Pada mesin dua-stroke , sebuah ruang ekspansi atau pipa tuned adalah knalpot tuned sistem yang digunakan untuk meningkatkan nya daya output dengan meningkatkan nya efisiensi volumetrik
Ada tiga bagian utama untuk siklus ekspansi.
Dikombinasikan dengan gelombang akustik ada kenaikan umum dalam tekanan dalam chamber disebabkan oleh sengaja membatasi outlet dengan tabung kecil yang disebut stinger, yang bertindak sebagai pemeras yang, mengosongkan ruang selama kompresi / kekuasaan stroke untuk memilikinya siap untuk berikutnya siklus. Panjang penyengat dan diameter dalam didasarkan pada 0,59 sampai 0.63x diameter pipa header dan panjangnya sama dengan 12 kali diameter, tergantung pada hasil yang akan dicapai. Dalam sistem knalpot dirancang dengan baik disetel, total kenaikan tekanan dalam hal apapun jauh lebih sedikit daripada yang dihasilkan oleh knalpot sebuah. Sebuah ukuran yang salah dari stinger akan mengarah baik untuk kinerja yang buruk (terlalu besar atau terlalu pendek) atau panas yang berlebihan (terlalu kecil atau terlalu lama, yang akan merusak mesin.
Hal ini berguna untuk diingat bahwa meskipun gelombang melintasi ruang ekspansi keseluruhan selama setiap siklus, gas-gas yang sebenarnya meninggalkan silinder selama siklus tertentu tidak. Gas mengalir dan berhenti sebentar-sebentar dan gelombang terus ke ujung pipa. Gas panas meninggalkan bentuk port "siput" yang mengisi pipa header dan tetap ada selama siklus itu. Hal ini menyebabkan zona suhu tinggi dalam pipa kepala yang selalu diisi dengan gas terbaru dan terpanas. Karena daerah ini lebih panas, kecepatan suara dan dengan demikian kecepatan gelombang yang melakukan perjalanan melalui itu meningkat. Selama siklus berikutnya bahwa siput gas akan ditekan pipa oleh siput sebelah menempati zona berikutnya dan seterusnya. Volume ini "siput" menempati terus bervariasi sesuai dengan throttle posisi dan kecepatan mesin. Ini hanya energi gelombang sendiri yang melintasi pipa keseluruhan selama siklus tunggal. Gas yang sebenarnya meninggalkan pipa selama siklus tertentu telah dibuat dua atau tiga siklus sebelumnya. (Inilah sebabnya mengapa gas buang pengambilan sampel pada dua mesin stroke dilakukan dengan tepat katup khusus dalam exhaust port Gas keluar stinger telah memiliki terlalu banyak waktu penduduk dan pencampuran dengan gas dari siklus lain yang menyebabkan kesalahan dalam analisis..)
Ruang ekspansi hampir selalu memiliki berbalik dan kurva dibangun ke mereka untuk mengakomodasi mereka cocok dalam mesin bay. Gas dan gelombang tidak berperilaku dengan cara yang sama ketika menghadapi bergantian. Gelombang bepergian dengan merefleksikan dan radiasi bola. Ternyata menyebabkan kerugian dalam ketajaman bentuk gelombang dan karena itu harus disimpan ke minimum untuk menghindari kerugian tak terduga.
Perhitungan yang digunakan untuk merancang ruang ekspansi memperhitungkan hanya tindakan gelombang primer. Ini biasanya cukup dekat tetapi kesalahan dapat terjadi karena faktor-faktor rumit.
