Приветствуем Вас, Гость!

Фраза года: Если у вас много денег и свободного времени - займитесь картингом, у вас не останется ни того ни другого...(с)интернет. Фраза дня: "Выкинула проигрыватель...готовлю выигрыватель" (с) Дудина Марина... "У каждого свои репортажи..." (с) Юлия Паламарчук

Понедельник, 21.08.2017, 11:06


Предстоящие события:
28-30.07.2017 Новая Майна
30.07.2017 6-й этап SODI 2017.Ульяновск
05.08.2017 1-й этап Саранск 2017

Главная » Статьи » Техника

Эволюция лепестка (на примере двиг-ля TM)

Взято с kartsport4you.com
 

С помощью компании TM, мы сделали обзор эволюции клапанных картинговых двигателей, начиная с 80-х лет. Здесь Вы можете увидеть, как они менялись и улучшались на протяжении этих лет…

Репортаж: П.Манчини.


Введение клапанных двигателей в 125-й класс в начале 90-х было медленным, но уверенным. Факторами, которые сделали этот тип двигателя более востребованным, чем золотниковый, были такие: ими было легче управлять, они были дешевле в эксплуатации, и уменьшали «метеопатию» - то есть, их работа не так сильно обуславливалась погодой, а, в сравнении с «золотником», их проще контролировать, даже если у последних немного лучше сцепление и выше и мощность.

Относительно мотоциклетного чемпионата мира в классе 125 куб.см. - лучшие клапанные двигатели отдают на 2 л/с больше в сравнении с лучшим золотником. А 2 л.с. из 50-ти -  совсем не плохо…

Сказав об этом, давайте посмотрим на различные этапы в эволюции клапанных двигателей TM, которые, очевидно, извлекали пользу от опыта гоночного подразделения фирмы в Пезаро, Италия, которая работает с начала 80-х лет. С тех пор они и начали производить двигатели для мотокросса, которые отличались этим специфическим техническим решением.  По этой причине, уже в первые дни использования клапанного впуска в картинге, успех TM был незамедлителен, и он мгновенно присвоил победу в Итальянском Чемпионате. Это было в 1989 году… В целом, с этого анализа мы можем увидеть, какие пути выбрали эксперты TM для развития своих двигателей, которые становились все более и более успешней. Первым, и наиболее очевидным, была технология производства, идущая от земляного литья к литью в форму для различных компонентов (картер, цилиндр), которые, вместе с обработкой на высокоточных станках, несомненно, привели к огромному усовершенствованию. Это приводит к неизменно лучшим рабочим зазорам и, следовательно, улучшенной равномерности работы для коленчатого вала и коробки передач, с заметными преимуществами в выражении коэффициента полезного действия.

Поскольку была затронута жидкостная механика, которая интересует нас больше всего в данном техническом анализе, мы отметили прогрессивное движение лепесткового блока к существующему на данный момент - горизонтальному расположению на картере, после экспериментирования с обоими решениями его размещения, и на цилиндре и на картере.

Картер, в области между пространством клапанного блока и пространством проводящих карманов, становился все уже и уже,оставляя только канал для шатуна и открытия прохода для основных перепусков. Освобождение коленчатого вала от потока свежих газов, идущих сквозь двигатель, было одним из наиболее очевидных изменений, проведенных с клапанными двигателями на протяжении этих 20 лет.

Пластинчатые клапана перешли от 6-ти к 4-м окнам, от использования 6-ти лепестковых язычков, сделанных из стекловолокна, к одинарному или двойному лепестку, сделанному из углерода, наряду с тем, нескольким изменениям, касающихся формы, подверглись и потокопроводящие вставки. Клапан находится ближе к коленчатому валу и перепускным карманам. Угол, формируемый осью лепесткового блока и осевой линией цилиндра – всегда 90 градусов: это значение изменилось только в К9С и KZ10. Что касается термо групп, или точнее перепусков, мы отметили растущее количество исследований по оптимизации продувки с целью уменьшить краткосрочное воздействие циркуляции (потеря свежего газа из выхлопа), переход от 2-х к 1-му тыльному перепуску и последовательная эволюция выпускного окна: таким образом, мы перешли от эллипсной формы окна и круглого дополнительного усилителя – типовое первичное решение, которое часто являлось причиной приклинки, к окну, форма которого подобна выхлопу с полосой - намного более короткому и менее подвергающееся расширению во внутрь цилиндра, в котором, тем не менее, вместо полосы, используются две боковые секции.

