öppnas insugningsporten när snittdelen passerar kanalen, så att blandningen kan komma in direkt i vevhuset. Kanalen förseglas sedan av en skiva, vilket förhindrar att blandningen matas ut i förgasaren när kolven börjar röra sig nedåt.

De uppenbara fördelarna med att använda en skivventil inkluderar mer exakt kontroll av början och slutet av processen (sektionen eller sektorn för skivan kringgår kanalen) och fyllningsprocessens varaktighet (det vill säga storleken på skurna delen av skivan, proportionell mot öppningstiden för kanalen). Skivventilen medger också användning av en stor inloppsdiameter och garanterar en fri passage av blandningen in i vevkammaren. Till skillnad från en kronbladsventil med en tillräckligt stor ventilkropp, skapar inte skivventilen några hinder i insugskanalen, och därför förbättras gasutbytet i motorn. En annan fördel med skivventilen på sportcyklar är den tid det tar att byta den för att matcha motorns prestanda för en mängd olika spår. Den största nackdelen med en skivventil är tekniska svårigheter, som kräver små tillverkningstoleranser och brist på anpassningsförmåga, det vill säga ventilens oförmåga att reagera på förändrade motorbehov som en kronbladsventil. Dessutom är alla skivventiler sårbara för luftburna skräp som kommer in i motorn (fina partiklar och damm lägger sig på tätningsspåren och repar skivan). Trots detta. i praktiken fungerar skivventiler mycket bra och ger vanligtvis en betydande effektökning vid låga motorvarvtal jämfört med en konventionell kolvmotor.

Kombinerad användning av kronblads- och skivventiler

Skivventilens oförmåga att svara på förändrade motorbehov har fått vissa tillverkare att överväga att använda en skiva- och flikventilkombination för att uppnå hög motorflexibilitet. Därför, när förhållandena föreskriver det, stänger vevhusets tryck kronbladsventilen och stänger därmed vevsidans inloppsport, även om skivans utskurna sektion (sektorn) fortfarande kan öppna förgasarens insugningsport.

Använd vevaxelns kinddel som skivventil

En intressant version av skivventilen har använts i flera år på ett antal skotermotorer. Vespa... I stället för att använda en separat ventilenhet för att uppfylla sin roll, använde tillverkarna en standard vevaxel. Planen på den högra svänghjulskanten är mycket exakt bearbetad så att när vevaxeln roterar är avståndet mellan den och vevhuset några tusendelar av en tum. Inloppsporten är belägen direkt ovanför svänghjulet (på dessa motorer är cylindern horisontell) och täcks därmed av svänghjulets kant. Genom att bearbeta ett snäpp i svänghjulsdelen kan porten öppnas vid en viss punkt i motorcykeln, precis som med en traditionell skivventil. Även om det resulterande inloppet är mindre rakt än det kan vara, fungerar detta system i praktiken mycket bra. Som ett resultat levererar motorn användbar effekt över ett brett intervall av motorvarvtal och förblir tekniskt enkel.

Plats för urladdningsport

på många sätt är insugnings- och avgassystemen på en tvåtaktsmotor mycket nära besläktade. I de föregående styckena diskuterade vi metoderna för att tillföra blandningen och ta bort avgaserna från cylindern. Under årens lopp har designers och testare funnit att avgasfaser kan ha lika stor inverkan på motorprestanda som intagsfaser. Avgasfaserna bestäms av höjden på utloppsporten i cylinderväggen, det vill säga när den stängs och öppnas av kolven när den rör sig upp och ner i cylindern. Naturligtvis, som i alla andra fall, finns det ingen enda bestämmelse som skulle täcka alla motormoder. För det första beror det på vad motorn ska användas till, och för det andra hur denna motor används. Till exempel, för samma motor är avgasportens optimala höjd annorlunda vid låga och höga motorvarvtal, och vid närmare granskning kan man säga att samma gäller för kanalens dimensioner och direkt för dimensionerna på avgasrör. Som ett resultat har olika system utvecklats i produktionen med olika egenskaper hos avgassystemen under motordrift för att matcha de ändrade rotationshastigheterna. Sådana system uppträdde vid (YPVS), (ATAS). (KIPS), (SAPC), Cagiva(CTS) och Aprilia(RAVE). System och beskrivs nedan.

Yamaha Power Rivet System - YPVS

Kärnan i detta system är själva kraftventilen, som i huvudsak är en roterande ventil monterad i cylinderfodret så att dess nedre kant matchar utloppsportens övre kant. Vid låga motorvarvtal är ventilen i stängt läge, vilket begränsar den effektiva fönsterhöjden: detta förbättrar låg och medelhög prestanda. När motorvarvtalet når en förutbestämd nivå öppnas ventilen, vilket ökar den effektiva fönsterhöjden, vilket förbättrar prestandan vid höga varvtal . Kraftventilens läge styrs av servomotorn med hjälp av ett rep och en remskiva. YPVSi -styrenhet - tar emot data om ventilens öppningsvinkel från potentiometern på servomotorn och data om motorvarvtalet från tändningsstyrenheten; dessa data används för att generera den korrekta signalen till servomotorns drivmekanism (se bild 1.86). Obs: Företagets terrängcyklar använder en något annorlunda version av systemet på grund av låg batterikraft: kraftventilen drivs av en centrifugal mekanism monterad på vevaxeln.

Kawasaki komplett kraftventilsystem - KIPS

Systemet har en mekanisk drivning från en centrifugal (kul) regulator monterad på vevaxeln.Den vertikala länken ansluter drivmekanismen till styrstången på kraftventilen installerad i cylinderfodret. Två sådana kraftventiler är placerade i hjälppassagerna på vardera sidan av huvudintagsporten och är anslutna till drivstången med hjälp av ett drev och ett ställ. När manöverdonet rör sig "från sida till sida" roterar ventilerna, öppnar och stänger hjälppanalerna i cylindern och resonatorkammaren på motorns vänstra sida. Systemet är utformat så att hjälpkanalerna stängs av ventiler vid låg hastighet för att säkerställa en kortvarig öppning av kanalen. Den vänstra ventilen öppnar resonatorkammaren för de avlägsna avgaserna, vilket ökar expansionskammarens volym. Vid högt varvtal roteras ventilerna för att öppna båda hjälppassagerna och öka öppningstiden för passagen, vilket ger mer toppeffekt. Resonatorkammaren stängs av en ventil på vänster sida, vilket minskar avgassystemets totala volym. KIPS -systemet ger förbättrad prestanda vid låga och medelstora hastigheter genom att minska kanalens höjd och ett större avgassystem, och vid höga hastigheter, genom att öka avgasportens höjd och en mindre volym i avgassystemet. Systemet förbättrades ytterligare genom införandet av en mellanväxel mellan drivstången och en av ventilerna, vilket säkerställer ventilernas rotation i motsatta riktningar, samt tillägg av en platt kraftventil vid avgasens framkant hamn. På större modeller har uppstart och låg hastighet förbättrats genom tillägg av en munstycksprofil högst upp på ventilerna.

