En Annen Vei For Tostrenger?

Teknisk redaktør Kevin Cameron deler sin mengde motorsykkelkunnskap, erfaringer, innsikt, historie og mye mer.

Cycle World

Direkte drivstoffinnsprøytning (DFI), som muligens kunne ha spart totakten Problemet med konvensjonelle toslag som

Yamaha RD350s og Kawasaki H2 750s fra fortiden var at deres sylindere ble spisset av luft som allerede hadde hentet drivstoff fra en forgasser. Med eksos- og overføringsportene kuttes inn i sylinderveggene, overlapper eksos- og sylinderpåfyldningsprosessene hverandre, slik at det blir lite drivstoff ut av eksosporten. Selv når det gjelder velmodnede racingmotorer, er bremsespesifikk brenselforbruk (BSFC) på to-takts, ved .65 pund drivstoff per hestekrefter per time, 30% større enn BSFC med en typisk firetakts på. 5 lb./hp-hr. Hvor går den ekstra 30% av drivstoffet? Ut av eksosporten, som skal oppdages med stor misforståelse ved EPA. DFI retter det. I stedet for å blåse brennstoffbærende karburert luft inn i sylinderen blåser vi ren luft. Da, som det stigende stempelet lukker avgassporten, sprøyter en drivstoffinjektor i en tåke med hurtig fordampende små dråper med en størrelse på 10-30 mikron. Fordi eksosporten er stengt, kan nullbrensel gå tapt gjennom det, slik at BSFC blir så bra som eller bedre enn fire-takts. Slike DFI-totak, fordi de iboende har lave NOx-utslipp, er svært attraktive lav-utslippskraftverk.

Denne fordelen kommer med problemer. Den ene er at det bare er 60-70 vevgrader mellom eksoslukking og tenning, og på den tiden må vi få drivstoffet i sylinderen i form av dråper som er mye mindre enn de som produseres av vanlige drivstoffinjeksjonsinnretninger (50-150 mikron ). En annen tilnærming, brukt av Bombardier i noen snøscootermotorer, er å injisere drivstoffet ikke inn i sylinderen, men lenger oppstrøms, tidsbestemt på en slik måte at drivstoffmidlets forkant ikke kan nå utstødningen før den lukkes. Dette kalles 'indirekte' injeksjon.

RELATERT:

Yamaha RD350 - KLASSIKKEN BEMYNDIGT

Teknisk redaktør Kevin Cameron ser tilbake på de klassiske motorsyklene i går.

Et annet problem er at vi arvet vevhuset -scavenged to-takts fra en beslutning fra FIMN like etter krigen. Etter å ha besluttet å forby supercharging fra GP-racing, aksepterte de vevhusrulling fordi det nominelt pumper bare et volum av ladning som tilsvarer sylinderforskyvning. Det er derfor ikke supercharging.

Slik fungerer det. Når stemplet stiger, skaper det et delvis vakuum i veivhuset under den. En ventil - som kan være en stempelport, reed eller roterende plate - åpner, slik at luften kan rush inn gjennom en forgasser for å fylle veivhuset. Denne ventilen lukkes på et senere tidspunkt, fanger brennstoff-luftblanding i veivhuset. Når stempelet stiger ned, komprimerer den denne blandingen slik at når stempelet avdekker de to eller flere overføringsportene (såkalt fordi de "overfører" blanding fra vevhus til sylinder), fyller komprimert blanding i vevhuset i sylinderen og fyller den på nytt og jage ut avgass.

Selv om dette har problemer, fordi med den hele blandingen som går gjennom vevhuset, kan vi bare bruke rullelagre for å støtte vev og tilkoblingsstenger - lagrene som kan overleve på svært liten olje. For å smøre dem (slags) blander vi enten olje inn i drivstoffet eller injiserer olje fra en doseringspumpe. Denne smøreoljen gjør en marginal jobb med smøring av lagrene (som i racerhastighet virker ganske varmt) og så går det inn i forbrenningskammeret der det meste brenner, produserer røyk. Ja, ja, vi kan bruke såkalte røykfrie oljer, men dette er virkelig en Band-Aid på toppen av en Band-Aid. Uansett, her er EPA's lads og lasses med sine 5-gassanalysatorer, røykdensitetsmålere og andre gadgetry. Vi ledes bort for rettssak.

