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Dos-tiempos Manual del sintonizador By Gordon Jennings

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PROLOGO Hace sólo diez años, el motor de dos tiempos era amplia y muy comprensiblemente pensado para ser una "alternativa razonable a la de cuatro tiempos sólo cuando el mínimo peso y coste de fabricación eran consideraciones de suma importancia. Los dos tiempos se reconocieron como promesa teórica sustancial , ya que entrega una carrera de trabajo por cada 360 grados de rotación del cigüeñal, pero la dura realidad es que cada impulso al ser individual era demasiado débil para gran cosa cuando totalizaron en el extremo de salida del cigüeñal. Muy pocos motores habían comenzado a aparecer, en que algunos la promesa teórica se realizó. Sin embargo esto alentó a los ingenieros a MZ, Yamaha y Suzuki a persistir en sus esfuerzos para exprimir la potencia competitiva de la carrera de motor de dos tiempos. decir que eran en última instancia acertado sería de mal gusto. Mi propio interés en los dos tiempos, que había alcanzado el nivel de una obsesión por el 1963, fue generada por la pobreza comparativa. Me gusta jugar con los motores, y las complejidades de la cuatro tiempos de tipo capuchón de la válvula, hacer modificaciones es muy caro. Uno puede pensar que un cambio en la sincronización de válvulas hace maravillas para un motor de cuatro tiempos, pero conseguir un árbol de levas a la orden cuesta cientos de dólares. En contraste, la sincronización de válvulas de un motor de dos tiempos puede ser alterado simplemente mediante la remodelación de los agujeros en sus cilindros, y su salida de potencia cambió notablemente mediante la utilización de la inercia y efectos resonantes en sus tractos de admisión y escape. Ninguna de estas modificaciones son costosas. Por otro lado, mientras que el motor de dos tiempos no comúnmente requiere insumos grandes dólares para elevar su producción de energía, requiere una comprensión en profundidad sobre la parte del hombre que hace las modificaciones. En un intento de adquirir esa comprensión comencé un estudio de la alta velocidad, de alta potencia del motor de dos tiempos que ha llevado a la colección de un menor biblioteca de libros de texto y documentos de SAE. Y a una interminable serie de experimentos, algunos de ellos iluminando y muchos otros que crían más preguntas que han respondido. En esta etapa he llegado a más o menos satisfactorias explicaciones para la mayor parte de los fenómenos brutos, tales como el comportamiento general de cámaras de expansión y los valores espaciopuerto, y me jacto de pensar que sólo que mucho es una excusa aceptable para la escritura este libro para la orientación del experimentador laico. Si no va a suplir todas las respuestas que se por lo menos hacerse cargo de los problemas fundamentales y evitar los peores errores.

Mi agradecimiento especial al Sr. John Brooks, de McCulloch Ingeniería, que ha hecho mucho para diluir mi ignorancia una vez puro (pero no debe ser responsabilizado por el residuo encontrado en este documento). También a finales Henry Koepke, que equivocadamente asumí que yo sabía algo acerca de los motores de dos tiempos y apoyé mi investigación temprana; a mi viejo amigo Joe Parkhurst, que me empezó a trabajar en este libro hace casi diez años, pero nunca lo consiguió; y finalmente a Tom Heininger, quien engatusó, cose, se declaró, se quejó y engatusado hasta que me golpeé mi archivo de notas en forma publicable.

CONTENIDOS Prólogo................................................................................. ... iii Contenido................................................................................. .... v FUNDAMENTOS....................................................................... 1 Predicción de potencia..................................................................... 3 Velocidad del pistón........................................................................ ... 5 Aceleración del Pistón ............................................................ 7 MANIVELA TREN ............................................................................ 17 El pistón .............................................................................. 17 Anillos de pistón ............................................................................ 22 Wristpin / Muñequilla Rodamientos ......................................................... 25 Asamblea Crank ...................................................................... 30 Culatas ..................................................................... .. 33 El proceso de combustión ............................................................. 34 Bandas Squish ........................................................................ ... 37 Ubicación del tapón ........................................................................ .. 42 Jefe / Cilindro Sellado ................................................................ 46 Cámaras de expansión ............................................................... 51 El proceso básico ..................................................................... 52 Longitud Tuned ..................................................................... .. 55 Proporciones Difusor ................................................................... 56

