Fråga: Varför använder vi en given ventil i en fyrtaktsmotor som antingen ett inlopps- eller avgasventil? Varför inte använda en ventil för både intag och avgasning, lägg sedan till en sorts brytare för att kanalisera gaserna i riktning mot antingen inlopps- eller avgaskanalen?
Jeffrey Haasch
Kirkland, Washington
Svar: Denna idé har använts tidigare men det betyder inte att det är utan värde. Omkring 1900 gav Frederick Lanchester bara den "switch" som herr Haasch föreslår, så att en enda ventil i cylinderhuvudet kan agera växelvis som både inlopps- och avgasventil. På den tiden löste detta det mycket allvarliga problemet med att hålla avgasventilen funktionell trots den snabba nedbrytningen av värmen.
Tidiga ventiler bestod av ett gjutjärnshuvud med en skruvad eller rivad kolstålstång. Därefter revolutionerades maskinverktygsindustrin med "höghastighets" skärmaterial, som behöll hårdheten vid röd värme. Sådana volframstål antogs snabbt för användning i avgasventiler. Sedan, i 20-talet, kunde austenitiska rostfria stål, som kunde överleva operation i närvaro av den potenta anti-knock-katalysator-tetraetylledningen, komma i bruk och problem med avgasventilen löstes i stor utsträckning (högmotordrivna motorer , som de som används för flygplan, krävde ytterligare teknik, inklusive internkylning, hårdvändning mot eldfasta metaller, etc.).
Eftersom mycket höghastighetsmotorer, såsom Formel 1 och MotoGP, konstruerar före den nuvarande prestationsgränsen (omkastning, bränsle etc.) beror på att de högsta möjliga öppningskoefficienterna har bästa möjliga flödes genom portar, skulle en mycket smart design vara nödvändig för att få mer luft genom kombinationen av omkopplare och cylinderhuvudventiler än genom cylinderhuvudventiler ensam. Kanske kan det göras.
En annan punkt är att ungefär hälften av värmen som avlägsnas av en motors kylsystem plockas upp från avgasrörets väggar. Av denna anledning får moderna motorer de minsta och kortaste möjliga avgasportarna. Åtgärden att byta del av porten från inlopp till avgassfunktioner skulle ge en viss del av denna värme till den inkommande färska laddningen, expandera den och orsaka en minskning av massflödet.
Kanske fram och återgående motorer har nått ett dödläge? De mest utvecklade F1-motorerna har nu borrar som är så mycket större än deras slag, att de accepterar en avsevärd straff i långsam och ineffektiv förbränning (breda vertikalt tunna kamrar bromsar långsamt) för att få något från högre varvtal. Vid detta tillfälle förhindras ytterligare strokesänkningar genom reglering i F1 och MotoGP.
Behöver vi en ny kraftverk?
Skicka dina "Ask Kevin" -frågor till [email protected] . Vi kan inte garantera ett svar på varje förfrågan.
relateddel
Taggar:
- Fråga Kevin
- motorcykelprestanda