Honda Automatic Torque Enhancement Chamber - ATAS

Systemet som används på företagets modeller drivs av en automatisk centrifugalregulator monterad på vevaxeln. Kuggstångsmekanismen överför kraft från regulatorn till ATAC -ventilen installerad i cylinderfodret. HERP -kammaren (Resonant Energy Pipe) öppnas av ATAC -ventilen vid låga motorvarvtal och stängs vid höga motorvarvtal.

Bränsleinsprutningssystem

Uppenbarligen är den uppenbara metoden för att lösa alla problem i samband med att fylla förbränningskammaren i en tvåtaktsmotor med bränsle och luft, för att inte tala om problemen med hög bränsleförbrukning och skadliga utsläpp, att använda ett bränsleinsprutningssystem. Om bränsle inte matas direkt in i förbränningskammaren kvarstår emellertid inneboende problem med påfyllningsfasen och motoreffektiviteten. Problemet med direkt bränsleinsprutning i förbränningskammaren är. att bränsle bara kan tillföras efter att inloppsportarna har stängts, därför finns det lite tid kvar för att atomisera och blanda bränslet helt med luften i cylindern (som kommer från vevkammaren som i traditionella tvåtaktsmotorer). Detta skapar ett annat problem, eftersom trycket inuti förbränningskammaren efter stängning av avgasporten är högt och det byggs upp snabbt, därför måste bränslet tillföras vid ett ännu högre tryck, annars kommer det helt enkelt inte att flöda ut ur injektorn. Detta kräver en ganska stor bränslepump, vilket medför problem i samband med ökad vikt, storlek och kostnad. Aprilia löst dessa problem genom att använda ett system som heter DITECH, baserat på en design av ett australiskt företag, utvecklade Peugeot och Kymmco ett liknande system. Injektorn i början av motorcykeln levererar en bränslestråle till en separat sluten extra kammare som innehåller tryckluft (levereras antingen från en separat kompressor eller genom en kanal med en backventil från cylindern]. När avgasporten är stängd, hjälpkammaren kommunicerar med förbränningskammaren genom ventilen eller ett munstycke, och blandningen matas direkt till tändstiftet. Aprilia påstår sig minska utsläppen med 80%, uppnådd genom att minska inte 60% oljeförbrukning och 50% bränsleförbrukning, i Dessutom är hastigheten på en skoter med ett sådant system 15% snabbare samma skoter med en vanlig förgasare.

Den största fördelen med att använda direktinjektion är det. att, i jämförelse med en konventionell tvåtaktsmotor, det inte är nödvändigt att förblanda bränslet med oljan för att smörja motorn. Smörjningen förbättras eftersom oljan inte spolas ur lagren av bränslet och därför krävs mindre olja, vilket resulterar i minskad toxicitet. Bränsleförbränningen förbättras också och koluppbyggnaden på kolvar, kolvringar och i avgassystemet reduceras. Luft tillförs fortfarande genom vevhuset (dess flödeshastighet bestäms av strypventilen som är ansluten till motorns motorns gasreglage) Det betyder att olja fortfarande brinner i cylindern och smörjning och smörjning är inte så effektiv som vi skulle vilja. Resultaten av oberoende tester talar dock för sig själva. Allt som nu krävs är att tillhandahålla lufttillförsel, kringgå vevkammaren.

Läs artikeln: 880

Kart Design - Tvingande motorer

Det kommer inga färdiga recept för att öka specifika typer av motorer. Alla motorer är olika, på olika chassi kommer dimensionerna på enskilda element (till exempel avgassystemet) att förändras, och egenskaperna kommer också att förändras. Därför kan vissa specifika recept, där det ändå kommer att finnas många vita fläckar, bara leda till värdelöst arbete.

I synnerhet kommer grunderna i teorin om processerna som förekommer i motorn att beaktas, med särskild tonvikt på de frågor som är grundläggande när man tvingar motorn. Naturligtvis, i det föreslagna kapitlet, beaktas endast de delar av teorin, vars kunskap är nödvändig för att en nybörjare gokartfläkt inte ska förstöra motorn i ett försök att pressa ut maximal effekt ur den. Allmänna rekommendationer ges också om hur motorändringar ska utföras för att uppnå positiva resultat. Allmänna instruktioner illustreras med exempel från praktiskt arbete med att öka kartmotorerna. Dessutom ges ett antal kommentarer och praktiska rekommendationer om till synes små förändringar, vars introduktion kommer att förbättra motorns funktion, öka dess tillförlitlighet och rädda oss från ibland kostsamt lärande av våra egna misstag.

Gasdistributionsfaser

Ventiltimingen uttrycks av vevaxelns rotationsvinklar vid vilka motsvarande cylinderfönster öppnas och stängs. Tänk på tre faser i en tvåtaktsmotor: öppna insugningsporten, öppna avgasporten och öppna förbikopplingsportarna (Figur 9.3).

Fasen med att öppna ett fönster, till exempel ett avgassystem, är vevaxelns rotationsvinkel, mätt från det ögonblick då kolvens övre kant öppnar avgasfönstret, till det ögonblick då kolven, som rör sig bakåt, stängs fönstret. På samma sätt kan du definiera faserna för öppning av andra fönster.

Ris. 9.3. Ventiltidsdiagram:

a-symmetrisk; b - asymmetrisk; OD och ZD - inloppsöppning och stängning. OP och ZP - bypass öppning och stängning; OW och ZW - utgåva öppning och stängning; a, y- öppningsvinklarna för inlopps- och utloppsfönstren, respektive; B - öppningsvinkel för bypassfönster

Ris. 9.4. Jämförelse av tidsavsnitt (område under kurvor) för fönster i olika former

I en konventionell kolvmotor öppnas och stängs alla fönster med en kolv, så ventiltidsdiagrammet är symmetriskt (eller nästan symmetriskt) kring den vertikala axeln (bild 9.3, a). I kartmotorer, där vevkammaren är fylld med en brännbar blandning med hjälp av en roterande spole, är det inte säkert att inloppsfasen beror på kolvens rörelse, därför är ventiltidsdiagrammet vanligtvis asymmetriskt (fig 9.3, b).

Ventiltiming är jämförbara värden för motorer med olika kolvslag, det vill säga de fungerar som universella egenskaper. När man jämför motorer med samma kolvslag kan ventiltimingen ersättas med avstånden från fönstren, till exempel till cylinderns övre plan.

Förutom ventiltimingen är en så viktig parameter den så kallade tidssektionen. När fönstret gradvis öppnas av kolven beror kanalens form på hur fönstrets öppna yta ökar, beroende på vevaxelns rotationsvinkel (eller tid). Ju bredare fönstret, desto mer yta öppnas när kolven trycks nedåt. Samtidigt passerar en större mängd brännbar blandning genom fönstret. Det är lämpligt att när fönstret öppnas av kolven, är dess yta omedelbart så stort som möjligt. I många motorer, för detta, förlängs fönstret uppåt. Detta uppnår effekten av att snabbt öppna fönstret utan att öka dess yta.

Diagrammet över tillväxten av den öppna ytan av fönster i olika former som en funktion av tiden vid en konstant FW för motorn visas i fig. 9.4. Fönstrenas totala yta är densamma i båda fallen. Området under diagrammets kurvor kännetecknar tidsavsnittsvärdet. För ett oregelbundet format fönster är tidsdelen större.