Reflectores Conos ................................................ .................................................. 61. Tubos de salida ................................................ .................................................. .. 64 Explicación previa Tubos .............................................. .................................................. 66. Expansión Cámara Diseño Fórmulas .............................................. ............ 73 TIEMPO PUERTO ...................................................................................................... 75 Específica TiempoEspacio .............................................. ........................................ 76 Ángulo-Área ............................................... .................................................. .. 80 Tiempo-Área Combinaciones ... ............................................. ............................ 81 Énfasis en la Zona ... .............................................. ....................................... 84 Temporización Límites ... ............................................... ............................................ 85 Válvula rotativaTiming ... ............................................. ................................... 88 CARTER DE BOMBEO ... ............................................... ................................ 91 Efectos de Resonancia ... ............................................... ...................................... 92 Carburador Lugar ...... .............................................. ............................... 94 Cárter Volume ... ............................................... ..................................... 95 Válvulas Reed ... ............................................... ............................................... 98 La válvula rotativa ... .............................................. ....................................... 101 Ingesta Forma Puerto ............................................... ....................................... 102 BARRIDO DE CILINDRO 105

Escape Puerto ................................................ ............................................. 109 Los chaflanes Port-Edge .............................................. .................................. 112 Patrones de Flujo ................................................ ............................................ 115 Múltiples puertos de transferencia ... .............................................. ............................... 119 Sutilezas ................................................. ............................................ 121 CARBURACIÓN, ENCENDIDO ...... ............................................. ......................... 129 El carburador básico ............................................... .................................. 130 Ajuste Mezcla ................................................ ................................. 134 Fundamentos de encendido ... ............................................... .............................. 143 Bujías ................................................ ............................................. 152

A lo largo de este libro se supondrá, sin embargo, que un inconveniente suposición puede ser en ocasiones, que el lector ha progresado hasta al menos un conocimiento superficial de la manera en que un motor de combustión interna de tipo pistón - con referencia particular a los que operan en el de dos ciclo de brazada cantidades de combustible y aire principio de convertidos en energía útil entregada al final de su cigüeñal. Las personas que necesitan la iluminación en ese sentido se encuentra una gran cantidad de literatura explicativa recogido en los estantes de cualquier biblioteca pública; ningún propósito real sería servido por detenerse en el asunto aquí. Tampoco yo trato de enseñarle a las matemáticas elementales y física necesarias para comprender gran parte de lo que sigue, ya que de nuevo la biblioteca pública es una fuente completamente adecuado de la información. ¿Cuál será proporcionado es una especie de "estado del arte" informe sobre la alta velocidad, de alta potencia motores de dos tiempos para los laicos-que en la mayoría de los casos no tienen acceso a la