Этот выхлоп с новой формой является огромной помощью для создания более широкой верхней поверхности, которая также имеет намного более плоский профиль, который может создать наиболее резкое падение давления внутри цилиндра, в момент, когда поршень открывает намного более широкую поверхность выхлопа (эффект сваливания).

У всех двигателей, которые мы увидели, были стандартные размеры диаметра и хода: 54 х 54,4мм. Очевидно, что также свою долю изменений внесла эволюция выхлопной системы, но об этом мы поговорим в другой раз…




К5 стал первым картинговым двигателем с клапанным впуском, созданный компанией ТМ, для основанного Французской Федерацией класса.

 
TMK5

Двигатель К5 – это двигатель с воздушным охлаждением и размерами 54 х 54,4мм. Это те же самые размеры, которые мы видим на всей продукции и, практически, на всех побеждающих двигателях с объемом 125см3, созданных за последние 20 лет, как для картинга, так и для мотоциклов. Все литье, необходимое для этого двигателя, производилось в земле.

Специфика этого двигателя находится в расположении клапанного блока, который размещен на цилиндре (1). Впуск контролируется не только лепестковым клапаном, но также частично движением поршня.

Лепестковый блок размещен горизонтально, как во всех двигателях ТМ для коробочного класса с объемом 125см3, и направлен вперед. На карте идеальным направлением для карбюратора является направление движения, с тем, чтобы иметь выхлопную трубу настолько прямой, насколько это возможно, в отличии от того, что происходит на мотоциклах, где карбюратор всегда смотрит в обратную сторону относительно направления движения. Картер очень сильно похож на ТМ К2 для класса Юниор 125см3, откуда он и произошел (2), в то время, как в цилиндре есть некоторые интересные детали, как окна-усилители рядом с эллипсным выхлопом (3), шесть перепускных окон (4) и, особенно, связующие отверстия между нишей лепесткового блока и дополнительными перепусками (5 и 7) (очень успешное решение, когда Вы хотите увеличить мощность на средних оборотах, что очень полезно как для картинга, так и для мотокросса).

Клапан с 6-ю лепестками с короткими стопперами; внутри была вставка для направления потока, к сожалению, ее не было на анализируемом нами двигателе (6). Лепестки сделаны из стекловолокна и объединены с лепестковыми пружинами.




ТМ KL стал первым двигателем, омологированным в Италии, для "Первого" класса 125 куб.см.


TM KL

Этот двигатель, победивший в Итальянском Чемпионате в классе FC 125 с Доменико Джаглиарди в 1989 году, имеет одну особенную характеристику: клапанный блок в том же самом месте, что и золотник (1). Такое решение было принято как по техническим причинам (двигатель произошел от золотниковой версии и поэтому производить изменения было легче), так и по чисто коммерческим причинам  (как минимум относительно расположения карбюратора не было произведено никаких изменений в двигателе… что очень важно в такой среде, как картинговая, которая является скорее сопротивляющейся изменениям). Картер имеет длинные желоба, которые открыты на протяжении всего такта впуска, а верхняя часть коленчатого вала все еще полностью видима (2).

Характеристики 54 х 54,4 мм являются типовыми, в то время как цилиндру присущи 6 перепускных окон (3 и 4), эллипсный выхлоп и дополнительный усилитель. Лепестковый блок, все еще характеризирующийся 6-ти карманной формой, использует лепестки, произведенные из стекловолокна, как и вставка для проведения потока (5).

