Överätande eller inflationens konst

1000 och 1 sätt att blåsa in det i bronkerna

Före andra världskriget gjorde överätande underverk på motorcyklar. Den har vuxit mycket tack vare flygindustrin, eftersom flygplansmotorer tappade enorm kraft när de klättrade upp. Fruktansvärt handikapp i luftstrid! Flyg, vapen och motorcykeltillverkning är nära besläktade (till exempel står BSA för Birmingham Small Arms!), Motorcykeln kunde dra nytta av tekniköverföringen. Tänk att 1939 utvecklade kompressorlägenheterna i BMW 500 en liten förändring från 80 hk. upp till 8000 rpm och nådde 225 km/h!

Så vi var på rätt spår, men mellan de berömda högaerodynamiska "skräp"-kåpan och de överladdade motorerna nådde motorcyklarna svindlande hastigheter och är framför allt mycket farliga. Vi måste sätta detta i tidens sammanhang, med såväl däck som bromsar som till stor del överskuggades och infrastruktur som inte var det. Inför många dödsfall ändrades reglerna och när VM skapades 1949 förbjöds överbelastning från tävlingen. Efter detta stopp kämpar processen för att ta fart igen på motorcykeln. Ja, hur kan man främja teknik som dramatiskt ökar produktiviteten utan att förlita sig på konkurrens? Faktum är att den kommersiella positioneringen av kompressormatade motorcyklar blev skakig och de försvann nästan från alla tillverkares sortiment under lång tid. Men att äta för mycket är bra!

Turbo galenskap

På 1980-talet gjorde västvärlden, som knappt återhämtar sig från den första oljechocken (1973), "downsize" tidigt för att minska motorförbrukningen. I bilar har stora förskjutningar inte längre vind i seglen, så vi börjar blåsa upp små motorer med en turboladdare. F1 använder denna teknik till priset av en likvärdighet som kommer att hålla länge: naturligt aspirerade 3 Ls med 1,5 Ls överladdade. Mycket snabbt kommer striden att visa sig vara ojämn, liten turbo krossar bokstavligen den stora "atmosfären". Med ett laddtryck på upp till 4 bar uppnår 1,5 liters kvalifikationen 1200 hk. (!) när 3L är ungefär hälften så mycket. I den allmänna euforin går tekniken med stormsteg och överäter från F1 till varje bil, och drar full nytta av konkurrentens image. Medförd av vågen startar cykeln med mindre framgång. De 4 japanska bilarna som såldes vid den tiden var inte särskilt framgångsrika på grund av bristande trovärdighet. De är hårda, med höga turbosvarstider och frekventa cykler, eftersom deras design inte är särskilt inspirerad. Bara Honda reviderar sin kopia intellektuellt och ersätter sin turboladdade 500 CX med en mer civiliserad version av 650. Kort sagt, turbon kommer snabbt tillbaka till sin låda och kommer inte att glömmas bort ... Tills Kawasaki ger oss den nya och mest imponerande kompressormatad motorcykel, H2:an, men denna gång utan turboladdning. Det finns faktiskt tusen och ett sätt att spränga en motor. Låt oss ta en närmare titt.

Turboladdare

Som namnet antyder är den baserad på en turbin- och kompressorkombination. Principen är att använda restenergin från avgaserna för att driva turbinen. Monterad på en axel kopplad till en kompressor som den faktiskt driver, trycker den in intagsgaser genom den. Ju högre avgasförbrukning, desto mer effekt har turbinen. Det finns alltså en relativ svaghet i mycket låga lägen. Idag raderar mycket små turboladdare med variabel geometri nästan denna defekt. Monterad på hydrauliska lager kan turbon köras med 300 000 rpm !!!

Ett plus: "Gratis" återvunnen energi / bra förbrukning

Mindre: Modest effektivitet vid mycket låga varvtal. Snabb svarstid. Mekanisk komplexitet och mycket heta områden svåra att kontrollera. (Tubo kan bli röd!). Svårt att ladda en cylinder.

Mekaniska kompressorer

Här ersätts turbinen av en mekanism på motorn, som därför driver själva tvångsmatningssystemet. Detta laddar effektivt alla motorer, även den lilla volymetriska encylindern. Det finns olika typer av kompressorer. Centrifugal, spiral, centrifugal-axiell, paddlar (detta är lösningen Peugeot valde för sina 125 skotrar) och volymetriska.

Spadekompressorn (rottyp) kallas volymetrisk. Den drivs med en hastighet nära motorns, eller till och med identisk, men dess volym, som är högre än motorns, skjuts gaserna mekaniskt mot intaget. Det finns strängt taget ingen intern kompression i kompressorn, men eftersom den fungerar mer än motorstorleken blir det överladdning och därmed ökad effekt.