literatura (SAE papeles, etc) disponibles para ingenieros y por lo tanto deben confiar en las predicciones (a menudo equivocadas) y folclóricos (casi siempre mal) para la orientación. Muchos han aprendido, a su pesar, que es claramente posible que enormes cantidades fastuosas de tiempo y dinero en el motor de dos tiempos sin darse cuenta de un retorno adecuado a la inversión. La información que se proporciona aquí no te va a hacer una Kaaden o Naito; que le ayudará a evitar algunos de los errores más graves. El primer error grave un experimentador laico puede hacer es asumir que los que ha diseñado y fabricado su motor en particular no sabían lo que estaban haciendo. En realidad, el ingeniero profesional sabe muy bien, y si el motor en cuestión es algo más que lo que el experimentador tiene en mente, hay excelentes razones: todos los motores están en peligro, de lo que se podría considerar un ideal, en el interés de fabricación de la economía y la amplia utilidad. Por ejemplo, los puertos pueden derivar su forma tanto de lo que pretende el ingeniero de diseño para ser una pieza de fundición de tipos de chatarra de bajo como de la consideración de las características de flujo. En otras palabras, incluso algo así como puertos de diseño siempre se verá influenciada por las exigencias de la fabricación de producción en masa. Del mismo modo, el diseño de las ventas del mercado de masas implica que un motor debe ser aceptable para muchos usos diferentes -Aunque que inevitablemente significa que no hará cosa particularmente bien. En estas áreas se encontramos la latitud para "mejorar" un motor, y uno siempre debe ser consciente de que la tarea real es simplemente de adaptar un producto de uso masivo a un aplicación- muy específico y que en el proceso de adaptación, inevitablemente incurriremos todos los diversos gastos diseñador del motor ha evitado. Horas de trabajo pueden ser obligados a terminar puertos áspera a cielo; de dólares se gastarán corregir otras cosas que son las criaturas de las economías de fabricación; más potencia a revoluciones máximas se resta potencia a velocidades de cigüeñal más bajos, mientras que el aumento de las velocidades requeridas para obtener grandes mejoras en la potencia de salida se pagarán en términos de fiabilidad.

Otro error común hecho, a veces incluso por aquellos que han gozado de cierto éxito en la modificación de los motores de dos tiempos, es creer en una especie de magia mecanicista. Carburadores más grandes, mayores relaciones de compresión, tiempos de puerto alterados y cámaras de expansión suelen hacer traer una mejora en la potencia de salida, pero más y más grande no es por arte de magia, mejor al instante. Todos deben trabajar en conjunto con el motor básico, dirigido a la aplicación en particular, antes de que constituyen una verdadera mejora. No se puede tratar como un conjuro vudú, con la esperanza de que si Mutter las frases

correctas y revuelve las entrañas de pollo en la forma prescrita, su afable, todo uso Chuffer se transformará en un hiper-potencia de fuego-respiración. Con mucha suerte, podría obtener ese resultado; las posibilidades son fuertemente que no lo harás. Con toda la mística a cabo por filtración, caballos de fuerza a cualquier desplazamiento dado es simplemente una función de la presión media en el cilindro durante la carrera de potencia y la velocidad a la que se producen carreras de potencia, menos trabajo absorbido por la fricción y la compactación. Aumentar la presión y / o la tasa de ejecución de los golpes de poder, o reducir las pérdidas por fricción y bombeo, y la producción neta del motor aumentará. Por desgracia, existen limitaciones en todos los lados: La presión debe ser limitada debido a consideraciones térmicas (y es aún más limitado por la capacidad limitada de un motor para recargar su cilindro con una fresca mezcla de aire / combustible entre carreras de potencia). El límite para carreras de potencia por unidad de tiempo se establece por lo que es tolerable en términos de velocidades de rotación del cigüeñal, y tolerable aquí es lo que el cojinetes, biela y pistón sobrevivirán, en cargas de inercia, por lo que usted considera una vida útil aceptable; el ingeniero de diseño ya ha expresado su opinión sobre este asunto. Las pérdidas de bombeo se pueden reducir -respecto al flujo de masa a través de un motor -con un sistema de escape diseñado correctamente, pero por lo demás son una consecuencia inevitable y casi invariable de tirar de aire de la atmósfera, moviéndolo a través del motor, y sale por el puerto de escape. Algunas mejoras en la producción se puede obtener con reducciones en la fricción, pero el alcance de dichas mejoras es muy pequeña en comparación con lo que puede ser logrado con la presión del cilindro y la velocidad del motor. Obviamente, la presión en un tanque puede variar de forma continua a lo largo de toda la carrera de trabajo de un motor. Saber cuáles son esas presiones pueden estar en un motor dado es útil, pero más útil aún es saber lo que deben y es probable que sean, como tal conocimiento puede evitar que ese ejercicio inútil comúnmente conocida como la flagelación un caballo muerto -y de creer un muchas mentiras acerca de la cantidad de energía a varias personas están recibiendo de sus motores. Los ingenieros tienen una calificación global de eficiencia se llama "presión media efectiva" (presión media), que calculan al trabajar su camino de regreso a través de lecturas de par observados en el dinamómetro, el apalancamiento proporcionado por muñequilla offset, y el área de pistón-corona. Por lo tanto, presión media dice poco acerca de las presiones máximas de cilindros (esas mediciones realizadas con un transductor de presión y un osciloscopio) pero es una excelente indicador relativo de rendimiento y de gran utilidad en la proyección de la potencia de salida de un motor modificado.