Негативный аспект этого решения связан с тем фактом, что, по очевидным причинам, поток свежих газов между двумя перепускными рядами является ассиметричным, потому что он встречается с нижней головкой шатуна (6). После этого такое расположение клапана не будет больше использоваться с тем, чтобы улучшить симметрию входящего потока. В данном случае картер и цилиндр также отлиты в земле.



 К7 первый клапанный двигатель от компании ТМ, который является своеобразной "отправной точкой". По сравнению с предыдущем поколением - KL, ему присущи множество различных инновационных решений.



TM K7

Первое, наиболее очевидное, это расположение клапанного блока: больше не в цилиндре, как в K5, и больше не сбоку, как в KL, а впереди картера (1). Это решение открывает возможности для нескольких преимуществ, касающихся жидкостной механики. Первым из них можно считать симметричный поток, который означает огромный шаг вперед, в сравнении с боковыми решениями; второе заключается в том, что поток жидкости встречается с шатуном с узкой стороны, а не с широкой (2); третье заключается в том, что цилиндр может иметь симметричные перепуски, которые намного более эффективны, особенно, что касается пятого окна, которое размещено с целью максимального использования резонансных волн, идущих из камеры сгорания таким образом, чтобы упреждать открытие клапана и улучшать объемную выработку.

Пятый перепуск расположен непосредственно в труднодоступном пространстве лепесткового блока не случайно… Одним из ограничений клапанных двигателей по сравнении с золотниковыми, фактически, является тот факт, что Вы не можете свободно приблизить фазу впуска, до тех пор, пока Вы максимально используете выпускные резонансные волны.

В отличии от KL и K5, картер двигателя имеет немного высшее покрытие для щек коленчатого вала, которое частично отделяет кривошипную камеру, а также, два желоба между пространством лепесткового блока и перепускными карманами (3).

В этом случае лепестковый блок также имеет 6 отверстий, объединенных с одно лепестковыми клапанами с пружинками и короткими стопперами (4). Проводящая поток вставка, сделанная из алюминия, очень рельефная внутри блока и форма которой, скорее, являлась предметом исследований (5). В данном случае также, цилиндр имеет решение с 6-ю перепусками, 4 боковых и 2 сзади (6 и 7), вместе с типичной эллипсной формой центрального выхлопного окна, объединенного с 2-мя усилителями.





Двигатель К8 стал первым шагом к кардинально новому двигателю. Инженерами была достигнута цель сделать его достаточно современным. При производстве двигателя использовалось кокильное литье. К8 стал основой для более современных К9 и KZ10



ТМ K8

Эстетически финишная обработка действительно намного лучше прежних двигателей. Качество литья намного выше, чем у его предшественников, и в целом двигатель более компактен и рационален. Начав наше исследование с картерного впуска, впервые охлаждаемого водой, мы сразу же отметили, что лепестковый блок больше углублен, по сравнению с К7 (1) и что коленчатый вал имеет больший угол наклона: видна только маленькая часть сквозь поперечный паз (2).

Этот вид, как упоминалось раннее, разработан для того, чтобы сделать поток газов, идущий с клапанного блока в проводящие карманы лучшим, без ощущения негативного воздействия вращающегося вала.

Говоря концептуально, цилиндр К7 намного более современен, как относительно формы внешнего резервуара,так и касательно строения перепускных и выпускных окон. Окна-усилители, находящиеся рядом с эллипсным выпускным, имеют тенденцию к расширению (3). Боковые перепуски имеют больший радиус и впервые имеют тенденцию к расширению по направлению к выпуску (4). У вторичного перепуска есть свой задний подчеркнутый «изгиб», в то время, как его просвет имеет одинарную форму (5). Впервые клапанный блок имеет не 6, а 4 лепестка, которые сделаны из углеродного волокна и алюминиевую вставку в картер (6). Впускной патрубок образовывает незначительный угол, что мы также увидим на двигателях К9 и KZ10 в стандартной версии. И клапанный блок и впускной патрубок остаются такими же в своей основе, вплоть до последних моделей. Только двигатели К9 и KZ10 будут использовать более тщательно доработанные эти два элемента, прямой впускной патрубок и другую вставку, способную гарантировать больше мощности, принося в жертву общую управляемость (и поэтому не принятую в серийном производстве).




