Mergi la conţinut
Autentifica-te  
  • postări
    57
  • comentarii
    0
  • vizualizări
    14.643

Despre evacuare (luat de pe forum moto)

Autentifica-te  
cristi 57

227 vizualizări

Desi motoarele in 2T se afla la sfarsitul carierei lor, voi aborda un pic si teoria sistemelor lor de evacuare. Mai mult din nostalgie, sunetul si mirosul unui motor in 2T trezindu'mi amintirile inceputului, atunci cand totul este atat de roz si de frumos...
Presupun ca cei interesati de acest nou articol sunt deja familiari cu constructia si principiul de functionare a unui motor in 2T si ca au citit deja si prima parte in care s'au familiarizat intr'o oarecare masura cu termenii folositi ca "puls" "unda pozitiva" etc.
Sunt sigur ca oricine stie ca modificarea tevilor de evacuare ale motocicletei Dvs. in 2T poate avea efecte dramatice in caracteristicile de putere, insa stiti si de ce?
Pe scurt, deoarece sistemul de evacuare de la motoarele in 2T, denumit si "camera de expandare", foloseste undele sonore emise de camera de combustie pentru a "supra"alimenta cilindrul motorului Dvs.
In realitate, camerele de expansiune sunt concepute pentru a profita de undele sonore (create in procesul de combustie), in prima faza pentru a absoarbe si curata cilindrul de gazele "folosite" (si in acelasi timp, in cadrul aceluiasi proces, de a trage amestec carburant, numit si "incarcatura", in camera de combustie) si apoi de a incarca toata "incarcatura" inapoi in cilindru, umpland'o cu o presiune superioara decat ar putea fi obtinuta prin doar simpla expunere a orificiului de evacuare in atmosfera. Acest fenomen a fost descoperit pentru prima data in 1950, de catre Walter Kaaden, ce lucrala acea vreme pentru compania Est Germana - MZ.
Orificiul de evacuare al unui cilindru poate fi privit cumva si ca sursa generatoare de unde sonore. De fiecare data cand pistonul descopera acest orificiu, (care la motoarele in 2T este practicat intr'o parte a cilindrului) pulsul (vezi partea I) care se inghesuie sa iasa creaza o unda de presiune pozitiva care este radiata din acest orificiu. Sunetul astfel generat va fi in stransa legatura cu turatia motorului, astfel, un motor turat la 8000rpm va genera un sunet care la turatia de 8000rpm va avea 133 cicli pe secunda (Hz), asadar lungimea totala a "camerei de exapandare" este determinata de rpm'ul maxim pe care un motor il va atinge si nu de catre capacitatea sa.
Bineinteles aceste unde nu vor fi radiate omnidirectional atata timp cat la orificiul de evacuare este atasata teava de evacuare. Motoarele in 2T initial aveau atasate doar niste tuburi drepte, de o anumita lungime, orificiilor de evacuare. Acest fapt creea o singura unda "negativa" care ajuta absorbtia gazelor "folosite" afara din cilindru. Si cum undele sonore care incepeau la un capat traversau teava pana la celalalt capat cu viteza sunetului, pe o portiune foarte mica de rpm undele "negative" (de intoarcere) atingeau orificiul de evacuare la momentul oportun. La turatii joase, unda de intoarcere ajungea la orificiul de evacuare prea devreme, inhibandu'l. La turatii ridicate, pistonul ar fi putut ajunge sa inchida orificiul de evacuare prea devreme, rezultatul fiind iar nesatisfacator.
Intr'adevar, singurul avantaj al acestui sistem de evacuare rudimentar a fost faptul ca era usor de "acordat" (tune). Pur si simplu incepeai cu teava lunga pe care o ajustai pana cand motorul functiona cel mai bine la viteza (turatia) dorita.