Cylinderrensningssystem

Ris. 9.10. Diagram över cylinderrengöringssystem och motsvarande cylinderspegelsvep:

a - tvåkanals system; b - trekanals system; c - fyrkanalssystem; d - femkanals system

Cylinderrensningssystem som används i kartmotorer visas schematiskt i fig. 9.10. Placeringen av bypassfönstren vid avsökningen av cylinderspegeln visas bredvid vart och ett av systemen: två-, tre-, fyra- och femkanaliga. I motorer där vevhusfyllningen styrs av en kolv, täcker och stänger inte insugningsporten. I detta fall görs inte inloppet i cylindern, och det blir möjligt att placera en ytterligare förbikopplingskanal.

Avgassystemets roll

I en tvåtaktsmotor spelar avgassystemet en enorm roll, bestående av ett avgasrör (i cylindern och bakom cylindern), en expansionskammare och en ljuddämpare. I det ögonblick som utloppsporten öppnas finns det något tryck i cylindern, vilket minskar i avgassystemet. Gasen expanderar, chockvågor dyker upp, vilka reflekteras från expansionskammarens väggar. Reflekterade chockvågor orsakar en ny ökning av trycket nära avgasporten, vilket resulterar i att några av avgaserna igen kommer in i cylindern (bild 9.11).

Ris. 9.11. Schematisk framställning av sekventiella avgasfaser:

a - öppning av utloppsfönstret; b - helt öppnande av fönstret; c - stänga fönstret

Det verkar som att det skulle vara mer fördelaktigt att få ett vakuum vid utloppet när det är helt öppet. Detta kommer att leda till att gaserna pumpas ut ur cylindern och därmed fyller cylindern med en ny blandning. Men i detta fall kommer en del av denna blandning, tillsammans med avgaserna, att komma in i utloppsröret. Därför är det nödvändigt att uppnå ökat tryck vid utloppsfönstret när det stängs. I detta fall kommer den brännbara blandningen som har kommit in i avgasröret tillsammans med avgaserna att återföras till cylindern, vilket förbättrar dess fyllning avsevärt. Detta händer efter att förbikopplingsportarna stängs av kolven. Liksom i insugningssystemet har vågfenomen i avgassystemet en positiv effekt endast i närheten av resonans -CV. Genom att ändra dimensioner, och särskilt längden på avgassystemet, är det också möjligt att forma motorns hastighetsegenskaper. Effekten av förändringar i avgassystemets storlek på motorns prestanda är mer signifikant än förändringen i insugningssystemets storlek.

Förbränningens grunder

För en bättre förståelse av motorns funktion är det nödvändigt att säga några ord om processerna som sker i motorns förbränningskammare. Trycktillväxten i cylindern beror på förbränningsprocessen, som bestämmer motoreffekten.

Resultaten av bränsleförbränning, uppfattad som vevmekanismens arbete, beror främst på den brännbara blandningens sammansättning. Den teoretiskt ideala sammansättningen av den brännbara blandningen är den så kallade stökiometriska kompositionen, det vill säga en blandning där blandningen innehåller så mycket bränsle och syre att det efter förbränning inte finns något bränsle eller syre i avgaserna. Med andra ord kommer allt bränsle i förbränningskammaren att brinna, och allt syre som finns i den brännbara blandningen kommer att förbrukas för dess förbränning.

Om det fanns ett överskott av luft i förbränningskammaren (brist på bränsle), skulle detta överskott inte kunna hjälpa förbränningsprocessen. Det skulle dock bli en ytterligare gasmassa som måste "pumpas" genom motorn och värmas med värme, som utan denna extra massa skulle höja temperaturen och följaktligen trycket i cylindern. En brännbar blandning med överskottsluft kallas magert.

Brist på luft (eller överskott av bränsle) är lika ogynnsamt. Detta skulle leda till ofullständig förbränning av bränslet och därmed till mindre energi. Överskott av bränsle leds sedan genom motorn och avdunstas. En brännbar blandning med brist på luft kallas rik.

I praktiken är det lämpligt att använda en lite rik blandning för att få högsta effekt. Detta beror på det faktum att lokala inhomogeniteter i den brännbara blandningens sammansättning alltid bildas i förbränningskammaren, vilket beror på att det är omöjligt att uppnå en idealisk blandning av bränsle med luft. Den optimala sammansättningen av blandningen kan endast bestämmas empiriskt.

Volymen av den brännbara blandningen som sugs in i en cylinder varje gång bestäms av arbetsvolymen för denna cylinder. Men luftmassan i denna volym beror på lufttemperaturen: ju högre temperatur desto lägre luftens densitet. Sålunda beror sammansättningen av den brännbara blandningen på lufttemperaturen. På grund av detta är det nödvändigt att "ställa in" motorn beroende på vädret. På en varm dag kommer varm luft in i motorn, därför är det nödvändigt att minska bränsletillförseln för att bibehålla den korrekta sammansättningen av den brännbara blandningen. På en kall dag ökar massan av inkommande luft, så mer bränsle måste tillföras. Det bör noteras att luftfuktighet också påverkar sammansättningen av den brännbara blandningen.

Som ett resultat av allt detta påverkar temperaturen för även den idealiska blandningskompositionen under dessa förhållanden signifikant fyllningsgraden för vevkammaren. I en konstant volym av vevhuset vid en högre temperatur blir massan av den brännbara blandningen mindre och därför kommer det att bli lägre tryck i cylindern efter dess förbränning. På grund av detta fenomen försöker de ge motorelementen en sådan form, särskilt vevhuset (ribban), för att uppnå maximal kylning.

Förbränningen av blandningen i förbränningskammaren sker med en viss hastighet; under förbränningen roterar vevaxeln i en viss vinkel. Trycket i cylindern byggs upp när blandningen brinner. Det är lämpligt att uppnå det högsta trycket i det ögonblick då kolvens arbetsslag redan har börjat. För att uppnå detta måste blandningen antändas lite tidigare, med ett visst framsteg. Detta framsteg, mätt med vevaxelns vinkel, kallas för tändningstidpunkten. Det är ofta mer bekvämt att mäta tändningstimingen med avståndet som kolven måste färdas till övre dödpunkten.

Utbud av ändringar

Innan vi börjar arbeta med motorn måste vi bestämma vilken siffra vi vill uppnå. I fem-, sexväxlade motorer i racingkategorin kan vi sträva efter att öka CW, även om det är känt att som ett resultat av detta CW för maximalt vridmoment närmar sig CW för maximal effekt; vi minskar utbudet av arbetsrevolutioner och söker mer makt i gengäld.

I motorer i den populära kategorin, och det här är Damba-motorer med en volym på 125 cm 3 med en treväxlad växellåda, bör man inte sträva efter att uppnå för högt CV, det är nödvändigt för att uppnå det största utbudet av drift-CV. I sådana motorer (med egna komponenter och enheter) är det möjligt att uppnå en effekt på mer än 10 kW vid en rotationshastighet i storleksordningen 7000-8000 rpm.