PREDICCIÓN DE POTENCIA

Un promedio, el motor de valores bien desarrollado para el uso en una motocicleta deportiva / gira tendrá una presión media de alrededor de 70 psi. Es posible, y debo subrayar que la palabra "posible", para elevar esto a quizás 115 PSI-una mejora de cerca del 64 por ciento, que (si se realiza) producirá un aumento de 64 por ciento de la producción de energía sin aumentar de funcionamiento del motor velocidad. Del mismo modo, un aumento de 64 por ciento en la velocidad de funcionamiento sin un cambio en BMEP tendría el mismo efecto en la salida. Usted verá esto en la siguiente fórmula para el cálculo de la potencia:

BHP 

PLAN 33,000

Cuando BHP es la potencia al freno P es presión media efectiva, en psi L es la carrera del pistón, en pies A es el área de un pistón, en pulgadas cuadradas N es el número de carreras de trabajo por minuto

Obviamente, cuando los valores de L y A se mantienen constantes, como sería el caso con un motor de desplazamiento del pistón en el límite establecido para una clase de carreras en particular, entonces aumenta en el poder sólo se puede obtener mediante el aumento de los valores de P y N -y usted encontrará que en la práctica es mucho más fácil para aumentar el segundo que el primero. Como ya se ha dicho, las cifras BMEP para la acción, los motores de tipo touring con filtros de aire de restricción de flujo y las bufandas, y con perforaciones / carburación comprometida en favor de suave a baja velocidad de funcionamiento, será de alrededor de 70 psi. Las cifras típicas para los motores con perforaciones y otras cañerías dispuestas exclusivamente (y efectiva) de potencia máxima a revoluciones máximas sería de alrededor de 115 psi - con unos motores de dos tiempos pequeños, altamente desarrolladas operar hasta a 125 psi. El número exacto varía de acuerdo a desplazamiento por cilindro y el ancho de banda de potencia útil del motor, pero uno puede esperar razonablemente que los motores adecuados para motocross caerá en el rango de 85-95 psi - con grandes cilindros que tiende hacia la cifra más baja y pequeña cilindros viceversa. Motores de carreras de carretera, sintonizados para ejercer un esfuerzo máximo en un rango de velocidad muy estrecho, por lo general muestran una presión media de 100 a 115 psi, y por supuesto las mismas

