Da jeg hang kaffefilterholderen på kroken, må jeg ha forstyrret den nærliggende melkekanneren, for de to begynte en fascinerende dans. I begynnelsen svingte begge i motsatt retning. Men fordi deres naturlige (svingende) frekvenser var litt forskjellige etter noen sekunder svingte de sammen. Så, etter flere sekunder svingte de i motsatt retning igjen. Dette fikk meg til å tenke på problemet med motorsynkronisering på flermotorede stasjonsplaner: Da de litt omvendte omdreiningstallene på motorene kom inn og ut av trinn, kunne det høres en slags throbbing wahhh-wahhh . Åpenbart hørte pilotene det også. I øyeblikket ble omdreiningstallene nullstilt og alt ble jevnt.
Og da tenkte jeg på sen professor Blair, som tok matematikk til analyse av totakts eksosrør. En kveld i 1976, med Bushmills irske whisky mellom oss, spurte jeg ham hvordan en liten forandring i eksosrørets senterlengde kunne gjøre den store forskjellen i hestekrefter som ofte settes på dynoen.
"Det skyldes at rør inneholder ikke bare en eneste resonans, men to, "sa han. Han fortsatte å legge merke til at den store resonansen er en bølge som er opprettet når eksosporten begynner å åpne, og frigjør en utstødningsimpuls på kanskje 100 psi. Den beveger rørets lengde til konvergerende kjegle i den fjerne enden, der det reflekteres uten skiltendring (det forblir en positiv bølge) tilbake til eksosporten akkurat i tide for å stoppe og reversere utryddelsen av ny ladning som har i mellomtiden gått inn i sylinderen gjennom de to eller flere overføringsportene.
Det er en sekundærbølge som spretter frem og tilbake mellom de divergerende kjeglene nærmere forsiden av røret og den konvergente kjeglen på baksiden. Det gjør vanligvis tre svingninger mens den primære bølgen gjør en. Og dette forklarer hvorfor en liten forandring til senterlengden kan ha stor effekt på motoreffekten: Hvis de to er pent i trinn, legger deres amplituder til, noe som gir en sterkere "fyllingsbølge" som kan pakke rømmet frisk ladning tilbake i sylinderen . Hvis de to er ut av trinn, subtraheres sekundærets amplitude fra den primære, noe som resulterer i en mye svakere fyllingsbølge, mindre flyktet ladning skubbes tilbake fra hodetøret inn i sylinderen og redusert motormoment. På denne måten kan en 5 mm bytte til senterlengden ha stor effekt.
Rørbølger er også nyttige i firetaktslag, men de er ansatt forskjellig. Når en sylinderens eksosventiler begynner å åpne, eksploderer eksostrykket ut i røret, akkurat som i to-taktslag, men i stedet for å bli reflektert tilbake til sylinderen ved en konvergent kjegle, blir eksosbølgens skilt reversert ved hvert punkt i rørforstørrelsen . Når eksosbølgen når oppsamleren på enden av hodepipet, ekspanderer den i alle retninger, inkludert tilbake mot sylinderen. Hvis denne bølgen nå er negativ fordi ekspansjonen har reversert signaturen, kommer tilbake til sylinderen under overlapping (perioden når eksosventilene er nær ved å lukke, men inntakene allerede har begynt å åpne), forårsaker lavt trykk at eksos gjenstår over stempelet ( som svinger nær toppdødsenteret) for å komme inn i avgassrøret. Lavtrykksbølgen forplanter seg over forbrenningskammeret til inntaksventilene, hvor lavt trykk inviterer inntaksstrømmen inn i sylinderen til å begynne, selv før stempelet har begynt å bevege seg ned på inntaksslaget.
Bølgemaskin: Kevin Camerons hånd -skrevne dimensjoner for to-takts Yamaha-utvidelseskamre.
Kevin Cameron
Disse to effektene, som tillater gjenværende eksosgass å forlate sylinderen og begynner inntakssyklusen, resulterer tidlig i en renere, tettere frisk ladning i sylinderen. Dette øker dreiemomentet. Nå er de dårlige nyhetene: Fordi lydbølger beveger seg i utgangspunktet samme hastighet hele tiden, ved noe lavere motoromdreining, vil den nyttige negative rørbølgen ha kommet og gått av tiden overlappingen oppstår, og nå vil det bli en positiv positiv bølge som kommer på lukkeventilene. Den skyver varm, inert eksosgass tilbake i sylinderen, og kanskje ut gjennom juståpningsinntakene og inn i inntakskanalen. Nå, når stempelet starter ned på inntaksslaget, er gassen den først trekker inn eksos. Fordi dette ikke kan støtte forbrenning, blir resultatet redusert dreiemoment - den fryktede "flat-spot".
Vi har alle sett sympatiske mekaniske vibrasjoner på motorsykler: Skiftpedaler som bare forsvinner fordi de ved en viss omdreiningstid pisker raskt fra side til side; bagasjeholdere som buzz; styrer som setter fingrene i seng forhjul som raskt svinger fram og tilbake på fjæringen av gaffelrørene. Alle disse oppstår når drivkraften - de primære eller sekundære rystekrefter fra motoren - kommer i trinn med de naturlige vibrasjonsfrekvensene i ulike deler.
Motorsykkelprodusenter bruker store penger på lydundertrykkelse, slik at du finner koblingsdeksler med demper inne i dem. Paneler som var flate i en tidligere modell kan ha en buet form for å hindre at de fungerer som "høyttalere" som setter vibrasjon i lyd. Lydkilder identifiseres og de irriterende er roet. Denne tekniske spesialiteten kalles "NVH" for støy, vibrasjon og hardhet. Ah.
relateddel
Merker:
- Spør Kevin
- teknisk
- Racing
- to-takts
- Sykler