Det är också nödvändigt att bestämma utbudet av förbättringar som vi ska utföra. Du måste veta i förväg om det här är introduktionen av förbättringar av motorn under utveckling, eller om utbudet av modifieringar kommer att vara så brett att vi i slutändan får en praktiskt taget ny motor med bevarandet av flera original (men modifierade ) enheter enligt reglerna.

Under förutsättning att motorn revideras bör företräde ges till de åtgärder som avsevärt kommer att öka motorns prestanda. Det är dock inte värt (åtminstone i detta skede av arbetet) att föreskriva genomförande av sådana operationer som kräver betydande arbetskraft och som är kända på förhand att de kommer att ge obetydliga resultat. Sådana operationer inkluderar polering av alla cylinderhål i motorn, trots att det finns en allmän tro på effektiviteten av denna operation. Bänktester av många motorer har visat att polering av cylinderhålen ökar motoreffekten med 0,15-0,5 kW. Som du kan se är den ansträngning som läggs på att utföra detta arbete helt oförenlig med resultaten.

Här är de åtgärder som utan tvekan kommer att påverka ökningen av motorprestanda: att öka kompressionsförhållandet; förändring av ventiltiden; ändra form och storlek på kanaler och cylinderfönster; korrekt val av parametrarna för insugnings- och avgassystemen; optimering av tändningstiden.

Ändra kompressionsförhållandet

Ökningen av kompressionsförhållandet som uppnås genom att minska förbränningskammarens volym leder till en ökning av motoreffekten. En ökning av kompressionsförhållandet leder till en ökning av förbränningstrycket i cylindern genom att öka kompressionstrycket, förbättra cirkulationen av blandningen i förbränningskammaren och öka förbränningshastigheten.

Komprimeringsförhållandet kan inte ökas till något godtyckligt värde. Det begränsas av kvaliteten på det bränsle som används och den termiska och mekaniska hållfastheten hos motorkomponenterna. Det räcker med att säga att med en ökning av det effektiva kompressionsförhållandet från 6 till 10 blir de krafter som verkar på kolven nästan dubbla; det vill säga belastningen, till exempel, på vevmekanismen fördubblas.

Med hänsyn till styrkan hos motordelar och detonationsegenskaperna hos tillgängliga bränslen rekommenderas det inte att använda ett geometriskt kompressionsförhållande som är större än 14. För att öka kompressionsförhållandet till detta värde krävs inte bara att packningen tas bort (om sådan finns), utan också utforma cylinderhuvudet och ibland cylindern. För att underlätta beräkningen av förbränningskammarens volym för olika grader kan du använda diagrammet som visas i fig. 9.17. Var och en av kurvorna hänvisar till en specifik cylinderförskjutning.

Ris. 9.17. Diagram över beroendet av kompressionsförhållandet a på förbränningskammarens volym V = 125 cm 3 och V 2-50 cm 3

I vissa motorer med ett relativt lågt kompressionsförhållande kan den endast ökas avsevärt genom bearbetning. I detta fall smälts och bearbetas förbränningskammaren igen. Det låter dig också ändra kamerans form. De flesta moderna motorer som används i karting har en hattformad förbränningskammare. Denna form bör inte ändras när motorn ändras.

Det enda sättet att exakt bestämma volymen på förbränningskammaren är att fylla den med motorolja genom tändstiftets hål (bild 9.18) med kolven i övre dödpunkten. Med denna mätmetod måste volymen på plugghålet subtraheras från volymen på den hällda oljan. Volymen på ljushålet för ett ljus med en kort tråd är 1-1,1 cm ’1, för ett ljus med en lång tråd-1,7-1,8 cm 3.

Topplockspackningar används antingen inte alls i racermotorer, eller så ersätts de med tunna kopparringar. I båda fallen måste cylinderytans och huvudets fogytor slipas in. Användning av packningar av ett material med låg väär kontraindicerat, eftersom det kommer att hindra utflödet av värme från den övre delen av cylinderfodret, som bär en betydande värmelast, till huvudet och dess kylflänsar. Topplockspackningen får under inga omständigheter sticka ut i förbränningskammaren. Packningens utskjutande kant värms upp och blir en källa till glödtändning.

Ris. 9.18. Bestämning av förbränningskammarens volym

Oktanvärdet för bensinen som används måste matcha kompressionsförhållandet. Man bör dock komma ihåg att kompressionsförhållandet inte är den enda faktorn som bestämmer möjlig detonation av bränslet.

Detonation beror på förbränningsprocessens förlopp, blandningens rörelse i förbränningskammaren, tändmetoden etc. Typ av bränsle för en viss motor väljs empiriskt. Det är dock meningslöst att använda högoktanbränsle för en motor med lågt kompressionsförhållande eftersom motorns prestanda inte förbättras.

Blåsar ut cylindern

Valet av lämplig ventiltid i en tvåtaktsmotor är av stor betydelse för att avlägsna avgaser från cylindern och fylla den med ny blandning. Dessutom är det nödvändigt att rikta blandningens strålar som kommer från förbikopplingsfönstren så att de passerar genom alla krokar i cylindern och förbränningskamrarna, blåser ut de återstående avgaserna från dem och riktar dem till utloppsfönstret.

För att öka motorns CW och som en följd av dess effekt är det nödvändigt att väsentligt utöka avgasfasen, eller snarare, för att öka skillnaden mellan avgas- och rensningsfaserna. Som ett resultat ökar tiden under vilken avgaserna expanderar ur cylindern. I det här fallet, när du öppnar bypass -fönstren, är cylindern redan tom, och den färska laddningen som kommer in i den blandas endast lite med resterande avgaser.

Frisläppningsfasen ökas på grund av förskjutningen (skärningen) av fönstrets övre kant. Släppfasen i racingmotorer når 190 ° jämfört med 130-140 ° i produktionsmotorer. Det innebär att överkanten kan skäras ner några millimeter. Man måste dock komma ihåg att till följd av en ökning av utloppsportens höjd minskar slaglängden hos kolven på vilken arbetet utförs. Därför lönar sig en ökning av utloppsportens höjd endast om förlusterna i kolvoperationen kompenseras av förbättringen i cylinderblåsning.

På grund av ändamålsenligheten att uppnå den maximala skillnaden mellan avgas- och utrensningsfaserna förblir vanligtvis öppningsvinkeln för utblåsningsportarna oförändrad.

Storleken och formen på förbikopplingskanalerna och fönstren har ett betydande inflytande på kvaliteten på nedblåsningen. Blandningens inloppsriktning in i cylindern från förbikopplingskanalen måste motsvara det antagna rensningssystemet (se punkt 9.2.4, fig. 9.10). I två- och fyrkanalsblåssystem riktas strålarna från den brännbara blandningen in i cylindern ovanför kolven mot cylinderväggen mitt emot utloppsporten, och i fyrkanalssystemet strålar strålarna från fönstren som ligger närmare utloppsporten är vanligtvis riktade mot cylinderaxeln. I system med tre eller fem bypass -portar bör ett fönster vara placerat mitt emot utloppsfönstret, kanalen i detta fönster ska rikta strömmen av den brännbara blandningen uppåt med en minsta vinkel mot cylinderväggen (Figur 9.19). Detta är en nödvändig förutsättning för effektiv effekt av denna extra stråle, vanligtvis erhållen genom att minska dess tvärsnitt, liksom den senare öppningen av detta fönster.