observaciones con respecto a la influencia del tamaño del cilindro se aplican. Estos números tienen una utilidad más allá de la mera satisfacción de la curiosidad vulgar: se pueden utilizar con gran provecho para determinar la idoneidad de un motor por algún particular, aplicación. Por ejemplo, que arrojan luz sobre las perspectivas de futuro de los que están tratando de transformar F-5 el motor de Kawasaki "Bighorn", un solo de 350cc, en un primer motor capaz de acabar con la dominación absoluta de la Yamaha del TD-2 en las carreras de carretera. Mucho se ha hecho, por los partidarios de la Kawasaki, de la utilidad de un rango de potencia más amplia inherente con la inducción de disco de la válvula del F-5 y la ventaja l00cc se pone, el TD-2, al tener un solo cilindro (esto, en las actuales normas de la Asociación Americana de la motocicleta). Ahora, si bien es cierto que una moto de carreras con una amplia banda de potencia es más fácil para su jinete para manejar, y puede ofrecer un absoluto si muy ligera ventaja en circuitos cortos, extraordinariamente reviradas, no hay que pasar por alto el hecho de que el TD-2 tiene sido bendecido con una excelente transmisión de relación cerrada y un número de pilotos muy capaces de hacer frente a cualquier problema introducido por la necesidad de cambios de marcha frecuentes. Visto de manera realista, la situación frente a cualquier rival serio a la supremacía de Yamaha es uno en el que la potencia se debe cumplir con caballos de fuerza. ¿Y cuáles son las perspectivas de desarrollo de ese tipo de caballos de fuerza de la Kawasaki? Vamos a echar un vistazo a los números: Suponiendo que el hombre que se modifica la Kawasaki F-5 conoce su negocio, pero no tiene todo el tiempo de desarrollo en el mundo, (probabilidad favorece a este último mucho más que el anterior) entonces muy probablemente llegará a una combinación de portabilidad , etc, bueno para una presión media de alrededor de 105 psi, que es sobre todo lo que se puede esperar con un solo cilindro de desplazamiento 350cc. Esperar más sería ignorar las dificultades considerables para compactación eficiente de gran calibre del F-5 (3.17 pulgadas) de cilindro. Suponiendo además (y como veremos más adelante, esta hipótesis está lejos de ser seguro) que el motor F-5 permanecerá en una pieza de trabajo durante la duración de una carrera bastante larga con su jinete observar una línea roja de 9000 rpm, con un pico de potencia a 8500 rpm, entonces,

105  0.223  7.789  8500 33,000 BHP =

 BHP = 47.6

Así, un F-5 bien desarrollado entregaría 47.6 caballos de fuerza de frenado. ¿Cómo se compara con la Yamaha TD-2? Con todos los años que han pasado en el desarrollo del TD-2, y teniendo debidamente en pensamiento a la probada experiencia de Yamaha en estos asuntos, parece seguro asumir que este motor se opera con una presión media de 115 psi en su pico-poder que

parece estar a 11.000 rpm. Por lo tanto, el trabajo de esos números y dimensiones Diámetro / Carrera del 250cc Yamaha gemelas de 56 mm y 50 mm, respectivamente,

115  0.164  3.81  22,000 33,000 BHP=

 BHP = 48.0

Es evidente, entonces, aquellos que tratan de superar la Yamaha con una Kawasaki F-5 han tomado sobre sí una tarea de magnitud considerable. El único punto brillante en la imagen, para ellos, es que si bien son de 0,4 CV abajo en el Yamaha (suponiendo que el trabajo casi óptima por parte de ellos) que probablemente tendrán la ventaja en términos de caballos de fuerza media, figuró desde el momento en un engranaje se dedica - cuando las revoluciones bajan un poco por debajo de los de potencia máxima -hasta se alcanza la línea roja y es hora de un cambio a la siguiente marcha. No habrá ninguna ventaja en el área frontal, pues aunque el motor F-5 es más estrecha que la de la TD-2, el carenado debe ser lo suficientemente amplia como para envolver el jinete, y la anchura mínima que requiere es suficiente para abarcar cualquiera de los motores. Por otra parte, pasar de la teoría a la práctica por un momento, es muy poco probable que la Kawasaki podría hacerse tan fiable a 8500 rpm como es la Yamaha a 11.000 rpm, y no porque el motor F-5 está mal diseñado o construido shoddily . La simple verdad es que cualquier motor 350cc monocilíndrico con taladro / dimensiones de carrera del F-5 y rojo forrado a 9000 rpm va a destacar muy cerca de su límite absoluto - un límite impuesto por las propiedades de los materiales disponibles.

Velocidad del pistón

Todo esto hace la pregunta, "¿Cómo se determina el límite, en cuanto a la velocidad del motor?" Desafortunadamente, el establecimiento de este límite con precisión no sólo es extremadamente difícil en términos de las matemáticas involucradas, pero también requiere en relación con la metalurgia de datos, etc , rara vez disponible fuera de los tocadiscos, habitaciones de las fábricas de la cual los motores se originan. Aún así, hay líneas de guía que, si se carece de una precisión absoluta, por lo menos tienen la virtud de la simplicidad, y proporcionarán un indicador para mantenernos lejos de cierta dificultad. Es casi imposible establecer el punto, en velocidad del motor, entre cero problemas y la posibilidad de problemas; hay mucha menos dificultad para determinar una línea roja entre algunos problemas y nada más que problemas. Un método rápido y fácil de establecer un límite para la velocidad del cigüeñal es trabajar con una velocidad del pistón. En realidad, con

"significa" velocidad del pistón: pistones no viajan a una velocidad uniforme; que se mueven de un punto muerto en cada extremo de su recorrido, a acelerar hasta una velocidad máxima que a menudo es de más de 120 mph, y luego a otro freno de parada completa. Para mayor comodidad, se utiliza sólo la velocidad del pistón media y el límite seguro para que, para motores de dimensiones orificio de carrera dentro del margen que se considera normal para motocicletas, se encuentra a unos 4000 pies por minuto. Y la velocidad media del pistón se puede calcular muy fácilmente mediante la aplicación de la siguiente fórmula: Cm = 0,166 x L x N Dónde: Cm es la velocidad media del pistón, en pies por minuto L es la carrera en pulgadas N es la velocidad del cigüeñal, en revoluciones por minuto

Así, usando de nuevo el motor Kawasaki F-5 como un ejemplo, siendo L 2,68 pulgadas y N dado como 9000, encontramos que

Cm = 0,166 x 2,68 x 9000 Cm = 4000 pies / min

Aquí tenemos un límite teóricamente predicho-que parece estar de acuerdo muy de cerca con la realidad observable en el campo: Los informes de los que realmente racing modificado F-5 Kawasaki de indicar que el motor no, de hecho, conservan aceptables (en el marco del significado de esa palabra en las carreras ) fiabilidad cuando se alinearon rojo-a 9000 rpm, y deshilacha con brusquedad horrible si se presiona más. Por supuesto, hay que subrayar aquí que algunos motores, el F-5 no exceptuados, conservan más de fiabilidad marginal a velocidades de pistón medias de 4.000 ft / min, e incluso esto presupone el reemplazo frecuente del pistón y los cojinetes del cigüeñal / biela. Va a estar en un terreno mucho más sólida si el motor no se le pide que soportar velocidades medias de pistón más de 3500 pies / min. Cualquier cosa por encima que tiene un motor en la zona de penumbra de la fiabilidad, y la tierra entre 3500 ft / min y el límite absoluto cerca de 4.000 ft / min se cubre con posibilidades desagradables, pero estos a menudo se puede minimizar con la selección adecuada de los materiales y lubricación. Debo señalar aquí que hay excepciones a esta regla entre algunos de los antiguos, motores de carrera larga, que tienden a tener muy ligeros (y fuertes) intercambio de las piezas en relación con su carrera de absoluta. Un

