Anonim

Der foregik en masse totaktsforskning inden for dieselmotorbranchen. Det blev hurtigt tydeligt, at jo mere frisk luft du blæste gennem en cylinder, efter at den havde fyret, jo renere blandingen, der var fanget i, ville blive, efter at alle ventiler / porte var lukket. Forholdet mellem den luft, der blev leveret til cylinderfortrængningen, blev kaldt leveringsforholdet, og da der var krævet kraft for at blæse denne luft gennem cylinderen, var det ønskeligt at få den største effekt fra den mindst leverede luft.

Artikel fortsætter nedenfor:

Drevet af Image

Men med de regler, der blev vedtaget for motorcykelvæddeløb i 1947, var totaktsdesign begrænset til den enkle krumtapevindede type. Dette begrænsede mængden af ​​renseblanding til, hvad krumtaphuset, der fungerer som stempelblæser, kunne pumpe.

Et svar på denne grænse var, at ingeniører og tunere arbejdede hårdt for at reducere krumtaphusets volumen til det mindste. Balancehuller i veivhjul blev fyldt med kork, “hesteskoplader” blev installeret for at udfylde enhver afstand mellem forbindelsesstangens store ende og indersiden af ​​krumtaphuset, og dækplader blev installeret ved mundingen af ​​krumtaphuset, hvilket kun efterlod en smal spalte hvorigennem skaftet på stangen arbejdede. Opadgående fremspringende fingre blev undertiden fastgjort til denne plade, der stak op for at besætte volumen inde i stemplet. Alt dette, håbedes, ville gøre krumtaphuset til en mere effektiv pumpe.

Målet for deres succes var ”komprimeringsforholdet for krumtaphuset”, som var forholdet mellem krumtaphusets volumen med stemplet i bunden af ​​midten og dets volumen med stemplet i toppen af ​​midten. Ved fanatisk bearbejdning var det muligt at skubbe dette op til 1, 75: 1.

Da Schnürle's fladt toppede stempelkoncept fungerede så godt, blev ingeniør Richard Küchen på Zündapp beordret til at udvikle en variant af det, der ville bryde patentet. Dette var en tredje overførselshavn, beliggende direkte overfor udstødningshavnen, men rettet stejlt opad i 60 grader mod vandret.

Med kun de to overførselshavne fra den marine dieselingeniør Adolf Schnürle's fladtop-stempeloptagningssystem gav et så højt trykforhold for krumtaphus meget høj hastighed til den friske ladning, der skyder ind i cylinderen fra overførslerne. Fordi det ikke tog lang tid for overførselsstrømmene at færdiggøre fjerningsløkken og nå udstødningsporten, var den tid, hvor maksimal opladningsvolumen var til stede i cylinderen, meget kort. Resultatet blev et smalt powerband. Hvis motoren overskred den hastighed, mistedes mere frisk ladning ud af udstødningen. Hvis det drejede med en lavere hastighed, ville overførsel af ladning fra krumtaphuset være mindre fuldstændig.

Da Schnürle's fladt toppede stempelkoncept fungerede så godt, blev ingeniør Richard Küchen på Zündapp beordret til at udvikle en variant af det, der ville bryde patentet. Dette var en tredje overførselshavn, beliggende direkte overfor udstødningshavnen, men rettet stejlt opad i 60 grader mod vandret. Dette enkle design med tre overførsler ville forblive det sidste ord i totaktsfjernelse stort set indtil slutningen af ​​den intensive fabriks Grand Prix racing i 1960'erne.

RETTET: Lethed og enkelhed er de grundlæggende appeller til en totaktsmotorcykelmotor

I slutningen af ​​1951 kom en ny idé: oprettelsen af ​​DKW-ingeniør Erich Wolf (som tidligere havde været en privat bygherre af race-modificeret DKW RT 125s). Når han kendte til, at mekaniske ventiler ikke kunne bevæge sig hurtigt nok til at forhindre frisk ladning i at gå tabt ud af udstødningsporten, besluttede han at udtænke en ikke- mekanisk ventil baseret på trykbølger, der bevæger sig i udstødningsrøret. Han vidste, at da udstødningsporten åbnede, frigav den en trykpuls på 50 til 100 psi i udstødningsrøret. Da denne puls nåede den ekspanderende megafon, forplantede dens ekspansion sig op ad røret med dets tegn omvendt som en lavtryksbølge. Denne "sugebølge" fungerede kun for godt og inviterede til mere frisk ladning for at gå tabt udstødningen. Så hvorfor ikke placere en "anti-megafon" efter megafonen? Det afspejler en positiv puls tilbage mod udstødningsporten. Hvis det var tidsbestemt at ankomme, lige som stemplet lukker udstødningsporten, ville det stoppe tabet af frisk ladning og måske endda fylde noget mistet ladning tilbage i cylinderen. Tynd plade, metal snips, svejsning og dynotid var alt, hvad det tog at evaluere Wolfs idé, og snart var den klar til banetestning. Det virkede. Tyske ingeniører kaldte Wolfs konvergerende kegle en gegenkonus eller en "modkegle."