Et annet problem er at når vi forsøker å ta alvorlig kraft, blir totaktsstempler veldig varme fordi disse motorene brenner

hver gang stemplet nærmer seg TDC, ikke hver andre gang. Så vi må avkjøle daglysene ut av sylinderveggene (løpsmotorer måtte kjøle kjølevæsken så lavt som 130F). Ved produksjon av DFI-toslag ble det funnet at uten fordampningskjøling av drivstoff som passerte gjennom veivhuset, saken og alle rullende lagrene i det løp mye varmere enn før. Vel, OK, vi vil kjerne kjølevæske passasjer i tilfellene for å trekke den varmen ut. Og nå snakker ingeniører om to-løpende kjølesystemer - en lavt templøkke for sylindervegger og vevhus, og en varmesløyfe for hodet og avgassportområdet.

Ford vurderte DFI to-takts i begynnelsen av 1990-tallet. Som mulig økonomi bil kraftverk, var en stor bekymring rusting av all-roller bunnenden, eksponert som det var muligens fuktig luft og fuktighet fra forbrenning. Du kjører til flyplassen, parker og flyr til Asia for en måned med miljøkonferanser. Du kommer hjem for å finne at motoren din ikke snu? Vi fikk dette hver vår i vår forhandler - en stabel med reparasjonsordrer som sier at "Kickstart-spaken ikke vil gå ned - bli løpende." Disse syklene overvintret over kjedet til parkeringsmåler eller igjen i uoppvarmede skur.

RELATERT:

Hvordan MotoGP Motorer har utviklet seg fra Rider-Spitting Two-Strokes of Yore

Glatt gasspjeld

Hvorfor gjør det på denne harde måten? La oss starte med en langvarig firetakts-bunnende - glideleje og stenger smurt av filtrert, resirkulerende olje. Dette tørker ut rustne nedre ender og blander olje med drivstoffet. Det tar også vare på stempelkjølingsproblemet fordi nå kan vi bruke stempelkjølingsoljedyser som andre moderne motorer gjør. Vi trenger ikke lenger å koble vevhuset til kjølevæskekanaler - oljen gjør det for oss.

Nå installerer vi vanlige vannkjølte totaktsflasker, men med en forskjell. I stedet for overføringsportene som fører ned til veivhuset, blir hver sylinderens overføringsporter matet fra en gasspjeldkrok som omgir dem. Scavenge luft til hver sylinder gasspedal kroppen leveres av en roterende blåsor akkurat som det er på GM to-takts Diesels eller på de gigantiske marine to-stroke Diesels som bære verdenshandel.

Eller, hvis vi bestemmer oss for at kolven ringer glidende På tvers av eksosportene er det for rystende et forslag, vi kan gjøre hva Toyota gjorde med sin 6-sylindrede prototype to-takts tidlig på 90-tallet; Vi kan sette fire poppet eksosventiler i hvert hode og har en 360 graders ring av friskt ladede porter som åpner nær bunnsenteret. Det vil ikke være lett å betjene poppet ventiler i dobbelt hastighet på denne måten, så la oss si "noen FoU påkrevd." Det må være en grunn til at verden ikke er fylt for tiden med Toyota-lastebiler drevet av stubbe-trekk to- stroke-torquers.

Dette vil være en DFI- eller indirekte injeksjonsmotor for å holde drivstoffet fra å gå ut av eksos, så det vil være hastighetsbegrensning av DFI-sprøytebrukere. Sist jeg hørte, 10.000 omdr./min. Var den øvre grensen for de meget raske stemme-spole-drevne injeksjonene laget under OMC-lisens. Det har sikkert blitt gjort noen fremskritt siden da.

Den siste av de to-takts GP-motorene har oppnådd sylinderfylling lik eller større enn i racing-firetak, og de gjorde det med 13.000 omdr./min. Det ga oss 55-hk 125s, 100-hest 250s og 190-hk 500s (En vev for en Honda NSR500 ble ryktet til $ 50,000). La oss ikke være for ambisiøse, så la oss starte med sylinderfylling bare 80% så bra som det med en 10.000 omdreiningstopp som DFI kan klare. Det ville gi en 1000-cc fire 246-hk.

Mm, det ville være andre problemer. For å få denne tingen til å komme på gasspjeldet, i stedet for i tradisjonell kick-that-deire-løs mote, må vi sette litt R & D i dual-mode forbrenning - stratifisert-ladning ved lav gasspjeld for å gjøre saken brann regelmessig, og homogen ladning ved større gasspjeld - samtidig som utslippene under lovlige maksimum blir holdt.

Vel, du får ideen - dette kan alt mulig være, men noen må komme opp med FoU-pengene for å få alt sammen - et utfall som ikke ville være garantert. Tilbake på slutten av 80-tallet / begynnelsen av 90-tallet var det 22 DFI-legemlige utslipp av totaktsforskningsprogrammer som jeg regnet med, og stort sett alle de automatiske hovedrollene var involvert. Likevel resulterte ingen produksjonsmotorer. Alle tok den velkjente banen - firetrinn.

relateddel

Tags:

toppdødsenter