Anonim

Image
Tehnički urednik Kevin Cameron dijeli bogatstvo motociklističkog znanja, iskustava, uvida, povijesti i još mnogo toga. Svijet ciklusa

Strašna istina je da bez obzira koliko fino dodavali ili oduzimali utege za ravnotežu iz radilice pomoću visokotehnološke naprave za balansiranje, rotirajuća protuteža nikada ne može otkazati potresnu silu klipa koji se kreće naprijed-nazad ravno. Jedini način na koji se jedan može uravnotežiti je stvaranjem jednake i suprotne linijske sile trešanja.

Članak se nastavlja ispod:

Pokreće By Image

Evo zašto. Započnimo s jednocilindričnim motorom čiji su rotirajući dijelovi - radilica, ležaj i veliki kraj klipnjača - 100% uravnoteženi rotiranjem protuutega pričvršćenim na radilicu za 180 stupnjeva prema radilici. Ostalo je samo pravac potresanja koji se stvara pomoću klipa, njegovih prstenova, zgloba ručnog zgloba i malog kraja klipnjače. Kako dodajemo protutežu ručici, sila trešanja gore-dolje smanjuje se, ali stvaramo i novu silu trešanja koja djeluje naprijed i nazad. Dodavanje protuteže za uravnoteženje 100 posto "drhtavih dijelova" samo pomiče trese s okomite na horizontalnu.

Jedan izlaz iz ovoga je borba vatrom s vatrom: Izgradite drugi motor istog provrta i hoda, koji ima istu povratnu masu, ali orijentiran u suprotnom smjeru, s radilicom fazno, tako da oba klipa zajedno dosežu gornje i donje mrtve centre. Sada se dvije trese sile odustaju jedna od druge. Ovo je BMW-ov ravni blizanac.

Ajoj. Rezultat nije savršen jer ne postoji jednostavan način postavljanja oba cilindra u istu središnju crtu. Težak način bi bio imati tri radilice, srednja na 180 stupnjeva, a druga dva, jedan s obje strane. Konstruktor na središnjoj osovinici upravljao bi jednim klipom, a vanjski par bi pokretao drugi klip. To bi moglo učiniti da se ponište sve sile potresa ako su dva vanjska šipka jednaka onoj unutarnjoj. Također, radilica bi bila ozbiljno oslabljena tako da se na ovaj način spoje tri radilice.

POVEZANO: Što je četverotaktni ciklus klipa?

Dakle, dizajneri prave kompromise. Imaju dvije radilice na 180 stupnjeva, smještene što bliže jedna drugoj, koliko dopušta snaga radilice. Rezultat toga, kada je BMW to prvi put učinio 1923. godine, bio je motor puno glađi od snažno tresećeg singla većine njegovih suvremenika. Budući da dva cilindra nisu na istoj središnjoj liniji, već su odvojena širinom jednog klipnjača plus onom koji god materijal radilice spaja dva radilca zajedno na 180 stupnjeva, nastaje sila koja teži okretanju motora naprijed-natrag oko okomita os. Sve dok su dva klipa motora mala i lagana, to je nevažno. No, kada je BMW počeo stvarati ravne blizance preko 1100 ccm, masa klipa postala je mnogo veća, i ta oscilacija se osjetila. To je na kraju dovelo do toga da je tvrtka dodala osovinu ravnoteže koja bi je otkazala.

Drugi način otkazivanja vibracije je kombiniranje dva singla jedan pored drugog kao paralelni blizanci, postavljajući svoja dva radilca na 180 stupnjeva jedan na drugoga. Sad kad jedan klip stiže u TDC, drugi dolazi u BDC. Honda i Yamaha su 1960-ih i 70-ih izgradili stotine tisuća paralelnih blizanaca na ovaj način. Baš kao i kod ravnog blizanca, i ovaj izgleda kao da bi se većina tresovih sila dva klipa trebala međusobno otkazati. Ali ne, ne mogu, jer središnje linije dva cilindra moraju biti barem jednake dvije polovice jednog provrta cilindra, plus debljine dva cilindra. Ako su cilindri sa zračnim hlađenjem, mogli bismo također zaključiti da između dva cilindra treba imati peraje za hlađenje, razmaknuvši ih još dalje.

Postoje vozači koji uživaju u nekim vibracijama kako bi ih podsjetili da dolje ima dinamične strojeve.

Sada se dvije sile koje se trese postaju široko razdvojene. Što se rezultata naziva "ljuljajući par." Dok se desni klip usporava prema BDC-u, desni cilindar gura prema dolje. Ali istodobno se lijevi klip usporava prema TDC-u, povlačeći lijevi cilindar prema gore. Poluga za sve ovo trzanje je polovica razdvajanja između dviju središnjih linija cilindra. Rezultat je nevjerojatno dobro gibanje motora s jedne na drugu stranu. Budući da je sila trešanja proporcionalna kvadratu brzine, vibracija se brzo povećava s okretajem. Yamahin paralelni blizanac, uz maksimalnu snagu pri 7.500 o / min, proizveo je samo upola manje ljuljajućeg para koliko i njegova inačica s 10.000 okr / min. To je bilo previše za trkačke šasije, čiji su nosači motora jedan po jedan bili slomljeni naporom od umora (pri prosječnom 8.500 okr / min u 10-minutnoj trci primijenjeno je 85.000 ciklusa naprezanja, tako da nije trebalo dugo).

To sve razmislimo i odlučimo spojiti dva od tih rockin 'paralelnih-blizanaca zajedno, kraj do kraja, kako bi napravili ravan (svi radilici u istoj ravnini) linijski-četiri. Izvrsno! Dva para ljuljajući se odustaju, ostavljajući ovaj motor bez primarne sile trešanja klipa. Rezultat toga, Hondin CB 750 iz 1969. godine i Kawasakijev 903cc Z1 iz 1973. godine, bio je motor koji je u svoje vrijeme bio vrlo gladak.

Ali, nažalost, primarna sila trese (koja se događa u korak s radilicom) nije jedina sila trešanja. Različita visina klipova je i kutnost šipke, koja se mijenja dvaput po okretaju, stvarajući sekundarnu silu trese (dva puta po okretaju) otprilike jednu četvrtinu veću od primarne sile. Opet, sve dok su klipovi lagani u odnosu na ukupnu masu motora, rezultirajuće vibracije nisu previše loše. No, kada je Honda izgradila svoju CBR1100XX Blackbird, sekundarne su snage prerasle ljudsku toleranciju i trebalo im je dodati osovine za uravnoteženje da bi ih se smanjilo. Bio je to izuzetno gladak motor.

Poput paralelnog blizanca od 180 stupnjeva, inline-trostruki stupanj od 120 stupnjeva ima izraženi ljuljajući par, iako njegovo središte mase još uvijek sjedi. Taj se par otkazuje u modernim trojkama osovinom ravnoteže, ali kao i kod paralelnih blizanaca, postoji i drugi način: spojite dvije trojke do kraja na način zrcalne slike. Sada sve otkazuje, ostavljajući nam motor tako glatkim da ga BMW neće ostaviti na miru. Ako izjednačite glatkoću s izvrsnošću, ništa ne može biti bolji od in-šest ili V-12.