Семья К9 развивалась в версиях В и С, выдвинув на первый план концепции, уже широко опробованные с предыдущей маркой - ТМ К8



ТМ К9

Доводки всегда более детализированы, в сравнении с настоящими «грудами», изученными в переходе от К7 и К8, признак того, что было принято правильное направление и только незначительные настройки должны быть внесены, чтобы получить выдающиеся результаты в характеристиках. Относительно качества литья и технической обработки, благодаря использованию более эффективных и точных станков, К9 сделан даже лучше, чем К8.

Первое отличие, которое мы нашли, касается внутренней части картера; в К9 картер покрывает коленчатый вал полностью (1), кроме разреза, требуемого для того, чтобы позволять проходить шатуну, и двух отверстий, находящихся по сторонам от клапанного блока (2). Сам блок имеет тенденцию быть еще больше углубленным; фактически в более обновленной версии (К9С), соединительная платформа картера с лепестковым блоком обрабатывалась на станке для создания этой возможности углубления (3).

Что касается цилиндра, усилители становятся длиннее и длиннее, чтобы придать им форму, которая делает их все более похоже на выпуск в виде полосы (4)… в отличии от стиля Ротакс «2+1» , например, с круглыми усилителями, которые мы видели в ранних двигателях. Перепуски намного больше выпячиваются наружу (5), основной имеет более акцентированный поворот (с трапецевидной формой окна), дополнительный больше направлен вперед, с просветом одиночного типа, как в К8 (6). В С версии К9, есть оригинальные решения для увеличения мощности, как наклоненная платформа двигателя и, впервые, прямые и короткие патрубки.

Последнее, как мы раньше упоминали, является решением, которое гарантирует более высокий пик мощности, но проигрывает в общей управляемости. И это не случайно, что данный элемент предоставлен только в качестве опционального, для более опытных пилотов, которые могут максимально оценить ограниченный диапазон использования.




Ввиду постоянно эволюции, а не революции - KZ-10 синтезирует опыт, накопленный в победах К9С, для еще большего своего превосходства...



ТМ KZ-10

Отличающиеся в этом двигателе наклон цилиндра и наклон клапанного блока, соответствуют положению, достигнутому с предыдущей моделью, которая имела наклоненную платформу посадки цилиндра. По внешнему виду двигатель выглядит очень компактным, рациональным с точки зрения производства и характеризуется прекрасной финишной обработкой. Ограниченные благодаря качественной обработке допуски, позволили получить плавность работы, как никогда раньше, все для пользы производительности. Относительно жидкостной механики, KZ10 усиливает концепции, выраженные с K9C. Цилиндр еще больше усиливает концепцию выпускного окна с 2-мя полосками (1), но с характерным дизайном закругленных усилителей: цель – сделать падение давления наиболее резким внутри цилиндра (так сказать «свалить»), очень полезно для двигателей с клапанным впуском для получения улучшенных характеристик. Усилитель достигает по размерам примерно половину основного перепуска. Перепуски представляют дальнейшую эволюцию по сравнению с K9C (2,3 и 4). Картер двигателя, с привычными желобами, которые блокируют практически полностью вал в кривошипной камере (5), представляет вид формы сердца и имеет всего два отверстия по разные стороны от лепесткового блока, с двумя каналами, которые снабжают основные перепуски. В гоночной версии впускной патрубок более короткий (6) а вставка для клапанного блока другая, по сравнению со стандартной (7). Изменения менее очевидны, но они и делают всю разницу…


           Перевод Н.Гой

Оригинал Статьи

Категория: Техника | Добавил: Driver44 (09.05.2012) | Автор: Бражников Роман
Просмотров: 10172 | Теги: TM | Рейтинг: 4.1/9
Всего комментариев: 0
avatar
Яндекс.Метрика