Tillverkning av en extra (tredje eller femte) port är regel för motorer med en roterande spole eller membranventil. I motorer där påfyllningen av vevkammaren styrs av en kolv, finns en insugningsport i stället för den klassiska tredje (eller femte) förbikopplingen. I sådana motorer kan det finnas ytterligare förbikopplingskanaler, och inloppsporten måste ha en lämplig form; en liknande lösning visas i fig. 9.20. I denna motor görs ytterligare tre små förbikopplingsportar, anslutna med en gemensam förbikoppling, vars ingång ligger ovanför inloppsporten. Den erforderliga insugsfasen säkerställs här genom motsvarande form på insugningsporten.

Ris. 9.19. Påverkan av formen på den tredje förbikopplingskanalen på laddningen i cylindern:

a - oregelbunden form; b- rätt form

När en roterande spole är installerad på en konventionell motor blir det möjligt att göra en bypass i cylindern mitt emot utloppsporten. Det är bekvämt att göra en starkt krökt kort kanal här (bild 9.21, a), flödet av blandningen in i vilken stängs en stund av kolvskalet.

Nackdelen med denna lösning är att kolvens rörelse stör det normala flödet av den brännbara blandningen, men den har två viktiga fördelar: kanalens lilla volym ökar bara vevkammarens volym något, och den brännbara blandningen passerar genom kolven, kyler den perfekt. I praktiken är en sådan kanal lätt att göra enligt följande. Två hål görs i cylindern (bypass -fönstret och ingången till kanalen), på detta ställe skärs revbenen och fodret med kanalen genomskruvat (Fig. 9.21.6). Du kan också försöka klippa ett vertikalt spår i cylinderspegeln mellan kanalingången och fönstret, bredden på spåret är lika med kanalens bredd. I detta fall kommer emellertid kolvens nedåtgående rörelse att orsaka viss turbulisering av den brännbara blandningen i kanalen (fig 9.21, c).

Omlöpningskanalerna ska avsmalna mot portarna i cylindern.

Ris. 9.21. Ytterligare bypass -kanal med blandningen som flyter genom kolven:

a - Handlingsprincip; b - en del av kanalen passerar genom den yttre dynan; c - kanalsnitt i cylinderns spegel

Inloppet till förbikopplingen måste ha en yta som är 50% större än förbikopplingen. Det är uppenbart att ändringen i kanaltvärsnittet måste utföras längs hela dess längd. Fönstrenas hörn och kanalens tvärsnitt bör avrundas med en radie på 5 mm för att öka det laminära flödet.

Eventuella fel vid anslutning av delar av kanaler som finns i olika motordelar är oacceptabla. Denna anmärkning gäller främst kopplingen mellan cylindern och motorns vevhus, där packningen kan bli en källa till ytterligare turbulens av blandningen och lederna i inlopps- och utloppsrörens cylinder. Hvirvlar i blandningens flöde kan också förekomma vid korsningen av cylinderns gjutna mantel med gjuten eller pressad hylsa (fig 9.22). Avvikelser i storlekarna på dessa platser måste utan tvekan rättas till.

I vissa motorer är cylinderfönstren delade av en ribba. Detta gäller främst intags- och avgasportar. Det rekommenderas inte att minska tjockleken på dessa revben och, ännu mer, att ta bort dem när fönsterytan ökar. Dessa ribbor hindrar kolvringarna från att komma in i de breda fönstren och därmed bryta. Det är endast tillåtet att effektivisera insugningsportens ribba, men bara på cylinderns utsida.

Ris. 9.22. Störningar i laddningsrörelsen orsakade av felaktiga

cylinderfodrets och gjutcylindermantelns relativa position

Det är omöjligt att ge ett entydigt recept för att erhålla vissa effekter av modifieringar. I allmänhet kan det sägas att ökad öppning av avgasporten ökar motoreffekten, samtidigt ökar CW för maximal effekt och maximalt vridmoment, men minskar räckvidden för fungerande CW. En ökning av fönstrenas storlek och tvärsnitt av kanalerna i cylindern har en liknande effekt.

Dessa tendenser illustreras väl av förändringar i motorns hastighetsegenskaper (bild 9.23) med en volym på 100 cm (cylinderdiameter 51 mm, kolvslag 48,5 mm), erhållna som ett resultat av förändringar i dimensioner och ventiltid ( Fig. 9.24). I fig. 9.24, a fönstrenas dimensioner anges vid vilka motorn utvecklar maximal effekt (kurvor N A och M d i fig. 9.23). Avgasfasen är 160 °, utrensningsfasen är 122 ° och intagsfasen är 200 °. Inloppsfönstret öppnades vid 48 ° från TDC och stängdes vid 68 ° från TDC. Förgasarens diffusors diameter är 24 cm.

I fig. 9.24, b fönstrenas dimensioner visas vid vilka det största arbetsområdet för NW uppnås (se fig. 9.23, kurvor N B och M c). Avgasfasen är 155 °, rensningsfasen är 118 ° och intagsfasen är 188 °, inloppet öppnas i en vinkel på 48 ° efter BDC och stängs i en vinkel på 56 ° efter TDC. Förgasarens diffusors diameter är 22 mm.

Det bör noteras att relativt små förändringar i dimensioner och ventiltiming avsevärt förändrade motorns egenskaper. Vid motorn A mer effekt, men det är praktiskt taget värdelöst vid hastigheter under 6000 varv / min. Alternativ V tillämpas i ett mycket bredare CW -sortiment, och detta är den största fördelen med en motor utan växellåda.

Även om det här exemplet behandlas gäller en motor av en klass som inte används i Polen, illustrerar det väl sambandet mellan fönstrenas form och cylinderhål och parametrarna för dess funktion. Vi måste dock komma ihåg att om våra modifieringar har lett till önskat resultat, kommer vi att veta först efter att de har slutförts och motorn har kontrollerats på stativet (eller subjektivt under inkörning). Förberedelsen av en tävlingsmotor är en oändlig cykel av modifieringar och kontroller av resultatet av detta arbete, nya modifieringar och kontroller, och faktiskt har andra motorenheter (förgasare, avgassystem etc.) också ett stort inflytande på egenskaperna hos motorn, vars optimala parametrar endast kan bestämmas empiriskt ...

Det är också nödvändigt att betona den enorma betydelsen av den geometriska symmetrin för alla fönster och kanaler i cylindern. Även en liten avvikelse från symmetri kommer att ha en negativ effekt på rörelsen av gaser i cylindern. En liten skillnad i höjden på förbikopplingsportarna på båda sidor av cylindern (fig. 9.25) kommer att orsaka en asymmetrisk rörelse av blandningen och störa driften av hela rensningssystemet. En utmärkt indikator som gör att du direkt kan bedöma riktigheten av blandningsflödena från förbikopplingsportarna är spår på kolvens botten. Efter en tid med motordrift är en del av kolvkronan täckt med ett lager sot. Samma del av botten, som tvättas av strålar av färsk brännbar blandning som kommer in i cylindern, förblir blank, som om den hade tvättats.