Isi |
Sejarah
Perluasan ruang diciptakan dan berhasil diproduksi oleh Limbach, seorang insinyur Jerman, pada tahun 1938, untuk menghemat bahan bakar dalam mesin dua langkah. Jerman sedang berjalan singkat bensin, yang pada tahap diproduksi menggunakan batubara dan transformasi pembuangan kotoran. Bonus tak terduga adalah bahwa dua mesin stroke menggunakan knalpot tuned menghasilkan kekuatan jauh lebih banyak daripada jika berjalan dengan peredam normal. Setelah berakhirnya perang dunia kedua, beberapa waktu berlalu sebelum konsep itu kembali dikembangkan oleh Jerman Timur Walter Kaaden selama perang dingin . Mereka pertama kali muncul di barat pada sepeda motor Jepang setelah Jerman Timur motor pembalap Ernst Degner membelot ke barat sementara balap untuk MZ di Grand Prix 1.961 Swedia. Dia menyembunyikan cetak biru di bawah kulit balap dan membelot selama perlombaan dengan mengendarai keluar jalur dan mengklaim suaka. Dia tidak menyelesaikan lomba. Dia kemudian memberikan cetak biru untuk Jepang Suzuki . [1] [2]Cara kerjanya
Tingginya tekanan gas yang keluar silinder awalnya mengalir dalam bentuk " wavefront "karena semua gangguan dalam cairan lakukan. Gas buang mendorong jalan ke pipa yang sudah ditempati oleh gas dari siklus sebelumnya, mendorong gas yang depan dan menyebabkan gelombang depan. Setelah aliran gas itu sendiri berhenti, gelombang terus di dengan melewatkan energi ke gas selanjutnya ke sungai dan seterusnya ke ujung pipa. Jika gelombang ini bertemu setiap perubahan penampang atau temperatur itu akan mencerminkan sebagian dari kekuatannya dalam arah yang berlawanan dengan perjalanan nya. Misalnya gelombang akustik yang kuat menghadapi peningkatan di daerah akan mencerminkan gelombang akustik lemah dalam arah yang berlawanan. Sebuah gelombang akustik yang kuat menghadapi penurunan di daerah akan mencerminkan gelombang akustik yang kuat dalam arah yang berlawanan. Prinsip dasar dijelaskan dalam dinamika gelombang . Sebuah ruang ekspansi memanfaatkan fenomena ini dengan memvariasikan diameter (cross section) dan panjang menyebabkan refleksi ini untuk tiba kembali di silinder pada waktu yang diinginkan dalam siklus.
Perkiraan sebuah ruang ekspansi dalam operasi. Ia melakukan pekerjaan yang baik menggambarkan bagian positif dari pulsa knalpot. Namun, ada beberapa kesalahan dalam animasi ini: knalpot tidak akan pergi semua jalan melalui pipa dalam 1 siklus. Juga tidak menunjukkan gelombang hisap yang dihasilkan oleh bagian divergen. Campuran segar ditarik ke dalam pipa header tidak dapat pergi semua jalan ke bawah pipa header.
blowdown
Ketika turun piston pertama memperlihatkan exhaust port pada dinding silinder, knalpot mengalir keluar kuat karena tekanan sendiri tanpa bantuan dari ruang ekspansi dan sehingga diameter / daerah selama panjang bagian pertama dari pipa adalah konstan atau dekat konstan dengan perbedaan 0 sampai 2 derajat yang mempertahankan energi gelombang. Ini bagian dari sistem ini disebut "header pipa" (panjang exhaust port dianggap bagian dari pipa header untuk tujuan pengukuran). Dengan menjaga diameter pipa header yang dekat konstan, energi dalam gelombang yang diawetkan karena tidak ada ekspansi sampai diperlukan nanti dalam siklus. Dalam setiap kasus aliran meninggalkan silinder selama sebagian besar dari proses blowdown adalah sonic atau supersonik dan karena gelombang tidak bisa melakukan perjalanan kembali ke dalam silinder melawan arus yangtransfer
Setelah tekanan knalpot telah jatuh ke tingkat atmosfer dekat piston mengungkapkan port transfer. Pada energi titik dari ruang ekspansi dapat digunakan untuk membantu aliran campuran segar ke dalam silinder. Untuk melakukan hal ini ruang ekspansi meningkat dengan diameter sehingga keluar akan gelombang akustik (diciptakan oleh proses pembakaran) mencerminkan kembali ke silinder. Gelombang ini tiba dalam silinder selama siklus transfer dan sangat meningkatkan aliran campuran segar ke dalam silinder (dan bahkan bisa menyedot campuran segar keluar ke exhaust port). Ini bagian dari pipa disebut bagian (atau diffuser) divergen dan divergen pada 7 sampai 9 derajat. Ini dapat terdiri dari lebih dari satu kerucut divergen tergantung pada kebutuhan.Port blocking