ejemplo que me viene a la mente es la Bultaco TSS 125 cc, que tuvo un golpe de no menos de 2,36 pulgadas (decididamente largos para un 125), pero que, en las carreras de carretera "de fábrica" Recortar ejecutar hasta 11.500 rpm, al igual que la Yamaha TD-2 (con un movimiento mucho más corto 1,97 pulgadas), y que representa una velocidad media de pistón 4500 rpm. Obviamente, Bultaco sostuvo la opinión de que el estrecho margen-ish resultante de fiabilidad era aceptable, pero su TSS nunca fue tan predecible libre de problemas como de Yamaha TD-2, que a la misma velocidad del cigüeñal (11500) tiene una velocidad de pistón media de sólo 3775 ft / min. Mientras que sobre el tema de las dimensiones diámetro / carrera, me gustaría decir que hay mucho en favor de ictus motores de ciclo de dos tiempos largos en muchas aplicaciones. Ellos no son superiores (como mucha gente parece pensar) en comparación con los diseños de carrera corta presente día en términos de par a baja velocidad, como par es del todo una función de desplazamiento y la presión media, y wholely sin relación con ratios de diámetro / carrera. Con una carrera larga, hay (en cualquier desplazamiento dado) una reducción en el diámetro interior, y con ello una pérdida de área del pistón contra el cual el gas la presión puede ejercer su fuerza, que equilibra exactamente la pérdida de apalancamiento en un motor de carrera corta (que es, a su vez, compensada por una ganancia en el área de pistón). El único problema con el motor de carrera larga es que la velocidad del cigüeñal está limitado por las cargas de inercia, y que a su vez limita su potencial de poder absoluto, en comparación con la "moderna" a corto stroker. Por otra parte, se compensa por tener una cámara de combustión mucho más compacto, lo que hace más eficiente para la quema, y por carga térmica sobre el pistón como consecuencia de la menor área de la corona en la que el calor del proceso de combustión pueden remojo. Por último, existe una ventaja en la zona del puerto para el diseño de carrera larga que resulta de su área relativamente grande pared del cilindro. Esta área aumenta en el motor de carrera larga, porque el desplazamiento se eleva sólo en proporción directa con la apoplejía, pero se incrementa en un factor de 3.14 (la constante pi) con ampliaciones en diámetro. Estas son ventajas muy reales, pero no son suficientes, por lo general, de imponerse a pura capacidad del motor de carrera corta a la revolución. Velocidad del cigüeñal es el único objeto de mucha malabares en los caballos de fuerza equation- y es un factor mucho más potente en la determinación de la potencia de salida de los relativamente leves mejoras en la presión media que se puede obtener con la ligeramente mejor cámara de combustión y orificios en el motor de carrera larga. Una mejora del 10 por ciento en la presión media de nuestro motor Kawasaki F-5 (una gran mejora de hecho) elevaría su producción a 52,3 CV; dejar la presión media sin cambios, pero acortar el recorrido y girar 11.000 rpm y usted tendría 61,3 CV. En efecto, existe ningún sustituto para las revoluciones.

PISTÓN ACELERACIÓN DE

Lamentablemente, si bien no hay sustituto para las revoluciones, hay un montón de barreras: velocidad del pistón es uno, como ya se señaló. Pero eso es un límite más bien indirecta, ya que pasa por alto el hecho de que no se acelere tanto como todo el arranque y parada de los pistones que hace el daño, o al menos lo peor de cualquier daño. Las fuerzas de aceleración generados por el arranque y la parada se hacen sentir incluso en los cojinetes principales de un motor, pero están en un pico en la biela y el pistón y tienen un efecto especialmente desastroso en este último, ya que cualquier intento de hacer un pistón más fuerte es apto también para que sea más pesado-lo que agrava la situación misma del fortalecimiento del pistón debe mejorar. Aun así, el verdadero talón de Aquiles de un motor, el problema que puede resistir más fuertemente solución, a menudo es el efecto desastroso aceleración pistón puede tener sobre los anillos del pistón. A menudo se piensa, y equivocadamente, que los anillos mantienen un sello entre el pistón y las paredes del cilindro, simplemente a través de sus propiedades como resortes. Un poco de reflexión debe convencer que tal no puede ser el caso, para la mayoría de los anillos de comprimidos en el proceso de instalación, presione hacia fuera contra el cilindro con una fuerza que asciende a aproximadamente 30 psi. La presión de gas en el cilindro que puede superar fácilmente 750 psi, y debería ser obvio

que una fuerza de 30 psi no frenará uno alrededor de 750 psi. Sin embargo, es igualmente obvio, anillos de pistón hacen formar un sello efectivo. ¿Cómo? Debido a que obtener una gran cantidad de ayuda de la propia presión del cilindro: presión de gas por encima de las fuerzas de anillo hacia abajo contra la parte inferior de su ranura en el pistón, y también (actuando detrás del anillo, en la parte posterior de la ranura) empuja hacia fuera duro contra la pared del cilindro. Así, en el curso normal de los acontecimientos, la presión de sellado en la interfase entre la pared del cilindro y el anillo siempre está cómodamente superior a la presión que debe contenerse. Esta situación muy deseable se mantendrá a menos que algo le sucede a trastornar las cosas, y más insistente entre los varios "algo de" que puede entrometerse es la aceleración del pistón excesivo. Cuando la aceleración del pistón excede la suma total de las presiones de gas que sujetan el anillo en su lugar, el anillo se levante hacia arriba (cuando el pistón se acerca a la cima de su carrera, y se frena hasta detenerse). Al instante, como el anillo de tijera, la presión del gas aplicado anteriormente por encima y detrás también se aplica debajo del anillo, en cuyo punto su inercia se hace cargo completamente y las cierra de golpe el anillo con fuerza contra la parte superior de la ranura. Esta última acción libera toda la presión detrás del anillo, dejándola completamente a su suerte débiles en la contención del incendio anterior, y como su 30 psi de presión externa no es rival para la presión de 750 psi en el cilindro superior, que se sopla con violencia de nuevo en su ranura. Colapso radial del anillo se abre un camino directo

hacia abajo la pared del cilindro por la alta temperatura y de combustión presión de los gases, pero sólo para un microsegundo, para la acción acaba de describir instante se aplica presión de gas una vez más detrás del anillo y que envía su romperse de nuevo en su lugar contra la pared del cilindro. Por desgracia, no puede permanecer allí, ya que la presión de gas inmediatamente golpea de nuevo en su ranura nuevo- que repetir el proceso una y otra vez hasta que el pistón está prácticamente parado y la inercia del anillo ya no es suficiente para contrarrestar la presión del gas. El resultado neto de todo esto es que la actividad en el lapso de varios grados de rotación del cigüeñal, inmediatamente antes de llegar al centro de la parte superior del pistón, el anillo se colapsó repetidamente radialmente y, al mismo tiempo martillado con fuerza contra la parte superior de la ranura. Es comprensible que el anillo está angustiado por esto, ya que no sólo recibe una paliza terrible, pero también está bañado en fuego mientras la privación del contacto cercano con el pistón y el cilindro que de otra manera servir para extraer calor. Igualmente perjudicial es que el pistón está teniendo mucho el mismo problema, con gases de alta temperatura que soplan hacia abajo más allá de su falda para causar un sobrecalentamiento, para quemar la película de aceite entre el mismo y la pared del cilindro, y con sus anillos o anillos, todo el tiempo tratando de golpear su camino a través de la cabeza del pistón. Un caso leve de lo que se denomina bastante precisión "flutter anillo" eventualmente resulta en la destrucción del anillo y, a veces la integridad dimensional de su ranura; un caso más grave es seguro que conducir rápidamente a la insuficiencia de lubricación, sobrecalentamiento, y la incautación de pistón. Afortunadamente, este problema drástico se puede evitar, gracias a la labor del investigador Paul de K. Dykes, cuya investigación del fenómeno flutter anillo dado más de lo que sabemos acerca de él - y que inventó el anillo flutter resistente que lleva su nombre . Diques nos mostró la causa del aleteo de anillo, y la comprensión de los ingenieros de la causa se refleja en sus diseños del anillo de pistón moderna, que es muy delgada, axial, con un ancho muy considerable, radialmente. Por lo tanto, la presión del gas se apoya sobre una gran superficie, proporcionando una igualmente gran total de fuerza hacia abajo, pero se opone a una carga relativamente pequeña hacia arriba, como el anillo, ser delgada, es luz y en consecuencia tiene poca inercia. Sin embargo, incluso con los anillos muy delgadas, el aleteo se producirá si las cargas de inercia son lo suficientemente altos. Para resolver la cuestión, con respecto a un motor en concreto, aplicar la siguiente fórmula para determinar la aceleración máxima del pistón:

G

N2  L  1   1  2189  2A  max =

Donde T max es la máxima aceleración del pistón, en pies por segundo al cuadrado

N es la velocidad del cigüeñal, en revoluciones por minuto L es la carrera, en pulgadas A es la relación de longitud de la biela, entre centros, a un accidente cerebrovascular