Ris. 9.25. Påverkan av skillnader i bypassfönstrenas höjd

på båda sidor om cylindern på laddningsrörelsens symmetri

Kolv- och kolvringar

Ris. 9.28. Beroendet av genomströmningen av förgasarens inloppskanal i forumet i dess sektion

Moderna motorer använder kolvar av ett material med en låg linjär expansionskoefficient, så spelrummet mellan kolven och cylinderfodret kan vara litet. Om vi ​​antar att spelrummet runt omkretsen och längden på kolvskörten i en uppvärmd motor kommer att vara densamma överallt, så kommer kolven att deformeras efter kylning. Därför måste kolven få lämplig form även under bearbetning, vilket görs i praktiken. Tyvärr är denna form för komplicerad, och den kan endast erhållas på specialmaskiner. Det följer av detta att kolvens form inte kan ändras genom låssmedoperationer, och alla typer av slipning av kolvskalet med en fil eller en skärpare, som används överallt efter att kolven har fastnat, kommer att leda till att kolven tappar sin rätt form. Vid akut behov kan en sådan kolv användas, men det råder ingen tvekan om att dess interaktion med cylinderspegeln kommer att bli mycket värre.

Det är nödvändigt att varna för att använda sandpapper för nödrengöring av kolvskalet. Korn av slipmaterial gräver ner i kolvens mjuka material, varefter de sköljer hela cylinderns spegel. Detta kommer att resultera i att cylindern måste uttråkas till nästa oversize.

En ungefärlig temperaturfördelning på kolven visas i fig. 9.29. Den högsta värmebelastningen faller på botten och toppen, särskilt från sidan av utloppsfönstret. Temperaturen på kjolens nedre del är lägre och beror främst på kolvens form. Formen på kolvens inre yta bör vara sådan att det inte finns några förträngningar i kolvens tvärsnitt som hindrar värmeöverföring (fig. 9.30). Värme från kolven till cylindern överförs genom kolvringarna och kolvens kontaktpunkter med cylindern.

För att minska kolvens massa och därigenom för att minska krafterna som märkbart ökar vid ett högt motorvarvtal är det möjligt att ta bort en del av materialet inuti kolven, men bara i dess nedre del. Vanligtvis slutar kolvens nedre kant med en axel inuti, vilket är den tekniska basen för bearbetning av kolven. Denna pärla kan avlägsnas och lämnar cirka 1 mm kjoltjocklek vid denna tidpunkt. Kolvens väggtjocklek ska öka smidigt mot botten. Du kan öka utskärningarna något i kolvkjolen under cheferna. Formen och måtten på dessa utskärningar måste matcha utskärningarna i cylinderfodrets botten (bild 9.31). För att ändra tidssektionen är det lättast att underskrida kolvens nedre kant från insugningsportens sida, även om valet av underskuren mängd är svårare.

För att minska värmebelastningen på den övre kolvringen rekommenderas att man gör ett bypass-spår ovanför 0,8-1 mm brett och 1-2 mm djupt. Ibland görs ett liknande spår (eller till och med två) mellan ringarna. Dessa skåror leder värmeflödet till kolvens botten, vilket reducerar kolvringarnas temperatur.

I allmänhet har vi inte förmågan att ändra utseende och placering av ringarna. Vi kan bara kontrollera gapet i ringens lås (snitt), som inte får överstiga 0,5% av cylinderdiametern. Det är också nödvändigt att noggrant bestämma vinkelläget för låsen så att de aldrig faller på fönstren när kolven rör sig (bild 9.32). Vid arbete på cylindern är det också nödvändigt att ta hänsyn till kolvringens lås.

Ibland används en enkel metod för att minska kolvringens elasticitet genom avfasning från dess inre kanter. Detta säkerställer en bättre anpassning av ringarna till cylinderhålet. Denna metod är särskilt användbar vid byte av ringar utan att slipa cylindern.

Vevmekanism

Som redan nämnts i 501 -motorn -Z3A det är lämpligt att ordna om vevaxelns kinder. Efter demontering med en press måste följande åtgärder utföras över axeln.

1. Fördjupas i kinderna på axelhylsorna för vevstångens nedre huvud med tjockleken på de extra skivorna som är fästa vid kindernas yttre yta (Fig. 9.35, storlek e).

2. Pressa ut axelaxlarna från kinderna till ytterligare tjocklek
skivor.

3. Minska tjockleken på vevstången (bild 9.36) på slipmaskinen. Manuell bearbetning används endast för efterbehandling.
Tjockleken kan reduceras till och med 3,5 mm, förutsatt att vevstången är polerad. Varje repa på vevstången är en spänningskoncentrator från vilken sprickutbredning kan börja. Dessutom måste alla filéer göras mycket noggrant. Vid ändring av vevstången är det lämpligt att göra spår i de övre och nedre huvuden för att förbättra åtkomstblandningen till lagren.

4. Korta vevstiften till storlek med(Fig. 9.36), lika med axelns bredd efter omarrangemang av kinderna, men innan du monterar ytterligare skivor. Stiftet måste förkortas på båda sidor, vilket gör att lagerrullbanorna kan ligga kvar på sin gamla plats.

5. Väg de övre och nedre vevstångshuvudena enligt bilden. 9.37.

6. Montera vevaxeln. Att trycka in vevstiften kan göras med en press eller ett stort skruvstycke.

Naturligtvis, efter en sådan montering, är det svårt att uppnå inriktningen av axelhalvaxarna. Felet kan upptäckas genom att applicera en stålplåt på en av kinderna (bild 9.38), som kommer att ligga efter den andra kinden. Detta kan korrigeras genom att slå med en klubba på en av kinderna (fig 9.39). Mer exakt kommer vi att kontrollera axelns utlopp när den roterar i lager. På den semiaxis som är täckt med krita kommer graven att indikera de platser där avrundningen behöver minskas (bild 9.40). När du monterar axeln, kom ihåg att hålla ett mellanrum mellan det nedre vevstångshuvudet och axel kinderna. Detta gap måste vara minst 0,3 mm. För liten frigång i många fall är orsaken till att vevstångens lagring anfaller.

7. Balansera vevaxeln. Detta görs med en statisk metod. Vi kommer att vila axeln på prismor och, efter att ha hängt vikten i vevstångens övre huvud, väljer vi den balanserade massan (för att inte förväxla med vikten av vikten) så att axeln förblir vilande i valfri position . Sänkarens massa är den bråkdel av massorna som är inblandade i den fram- och återgående rörelsen som måste balanseras. Antag att massan på det övre vevstångshuvudet är 170 g, och kolvens massa med ringar och kolvstift är 425 g. Fram- och återgående massa är 595 g. Om vi ​​antar att balanskoefficienten är 0,66 får vi att massan, som måste balanseras, är lika med 595X0,66 = 392,7 g. Genom att subtrahera massan från det övre vevstångshuvudet får vi massan av vikten G som är upphängd på huvudet.

Tillståndet för statisk jämvikt för vevaxeln uppnås genom att borra hål i axelns kinder på den sida som dras åt för hårt.

8. Gör ytterligare skivor av stål och fäst dem på axeln med tre MB skruvar med försänkta fashuvuden. Innan skivorna monteras är det lämpligt att smörja fogplanet med axeln med tätningsmedel. Motverka skruvarna genom stansning.

Vi lägger till att ytterligare skivor inte kan fästas på axeln utan utan rörelse på vevhusets innerväggar. På grund av att skivan sitter löst på väggen kan värmeöverföringen försämras. Det bör noteras att förskjutningen av vevaxelns kinder inte utesluter användningen av en tunn "hästsko".

Innan du påbörjar modifieringarna av cylindern måste du göra ett verktyg för att mäta ventiltimingen med hjälp av en cirkulär gradskiva med en 360 ° skala för detta ändamål (fig 9.42). Montera vinkelmätaren på motorns vevaxel och fäst en trådpil på motorn.

För att entydigt bestämma tidpunkten för öppning och stängning av fönstren kan du använda en tunn tråd som införs genom fönstret i cylindern och pressas av kolven i fönstrets övre kant. Trådens tjocklek kommer knappast att påverka mätnoggrannheten, men denna metod kommer att underlätta arbetet. Det är särskilt användbart för att bestämma inloppsportens öppningsvinkel.

Att ta intryck från cylinderspegeln kommer att underlätta arbetet med att ändra ventiltiden och storleken på kanalerna och fönstren. Ett sådant intryck kan fås enligt följande:

lägg en kartongbit inuti cylindern och justera den så att den ligger exakt längs cylinderns spegel; dess övre kant bör sammanfalla med cylinderns övre plan;

med den trubbiga änden av en penna, kläm ut konturerna på alla fönster;

på kartongen som tas bort från cylindern får vi ett avtryck av cylinderns spegel; klipp ut de fönster som visas i kartongen längs utskrifterna.

På den resulterande genomsökningen av cylinderspegeln kan du mäta avståndet från kanterna på fönstren till det övre planet av cylindern och beräkna ventiltimingen som motsvarar dem (med hjälp av formlerna som finns i varje bok om motorer).

Låt oss nu titta på hur man fixar den nya ventiltimingen i en modifierad motor. För att göra detta, på goniometern, ställer vi omväxlande de nödvändiga vinklarna och mäter varje gång avståndet från kolvens övre kant till cylinderns övre plan. De uppmätta avstånden tillämpas på det tidigare gjorda mönstret.

Nu kan vi skissera den nya formen på fönstren och sedan klippa ut dem på mönstret. Det återstår att sätta in mönstret i cylindern och förstora fönstren så att deras form matchar de designade. Att använda ett mönster kommer att rädda oss från att behöva kontrollera hörnen upprepade gånger när fönstren förstoras.

Ris. 9.42. Enkel goniometer för mätning av ventiltid

Gasdistributionsfaser

Kanalernas placering och motorns ventiltid

Motorkolvens fram- och återgående rörelse (upp och ner) gör att den kan fungera som en luftkompressor. Inledningsvis rör sig luft / bränsleblandningen in i vevhuset under kolven och rör sig sedan in i cylindern (ovanför kolven) där den komprimeras och antänds. Så snart gaserna bränns stiger temperaturen och trycket snabbt. Detta tryck driver kolven till undersidan av dess slag, där avgaserna slutligen rensas ut. Låter enkelt, men mycket exakt kanaldesign - form, storlek, position och timing - är avgörande om du vill uppnå betydande motorprestanda.

Wastegate passerar frisk luft / bränsleblandningen in i cylindern före förbränning medan avgaserna rensas genom avgasporten.

GRUNDERNA

Om du är nyfiken nog att demontera din motor har du förmodligen sett hål i fodret och vevaxeln. Dessa hål är kända som kanaler eller hål, och i en tvåtaktsmotor har de tre funktioner:

1. Intag - Tillåter att frisk luft / bränsleblandning kommer in i vevhuset under kolven.

2. Bypass - rörelse av luft / bränsleblandningen från vevhuset till cylindern ovanför kolven.

3. Avgaser - Det är här avgaser kommer ut från motorn efter förbränning.

Hålen öppnas och stängs av kolvens och vevaxelns rörelse, och till skillnad från motorer med mekaniska ventiler kräver de inte ytterligare energi från motorn för att fungera.

Hålen du ser är nödvändiga för att tvåtaktsmotorn ska fungera korrekt.

KANALTYPER

INLOPP. Bilmotorer använder ett insugssystem baserat på en vevaxel roterande ventil. Hur det fungerar: Ett hål i axeljournalen är i linje med luftintagshålet i motorhuset (under förgasaren) vid varje varv i axeln. Luft / bränsleblandningen passerar genom ett öppet hål i vevaxelns yta och sedan genom en kanal i vevaxelns mitt och slutligen in i motorns vevhus.

Inloppsporten i vevaxeln "mäter" hur mycket luft och bränsle som kommer in i motorn. Luft / bränsleblandningen kommer sedan in i vevhuset genom en kanal i vevaxelns mitt.

BYPASS HOLES. Dessa hål är gjorda i cylinderväggen och stängs om och omväxlande av en kolv. Luft / bränsleblandningen från vevhuset (under kolven) rör sig genom förbikopplingskanalerna utanför cylindern till förbikopplingsportarna.

Tvåtaktsmotorer använder en mängd olika förbikopplingskombinationer. Det kan finnas allt från två till 10-11 bypass -hål i olika former och storlekar - plus ett eller några avgashål (ja, det kan till och med finnas flera avgashål).

PLATSEN FÖR SHNURLET -KANALER: Tvåtaktsmotorer använder en mängd olika bypass- och avgasportskonfigurationer, men självliknande motorer använder en grundkonfiguration som kallas Schnurle-kanalarrangemanget, så vi kommer bara att diskutera det alternativet.

I Schnurle-systemet är de två by-pass-portarna riktade uppåt och bort från den enda avgasporten som är placerad mellan dem. Färsk bränsleblandning riktas medvetet till den punkt som ligger längst bort från avgasporten. Vid denna tidpunkt slingrar den färska blandningen mot cylinderhuvudet och skjuter ut avgaserna genom avgasporten.

Schnurle -hål leder luft / bränsleblandningen bort från avgasporten.

BOOST HÅL: Boosthålet är en viktig förbättring av Schnurle -kanalernas grundläggande arrangemang. Den är belägen mitt emot avgasporten och är lätt att skilja från resten av cylinderhålen genom sin skarpa uppåtvinkel. Boosthålet skapar inte bara en annan väg genom vilken luft / bränsleblandningen kan komma in i cylindern, men det gör det också i en vinkel som riktar blandningen mot glödstiftet på toppen av cylindern. Detta bidrar till bättre cylinderfyllning och förbättrad avgasrening.

Boostporten är motsatt till avgasporten. Dess skarpa uppåtvinkel hjälper till att rikta frisk luft / bränsleblandningen mot glödstiftet på toppen av cylindern.

MYCKET - INTE ALLTID BRA: Viktigare än antalet portar är ventiltiming (dvs. när portarna öppnas och stängs), varaktighet (hur länge de håller sig öppna) och område (portstorlek), så bli inte imponerad av antalet portar som annonseras för en given motor. En korrekt utformad 3-kanals motor kan vara kraftfullare än en dåligt konstruerad 7-kanals motor.