Andra processer använder turbiner som roterar med mycket höga hastigheter och därmed komprimerar gaser med centrifugalkraft. På Kawasaki H2 suger kompressorn in gaserna i sitt centrum och trycker ut dem ur turbinen. Det är den mycket höga rotationshastigheten som skapar detta fenomen. Ansluten till vevaxeln med epicykliska växlar går den 9,2 gånger snabbare, vilket ger nästan 129 000 rpm när motorn stiger till 14 000 rpm! Sålunda är utloppshastigheten inte helt linjär som på en fraktionell kompressor, eftersom den volymetriska verkningsgraden för en centrifugalkompressor ökar med hastigheten, men den mekaniska verkningsgraden är bättre.

plus: Konstant eller nästan konstant överätande, oavsett kost, därför utmärkt tillgänglighet och vridmoment överallt. Ingen svarstid, ingen varm zon och ingen laddningsbar kapacitet för alla motorer, även en cylinder.

Mindre: kraften som förbrukas för att komprimera motorn är inte "gratis", så det orsakar överdriven förbrukning och lägre effektivitet

Elektrisk kompressor

Detta är en lösning som för närvarande testas inom bilindustrin (i Valeo): en elmotor driver kompressorn upp till 70 000 rpm. Elektrisk kraft kan tillhandahållas av en generator som återvinner en del av energin under retardation och inbromsning. Kompressorn och dess motor väger ca 4 kg.

mer: Det finns ingen mekanisk anslutning till motorn eller varmzonen. Möjligheten att styra kompressorn på begäran, med flera visningstider för att modulera motorns beteende vid behov. Ingen svarstid (cirka 350ms, jämfört med nästan 2 sekunder för turboladdning!)

Mindre: För de inblandade elektriska effekterna (över 1000 W) är det svårt att utveckla vid 12 V. Faktum är att en 42 V passage måste övervägas för att minska intensiteten på strömmarna.

Intercooler * Kesako?

* luftkylare

Som man ser med en cykelpump värms tryckluften upp. Detta är dåligt för motorn och tar mer plats (expansion). För att kyla ner den leds tryckluft genom en radiator (även kallad luft/luftväxlare eller luftväxlare). Detta avlastar motorn och ökar belastningstrycket och/eller kompressionsförhållandet till förmån för effektiviteten. På grund av sin storlek och vikt, och det lägre matningstrycket, behöver motorcyklar ofta ingen värmeväxlare. Peugeot har dock antagit en sådan på sin Satelis-kompressor.

Annan belastning:

Vågeffektkompressorer: Används av Ferrari i Formel 1 på 1980-talet är nu nästan försvunna. Vi kunde dock se på bilsalongen i Milano 2016 ett företag som introducerade ett trumsystem som kallas "trumladdare" som var väldigt annorlunda i princip och mycket mindre effektivt än Ferrari "tåg". Även här används avgastryckpuffen för att belasta motorn. Detta övertryck förflyttar membranet, vars andra sida är i direkt kontakt med insugningskretsen. Ventilsystemet spolar sedan in de insläppta gaserna i motorn när membranet minskar insugningsvolymen. När trycket släpps, återför fjädern membranet till ett läge som faktiskt suger in färska gaser genom den första uppsättningen ventiler. Mycket enkel och billig, denna process uppnår 15 till 20 % effekt, med liten minskning av förbrukningen på grund av den större tillgängligheten för motorn vid låga varvtal.

Naturlig belastning: den består av att justera motorn (när du ställer in instrumentet) och använda pulseringen i insugningsluften för att förbättra uppblåsningen. Detta är vad tekniken med variabel längd försöker uppnå över ett brett spektrum av hastigheter. Laddningshastigheten kan vara upp till 1,3. Det vill säga att den medföljande 1000 cm3 erbjuder fiske med en volym på 1300 cm3.

Dynamiskt luftintag: Processen går ut på att använda motorcykelns hastighet för att trycka in luft i intaget. Vinsten är mycket blygsam: 2 % vid 200 km/h, 4 % vid 300 km/h. Det vill säga, 1000 cm3 beter sig som 1040 cm3 till 300 ... vi använder det också väldigt sällan och under en kort tid!

Slutsats

En mycket lovande teknik, överladdning måste fortfarande bevisas på motorcyklar. Hans slutliga återkomst till Endurance öppnar dörrar för honom. Från och med säsongen 2017/2018 är 3 cylindrar upp till 800 cm3 och 2 cylindrar upp till 1000 cmXNUMX och XNUMX cylindrar upp till XNUMX tillåtna i kategorin prototyper om uppkomsten av nya modeller av kroppsbyggare.