Astfel, dupa ce au analizat aceasta practica, "acordorii" au realizat doua lucruri: primul, ca undele de presiune pot fi create pentru a ajuta "sugerea" (?!) gazelor "folosite" afara din cilindru, si doi, ca viteza acestor unde este mai mult sau mai putin constanta ,afectata totusi usor de temperatura ambianta. Temperaturile ridicate presupun ca moleculele de aer au mai multa energie si se misca mai repede, astfel si undele sonore se propaga mai rapid printr'un aer mai cald.
Un factor ce complica lucrurile aici este faptul ca modificari in forma tubului (tevii) cauzeaza reflexii, sau schimbari, a undelor sonore: in portiunea unde tubul isi mareste diametrul, se vor creea unde reflectate inapoi, inspre capatul originator al tevii. Aceste unde vor fi contrare undelor originale din care au fost reflectate, asadar ele vor fi deasemenea unde de presiune negativa. Aha! Urmatoarea descoperire importanta a fost facuta: prin cresterea graduala a diametrului tevii, o graduala si mai folositoare unda negativa putea fi generata pentru a ajuta baleerea, sau pentru a ajuta tragerea gazelor folosite afara din cilindru.
Adaugarea de tuburi divergente, mai numite si "megafoane", la tevile de evacuare ale motoarelor in 2T au ajutat la creerea de putere "folositoare".
Atasand un con divergent la capatul unei tevi drepte se creea o alungire a undei de intoarcere, creeandu'se asadar prima "camera de expansiune" rudimentara.
Sa recapitulam: cand unda negativa ajunge la orificiul de evacuare in timpul "corect", va trage ceva gaz afara din cilindru, ajutand motorul sa'si baleeze gazele folosite. Atasand un con divergent la captul tevii de evacuare (drepte) se lungeste unda de intoarcere (reflectata). Unda negativa de intoarcere nu mai este atat de puternica, dar este mai lunga, asadar este foarte probabil sa gaseasca orificiul de evacuare deschis si sa fie capabila sa traga afara gazele de evacuare. La fel ca si in cazul tevilor drepte, lungimea totala a tevii cu conul divergent atasat determina perioada de intoarcere a impulsurilor si astfel, viteza motorului la care acestea au eficientza. Dimensiunile critice ale conului sunt unde acesta incepe (distanta dintre orificiul de evacuare pana la locul unde conul incepe sa se largeasca se mai numeste si "corpul" tzevii), in timp ce lungimea megafonului si rata cu care acesta se largeste din tzeava dreapta determina intensitatea si lungimea undei de intoarcere - o teava scurta ce se largeste brusc intr'un unghi ascutit din teava "corp" confera un mai puls mai puternic si mai scurt, in timp ce un con mai lung, ce se largeste gradual din teava "corp" va creea un impuls mai mic insa de durata mai mare.
In plus, unda negativa este deasemenea suficient de puternica pentru a ajuta la "tragerea" amestecului carburant proaspat prin orificiile de transfer.
Desi asocierea unui con divergent la teava directa confera mari avantaje in "tuning", aceasta metoda are totusi si limitele sale. Mai larga unda negativa din megafon poate inca ajunge prea devreme si trage afara amestec carburant din cilindru. Aceasta este exact problema cu care s'a confruntat Walter Kaaden in cadrul fabricii de "MZ"uri. Tot el a descoperit ca punand inca un con, invers decat primul, adica de data aceasta convergent, la sfarsitul prime tevi divergente se va obtine o reflexia a undelor pozitive inspre inapoia tevii de evacuare. Aceste unde pozitive le vor urmari pe cele negative in drumul lor inapoi spre orificiul de evacuare si, daca timpii sunt corect sincronizati, va impinge la loc in cilindru gazele proaspete de carburatie care fusesera trase afara prin orificiul de evacuare in teava "corp", exact inainte ca pistonul sa inchida evacuarea. Kaaden a realizat imediat beneficiile descoperii sale si posibilitatile cresterii puterii motoarelor in 2T prin proiectarea atenta a sistemelor de evacuare, astfel luand nastere - camera de expansiune -.