Den positive udstødningsbølge, der reflekterede tilbage til havnen fra gegenkonus, fungerede som en udstødningsventil, hvilket sluttede det gamle kompromis mellem udstødningsportens højde og tab af frisk ladning. Vejen til øget totaktsstyrke var nu åben.

I hele efterkrigstidens Tyskland bygede entusiaster hjemmelavede 125cc roadracers ud af DKW RT 125 singler. I Østtyskland var en af ​​de største Daniel Zimmermann. En af hans ideer var at undgå begrænsningerne i RT's symmetriske stempel-portindtagelsestid ved at skifte til et roterende skiveindtag. Ved at skære en sektor af skiven (som monterede på den ene ende af krumtapakslen og drejede med den) kunne han opnå en ikke-symmetrisk indtagelsestid på IO 125 grader BTDC / IC 60 grader ATDC. Ideen var ikke ny, da den var blevet brugt af ingeniør Albert Roder på Ziro-motorcykler før 1925.

Selvom tidligere forfattere har krediteret Walter Kaaden med innovationer, der ikke var hans egen, var det, han gjorde, den vellykkede integration af disse forskellige koncepter i en helhed med verdensslagende potentiale.

Zimmermanns ZPH-motorer vandt lokale mesterskaber, men da IFA-fabrikken, der ligger i Zschopau, hyrede en ingeniør til at udvikle racermaskiner, instruerede festchefer Zimmermann til at udlevere alle prototyper, tegninger og testresultater til ham. Og bare gå væk. Ingeniøren IFA ansat var Walter Kaaden, som tidligere havde arbejdet på det tyske missilforskningscenter i Pertemünde i krigstid. Zimmermann vendte sig til påhængsmotorer.

Hos DKW var potentialet i gegenkonus-udstødningsrøret (som afdøde Gordon Jennings kaldte et "udvidelseskammer" i sin klassiske brugsanvisning, to-takts tunerhåndbog ) langt fra fuldt ud realiseret. Dette selskabs revolutionerende stempel-port 350cc-to-takts tredobbelt, skønt det producerer hele 42 hk, lykkedes ikke at tage et GP-mesterskab fra Moto Guzzis ultralette encylindrede firetakters 38 hk. DKWs indsats var en seriøs indsats fra en meget stor racerorganisation, men den forsøgte samtidig at løbe og udvikle den nye to-takts teknologi.

Selvom tidligere forfattere har krediteret Kaaden med nyskabelser, der ikke var hans egen (tredje overførselsport, roterende skiveindtagningsventil, udvidelse af udvidelseskammeret), var det, han gjorde, den vellykkede integration af disse forskellige koncepter i en helhed med verdensslagende potentiale . Og han gjorde det ved at bruge de skæve ressourcer fra en besejret nation under autoritær styre.

Til at begynde med prøvede Kaaden nogle "avancerede" ideer, såsom et unflow-design mod stempel. To stempler komprimerede ladning mellem dem i en enkelt cylinder, hvor det ene stempel styrer udstødningsporte og det andet friskladeporte. Samtidig var en simpel RT 125-baseret singel nået lignende magt! Occams barbermaskine antyder, at den enkleste løsning er den bedste, så udviklingen var fokuseret på singlen. I 1955, ved hjælp af Wolfs konusudstødning, havde han opnået 15 hk ved 9.000 o / min. Tre år senere var output skubbet til 20 hk og paritet med de bedste firetakter.

Hvordan gjorde Kaaden det? I denne type to-takts har hvert system en resonans - udfyldning af krumtaphuset gennem rotationsventilen og dens tidsindstillinger, overførsel af ladning fra krumtaphus til cylinder og pumpe-derefter-blokerende virkning af bølger i udstødningsrøret . Ved at bringe dem alle til topfunktion i det samme omdrejningsbånd tilføjes deres separate fordele for at give imponerende output.

Kaaden opdagede også, at han med effektiv blokerende handling fra udstødningsrøret kunne hæve udstødningsporten for at åbne langt tidligere end noget, der tidligere var overvejet af DKW. Tidligere havde havne med lav udstødning været barrieren for højere omdrejninger. Men med den højere udstødningsporthøjde, der er anvendelig med det nye rør, kunne cylinderen udvise sin udstødning på kortere tid ved meget højere omdrejninger. I 1959 lavede Kaadens enkle tre-overførsel 125 22 hk ved 10.000 o / min. Dette var mere end output fra de bedste 125cc-4-takts på den tid, Mondial og MV Agusta-singlerne.

Mesterskabsvindende succes var dog afhængig af pålidelighed såvel som af magt, og lille IFA (som blev Motorrad Zschopau eller MZ i 1959) manglede den industrielle træk, der var nødvendig for at trampe de mange resterende problemer til døden - køling, stempel og cylindermetallurgi, holdbare kon-stang lejer, antændelse. Denne opgave ville snart blive påtaget af de nye to-takts producenter af Japan, nemlig Suzuki og Yamaha.