Rätt utformade kanaler hjälper till att styra flödet av luft / bränsleblandningen och avgaser. Fler kanaler är ibland lika med mer effekt, men inte alltid.

GASFÖRDELNINGSFASER

Ventiltimingen indikerar de punkter i motorcykeln vid vilka hålen öppnas och stängs. Dessa punkter mäts vanligtvis från TDC (övre dödpunkt) eller BDC (nedre dödpunkt), från den till vilken kolven är närmare.

Förutom att öppna och stänga hålen, visar ventiltimingen hur länge hålet förblir öppet (varaktighet). Detta är viktigt för att bestämma motorns drifthastighet, höghastighetsmotorer flyttar gaser längre än lågvarviga motorer.

De flesta experter mäter öppning och stängning av hål i grader av vevaxelrotation. Vissa konstruktörer och ingenjörer använder ett system som mäter borröppning och stängning i procent av TDC (TDC) slaglängd. Även om det finns tekniska fördelar med att använda det senare systemet, är det förstnämnda det vanligaste.

För att mäta ventilhändelsens händelser är ett goniometerhjul fäst på vevaxeln. Den stationära mätaren är i linje med mätarhjulet och matchar exakt kolvpositionen vid TDC, vilket ger mätningar av intag, bypass och avgasfas.

Allt du behöver för att börja mäta motorns kamaxeltid är ett vinkelmotorhjul, en pekare och ett robust motorfäste. Denna metod används av alla motordesigners för att kartlägga ventiltider och hitta möjliga förbättringar.

DUCTS AND PURGE

I motorterminologi betyder "rensning" volymskrubbning - med andra ord skrubba avgasen från cylindern och flytta frisk luft / bränsleblandning från vevhuset till cylindern. För en motordesigner är rengöring av cylindern från avgaser bara hälften av problemet, medan ersättning av dessa gaser med en frisk luft-bränsleblandning är ett annat problem.

När motorn går blandas en del av den färska blandningen som överförs till cylindern med de blåsta avgaserna och minskar motorns effektivitet och effekt. Många kanalsystem har försökt genom åren för att minimera denna blandning och nedsmutsning, designen har förbättrats, men detta fenomen fortsätter att påverka prestandan hos tvåtaktsmotorer. Storleken, positionen och riktningen på dessa hål avgör hur framgångsrik avblåsningen blir och hur bra motorn kommer att prestera.

Luft / bränsleblandningen rinner ut från bypass -porten till vänster, fyller cylindern för nästa förbränningscykel och hjälper till att "blåsa" avgaserna genom avgasporten till höger.

GASFÖRDELNINGSFASER

I en tvåtaktsmotor inträffar flera händelser samtidigt. De överlappar och påverkar varandra, och deras effekt är svår att spåra helt enkelt genom att titta på ventiltimingen. Ventiltidsdiagrammet gör dessa siffror lättare att förstå.

I exemplet på diagrammet öppnar avgasporten vid 80 grader före BDC (BBDC). Det är också 100 grader After TDC (ATDC). När avgasporten öppnas närmare BDC mäts fasen från denna position. Den totala öppettiden (varaktigheten) för en kanal bestäms genom att lägga till individuella rotationer.

PRAKTISK ANVÄNDNING

Mungen MT12-motorn som användes för att köra Yokomo GT-4R visade platt effekt trots att den hade en betydande ökning av toppeffekten. Detta uppnåddes genom att optimera ventiltiden för racing.

Jag pratade nyligen med den kända motormodifieringsexperten Dennis Ritchie från Texas. Dennis modifierade hundratals motorer för sina kunders båtar och bilar varje år, faktiskt modifierade han Steve Ponds Mugen MT12-motor för Yokomo GT-4R, och det fungerade mycket bra. Han avsatte vänligen sin tid för en diskussion om kanaler, ventiltid och kanaländringar.

Dennis Ritchie ser en signifikant skillnad i ventiltidsfilosofi mellan dyra 12 och 15 deplacementmotorer och 21 deplacementmotorer. Enligt Denis har små motorer mycket mer konservativ ventiltid.

Här är ett typiskt exempel:

• INLET - öppnar vid 40 grader Efter BDC, stängs vid 48 grader Efter TDC, varaktighet 188 grader.
• UTSLÄPP - öppnar vid 78 grader Före BDC, stängs vid 78 grader Efter BDC, varaktighet 156 grader.
• BYPASS - öppnar vid 60 grader Före BDC, stängs vid 60 grader Efter BDC, varaktighet 120 grader.

Han sa, "Även om avgaserna och bypass -varaktigheten är något låga, kommer den största ökningen av höga varvtalsprestanda från de längre insugstiderna." Enligt mina beräkningar, om inloppsöppningen förblir oförändrad och stängningen går till cirka 65 grader efter TDC (ATDC), expanderar intagstiden till 205 grader - en ökning med 9%. De bästa slagvolymerna. 21 (3,44 cc) har alltid avancerad ventiltid.

Här är några typiska tider för en avancerad 21cc motor. tum (3,44 cc):
- intag 210 grader;
- avgas 180 grader;
- kringgå 126 grader.

Dennis sa att dessa motorer "säkert" använder bränsle med 30% nitrometan och, efter modifieringar, är deras toppeffekt mellan 33.000 och 34.000 rpm.

Bypass- och avgasportarna tillåter komprimerad gas att fly från toppen och botten av kolven under motorcykler. Att ha tillräckligt med tid (fasvaraktighet) för detta är bara halva historien. Att ha ett tillräckligt stort hål (hålyta) är den andra halvan. För att uttrycka det på ett annat sätt: tiden det tar att flytta en viss mängd gas genom hålet beror på hålets yta.

En analogi kan vara till hjälp: 50 personer har 30 sekunder på sig att lämna lokalen efter att ett brandlarm ljuder. Om dörren är helt öppen kommer de lätt att lämna rummet inom den tilldelade tiden. Om dörren är felaktig och endast delvis öppen kan människor fortfarande gå ut, men det finns en kross vid dörren, vilket gör att högst 35 personer kan lämna lokalen vid den angivna tiden. Aritmetik visar att en delvis öppen dörr gör att endast 70% av människorna kan lämna vid utsatt tid. En liknande situation finns för gaser som försöker passera genom förbikopplings- och avgasportarna. Om flödet är för begränsat kan hålet vidgas för att öka dess yta, eller det kan göras högre för att öka både dess yta och faslängd. Varje lösning har en annan effekt. Att bestämma vilken som är bäst är ett ämne för lång studier och erfarenhet.

De flesta motormoderna syftar till att öka effekten. Det enklaste sättet att göra detta är att få motorn att gå snabbare. När det maximala varvtalet ökas förblir kanalerna öppna under en kortare tid. Baserat på erfarenhet av en viss motor, utvidgar modifieraren hålet eller ökar dess höjd - eller en kombination av båda. Denna praxis är känd som "portning" (modifiering av kanaler eller hål).

Hålformer, storlekar och positioner är mycket kritiska för motorns prestanda och du kan inte göra en ändring utan att påverka motorprestandan någon annanstans. Det är alltid en kompromiss.