In plus, in afara de lungimea tevii directe, a conurilor divergente si convergente, o camera de expansiune mai are inca trei dimensiuni cruciale: lungimea portiunii "burtii" dintre conul divergent si cel convergent, lungimea tevii finale sau a muffler'ului, si diametrul in zona "burtii". Muffler'ul actioneaza ca un regulator de presiune, permitand presiunii sa scape din tzeava. Contrapresiunea din teava, cauzata de mai micul diametru sau mai marea lungime a acestei sectiuni, ajuta actiunea undelor in teava, si poate creste performantele unui motor in 2T. Acest lucru se presupune ca mai este posibil si din cauza ca ca presiunea sporita creeaza un mai dens si uniform mediu in care undele sonore sa activeze - undele sonore calatoresc mai bine prin medii dense, consistente. De exemplu puteti auzi un tren cu mult inainte ca acesta sa apara in raza vizuala daca va puneti urechea pe sinele de tren, care sunt mult mai dense decat aerul atmosferic. Dar aceasta cauzeaza si temperaturi ridicate, de obicei o foarte rea caracteristica la motoarele in 2T.
Lungimea "burtii" determina timpii relativi dintre undele negative si cele pozitive. Timpii undelor sunt determinati de lungimea tevii drepte. Daca o zona "burta" este prea scurta, undele pozitive au o distanta mai scurta de parcurs si vor ajunge la orificiul de evacuare mai repede. Diametrul acestei zone "burtoase" este crucial si pentru un alt motiv: "ground - clereance"ul. Este extrem de greu sa tii departe de sol tevi mari si "grasane".
Un sistem de evacuare complet pentru un motor in 2T presupune un foarte dificil proces - acordarea tevii directe (header), a zonei convergente, divergente, "burta" si a tevii finale.
Pe masura ce fortele din motoarele in 2T au fost mai bine intelese, proiectantii de sisteme de evacuare au fost capabili sa creeze asa zise "camere de expasiune" din ce in ce mai complexe. De exemplu, un sistem de evacuare modern va fi compus dintr'un prim con usor divergent, pentru a mentine viteza gazelor de evacuare ridicata in apropierea orificiului de evacuare, un al doilea con de data aceasta mediu divergent, si un al treilea con divergent cu un puternic terminal. Zone "de burta" vor conecta toate aceste zone multiunghiulare conice, ce vor corespunde mai departe intr'o portiune dreapta si apoi in "muffler".
Dupa cum ati observat, acordarea sistemelor de evacuare la motoarele in 2T nu este chiar joaca de copii, calcule complexe fiind necesare pentru a determina punctul initial de plecare. Ajustajele finale se vor efectua prin teste dyno si practice de strada si pista.
Daca in cazul motoarelor in 4T, in special a celor de capacitate cilindrica mare, modificarea sistemelor de evacuare este mai iertatoare, in cazul celor in 2T orice abatere de la principiile de baza vor afecta imediat si extrem de evident performantele lor de putere si cuplu.
Sper ca am contribuit din nou, intr'o cat de mica masura, la intelegerea "minunilor" ce se intampla in motoarele "dintre picioarele noastre". Chiar si pentru cei fara veleitati tehnice, cunoasterea chiar si numai teoretica a fenomenelor ce guverneaza aceasta minunata inventie - motocicleta - ca masinarie, motor si biciclu, va ajuta la mai optima exploatare si intretinere a lor.
5039123106874565242-6529697081096002658?


Sursa
Autentifica-te  


0 comentarii


Recommended Comments

Nu există comentarii.

Creează un cont sau autentifică-te pentru a comenta

Trebuie să fii membru pentru a putea lăsa comentarii

Creează un cont

Înregistrează-te în comunitate. Este uşor!

Înregistrare

Autentifică-te

Ești deja membru? Autentifică-te aici.

Autentificare

×