Setelah transfer selesai piston berada dalam perjalanan kembali di langkah kompresi tetapi exhaust port masih terbuka, masalah tidak dapat dihindari dengan desain dua stroke. Untuk membantu mencegah piston mendorong campuran segar keluar exhaust port terbuka gelombang akustik yang kuat (dihasilkan oleh pembakaran) dari ruang ekspansi waktunya tiba selama awal langkah kompresi. The port blocking gelombang dibuat dengan mengurangi diameter ruangan. Ini disebut bagian konvergen (baffle cone alias atau bagian). Gelombang akustik keluar hits bagian konvergen penyempitan dan mencerminkan kembali serangkaian kuat pulsa akustik untuk silinder. Mereka tiba pada waktunya untuk memblokir exhaust port, masih terbuka selama awal langkah kompresi dan dapat mendorong kembali ke dalam campuran setiap silinder segar ditarik keluar ke pipa kepala. Bagian konvergen dibuat untuk berkumpul di 16 sampai 25 derajat, tergantung pada kebutuhan.Dikombinasikan dengan gelombang akustik ada kenaikan umum dalam tekanan dalam chamber disebabkan oleh sengaja membatasi outlet dengan tabung kecil yang disebut stinger, yang bertindak sebagai pemeras yang, mengosongkan ruang selama kompresi / kekuasaan stroke untuk memilikinya siap untuk berikutnya siklus. Panjang penyengat dan diameter dalam didasarkan pada 0,59 sampai 0.63x diameter pipa header dan panjangnya sama dengan 12 kali diameter, tergantung pada hasil yang akan dicapai. Dalam sistem knalpot dirancang dengan baik disetel, total kenaikan tekanan dalam hal apapun jauh lebih sedikit daripada yang dihasilkan oleh knalpot sebuah. Sebuah ukuran yang salah dari stinger akan mengarah baik untuk kinerja yang buruk (terlalu besar atau terlalu pendek) atau panas yang berlebihan (terlalu kecil atau terlalu lama, yang akan merusak mesin.
rumit faktor
Operasi rinci ruang ekspansi dalam prakteknya tidak sesederhana proses dasar yang dijelaskan di atas. Gelombang perjalanan kembali pipa menemukan bagian yang berbeda-beda secara terbalik dan mencerminkan sebagian energi mereka kembali keluar. Suhu variasi di berbagai bagian dari refleksi pipa sebab dan perubahan lokal kecepatan suara . Kadang-kadang refleksi gelombang sekunder dapat menghambat tujuan yang diinginkan dari kekuasaan yang lebih.Hal ini berguna untuk diingat bahwa meskipun gelombang melintasi ruang ekspansi keseluruhan selama setiap siklus, gas-gas yang sebenarnya meninggalkan silinder selama siklus tertentu tidak. Gas mengalir dan berhenti sebentar-sebentar dan gelombang terus ke ujung pipa. Gas panas meninggalkan bentuk port "siput" yang mengisi pipa header dan tetap ada selama siklus itu. Hal ini menyebabkan zona suhu tinggi dalam pipa kepala yang selalu diisi dengan gas terbaru dan terpanas. Karena daerah ini lebih panas, kecepatan suara dan dengan demikian kecepatan gelombang yang melakukan perjalanan melalui itu meningkat. Selama siklus berikutnya bahwa siput gas akan ditekan pipa oleh siput sebelah menempati zona berikutnya dan seterusnya. Volume ini "siput" menempati terus bervariasi sesuai dengan throttle posisi dan kecepatan mesin. Ini hanya energi gelombang sendiri yang melintasi pipa keseluruhan selama siklus tunggal. Gas yang sebenarnya meninggalkan pipa selama siklus tertentu telah dibuat dua atau tiga siklus sebelumnya. (Inilah sebabnya mengapa gas buang pengambilan sampel pada dua mesin stroke dilakukan dengan tepat katup khusus dalam exhaust port Gas keluar stinger telah memiliki terlalu banyak waktu penduduk dan pencampuran dengan gas dari siklus lain yang menyebabkan kesalahan dalam analisis..)
Ruang ekspansi hampir selalu memiliki berbalik dan kurva dibangun ke mereka untuk mengakomodasi mereka cocok dalam mesin bay. Gas dan gelombang tidak berperilaku dengan cara yang sama ketika menghadapi bergantian. Gelombang bepergian dengan merefleksikan dan radiasi bola. Ternyata menyebabkan kerugian dalam ketajaman bentuk gelombang dan karena itu harus disimpan ke minimum untuk menghindari kerugian tak terduga.
Perhitungan yang digunakan untuk merancang ruang ekspansi memperhitungkan hanya tindakan gelombang primer. Ini biasanya cukup dekat tetapi kesalahan dapat terjadi karena faktor-faktor rumit.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar