Anonim

Sobald die Transferpaare „A“ und „B“ mehr oder weniger auf einen gemeinsamen Punkt auf dem Kolbenboden, etwas weiter hinten in der Mitte, gerichtet waren, fanden Verfeinerungen statt. Während Yamaha versuchte, einen Kurzschluss zum Auspuff der beiden A-Transfers zu vermeiden, indem sie einen Abstand von 8 bis 10 mm zum Auspuff einlegten, hatte Honda die Ecken seines gesamten Transferbereichs stark quadriert, um die verfügbare Leistung maximal zu nutzen Zylinderwand. Die gegenüber der Hartchromplatte verbesserte Haltbarkeit von Nikasil ermöglichte es, die Dicke der Trennöffnung für die Septen von der Öffnung auf nur 1 mm zu reduzieren.

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Leute in den USA, die ziemlich isoliert von den in Europa aufkommenden leistungsstärkeren Optionen wie den A- und B-Kits waren, sahen selten Dinge wie Yamahas "FIM" -Kit für den TZ250, zu dem Zylinder gehörten, deren Transfers bis ins kleinste Detail reichten so quadratisch wie Honda. Schöne Objekte.

V-Twins waren aus zwei sehr guten Gründen die Regel in der 250er-Grand-Prix-Klasse. Erstens ermöglichte diese Zylinderanordnung die Verwendung breiterer, fließfähigerer Übertragungsschleifen, ohne auf einen besonders breiten Zylinderabstand wie den 120-mm-Parallel-Twin-KR1 von Kawasaki zurückgreifen zu müssen. Und zweitens ermöglicht eine 90-Grad-V-Twin-Architektur ein gutes primäres Gleichgewicht (wie bei Ducati V-Twins). Das verbleibende Problem war das Wackeln, das dadurch verursacht wurde, dass die beiden Zylinder mit jeweils eigenem Kurbelgehäuse einen gewissen Abstand mit einer Dichtung und einem Lager dazwischen haben mussten. Dies wurde mit einer Ausgleichswelle behoben, ein kleiner Preis für die Reduzierung der Vibration, der ausreicht, um ein modernes Aluminium-Chassis zu verwenden (als Yamaha 1980 sein erstes 500-cm3-Aluminium-GP-Chassis nach Europa brachte, brach es jeden Tag, an dem es gefahren wurde). Diejenigen, die sich sicher waren, dass der Balancer "die große Macht rauben" würde, zogen ihn heraus und wurden mit Lenkern belohnt, die sich heiß anfühlten und einen Durchmesser von 3 Zoll hatten.

Yamaha, das seine Transfer-Portierung für "Colliding Streams" sorgfältig entwickelt hat, bemühte sich nun, sie weiter zu intensivieren, indem Kolbenkronen perfekt flach gemacht wurden. Die vertraute leichte Konvexität, die wir alle seit Jahren gesehen hatten, war verschwunden. Das ergab für mich einen Sinn, denn je direkter die Ströme kollidierten, desto größer könnte der resultierende Geschwindigkeitsverlust sein. Dies würde wiederum die Säule mit frischer Ladung, die an der Wand des Nicht-Abgaszylinders aufsteigt, weiter verdicken und verlangsamen. Das war das erwartete Ergebnis.

Gleichzeitig verirrte sich Yamaha. Wie mir erklärt wurde, bedeutete die Anpassungsfähigkeit von Wayne Rainey, dass es keine endgültige Antwort geben konnte, als die Ingenieure von Yamaha nach seiner Meinung (oder der der Stoppuhr) zu neuen Teilen fragten, da Rainey sich an alles anpassen und damit fahren konnte. Dies ist kein eindeutiges Problem. 1982 stellte Honda Freddie Spencer während der Vorsaison-Tests in Brasilien eine große Anzahl von Chassis-Alternativen zur Verfügung, aber er fuhr auf allen im Wesentlichen die gleichen Rundenzeiten.

In dieser Zeit habe ich beschlossen, mein Jante-Mapping wiederzubeleben und mir den neuesten Yamaha TZ250-Zylinder anzusehen. Als ich das tat, war das, was ich fand, eine völlige Überraschung. Anstelle der erwarteten D-förmig ansteigenden Aufwärtsströmungssäule an der nicht ausströmenden Zylinderwand bekam ich eine unregelmäßige, außermittige Zungenströmung, die drohte, an einer Zylinderwand abzulecken.

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Ich sagte mir: „Das kann nicht Yamahas Schuld sein. Dieses schreckliche Fließmuster muss das Ergebnis eines Problems mit meiner Testmethode sein. “Ich habe versucht, mein Rig zu verbessern, aber jedes Mal, wenn ich ein Muster genommen habe (ich habe sie alle in einem Laborbuch; die Seiten würden schöne Tapeten ergeben), es kam das selbe heraus: eine unregelmäßige Mittelzunge, die wie ein Kehldeckel aussah.

Ich überlegte, ob ich versuchen sollte, zwei kreisförmige Wasserstrahlen so perfekt zu kollidieren, dass das Ergebnis eine radial ausströmende Scheibe wäre. Aber jeder kleinste Mangel an Symmetrie würde die Strömung stark zu einer Seite hin beeinflussen. Sollen wir das „sensible Abhängigkeit von Anfangsbedingungen“ nennen?

Ich bin einen Herbst zum SAE Motorsport Meeting gefahren. Unter anderem traf ich einen sehr jungen Claudio Domenicali, der jetzt CEO von Ducati ist. Ich habe auch mit Interesse zugesehen, wie ein piratisch aussehender Gentleman ein automatisiertes Jante-Mapping-Rig demonstrierte. In seiner Broschüre wurde mir mitgeteilt, dass das Bohrgerät für nur 70.000 USD meins sein könnte.

Meine ansonsten erfolglose Arbeit mit Jante-Mapping brachte mir einige Grundlagen bei. Zum einen können Sie die Flusssymmetrie leicht wiederherstellen, indem Sie die Dachwinkel der Transferpaare „A“ und „B“ leicht anheben. Dadurch, dass die Strömungen stärker nach oben gerichtet sind, werden sie dazu ermutigt, sich zusammen zu erheben, anstatt chaotisch zusammenzustoßen.

„Egal, wie sorgfältig Sie mit dem kleinen Winkelschleifer manuell portieren, Sie können niemals genau genug sein, um eine Flusssymmetrie zu erzielen. Das kann nur ein wirklich gutes Casting. “ Ein weiterer Symmetrie-Trick bestand darin, auf dem Kolbenboden einen leichten Kamm aus Modelliermasse zu platzieren, der auf den Durchmesser von der Abgas- zur Nicht-Abgasseite des Zylinders ausgerichtet war. Indem festgestellt wurde, wo sowohl der rechte als auch der linke Strom den Kolbenboden verlassen und nach oben weisen müssen, verwandelte sich jede andere Strömung augenblicklich in eine radikale, aber stabile Mittelzunge. Andernfalls würden sich die Strömungen gegenseitig vom Kolbenboden ablenken und eine schnelle Schwingung erzeugen. Die Schwingung war turbulent und laut; Der Grat auf dem Kolben stabilisierte und beruhigte die Strömung.

Dann kam eine zufällige Enthüllung. Bud Aksland, der jahrelang mit Kenny Roberts zusammengearbeitet hatte, erzählte mir, dass ihm eines der Outfits, für die er gearbeitet hatte, die 70.000-Dollar-Jante-Kartierungsanlage zur Verfügung gestellt hatte. Als ich ihm von meinen unsymmetrischen Karten des späten TZ250 und meiner Schlussfolgerung, dass meine Testmethode fehlerhaft war, erzählte, antwortete er: „Nein, es ist real. Und noch etwas habe ich gelernt: Egal wie sorgfältig Sie mit dem kleinen Winkelschleifer manuell portieren, Sie können niemals genau genug sein, um eine Flusssymmetrie zu erreichen. Das kann nur ein wirklich gutes Casting. “

Andere Entwicklungen, die nicht wirklich mit dem Spülen zu tun hatten, änderten die Dinge. 1976 hatte Yamaha beschlossen, die Transferöffnungen um fast einen Millimeter anzuheben, während der Auspuff dort belassen wurde, wo er war. Der Transferfluss kann jedoch erst beginnen, wenn der Zylinderdruck unter den Kurbelgehäusedruck gefallen ist (von dem der Transferfluss stammt). Dieser Druckabfall hängt von der Abgasöffnung ab, die weit genug vor dem Umfüllen liegt, um dies zuzulassen. Im C-Modell TZ machte die Reduzierung des Ausblasens (die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen Auslass und Übergabeöffnung) den Motor bei Spitzendrehzahlen schwach.

Ich hatte dies im Frühjahr 1972 in meinem hausgemachten Kawasaki H2R aus einer anderen Perspektive gesehen. Als ich die bis dahin gut gebrauchten Zylinder auf den Kopf stellte, konnte ich sehen, dass sich Kohlenstoff oben auf den Transfers ansammelte. Das konnte nur bedeuten, dass der Abgasdruck beim erstmaligen Öffnen des Transfers höher blieb als der Kurbelgehäusedruck. In diesem Fall strömte Abgas in die Transfers, als sie sich öffneten und den Kohlenstoff ablagerten, den ich sah. Die Lösung lag auf der Hand: Heben Sie die Auslassöffnungen etwas an. Ich erhöhte sie um einen Millimeter und wurde mit kürzeren Rundenzeiten belohnt.

Um ein schnelleres Abblasen zu erreichen, ohne die Auspufföffnungen anheben zu müssen, fügte Yamaha kleine "Booster" -Auspufföffnungen hinzu, die sich gleichzeitig mit der ovalen Hauptöffnung öffnen, die sich auf jeder Seite direkt über den "A" -Transfers befindet. Kel Carruthers tat das Gleiche in Daytona im Jahr 1976 und erhöhte die Auspufföffnungen der 250er so weit, dass Roberts das Werkzeug bekam, das er brauchte, um die aufstrebenden KR250 zu schlagen (Ron Pierce qualifizierte Mine auf der Pole). Und er würde es mit den Zylindern von Yamahas neuem Tellerventil Square-4 OW54 im Jahr 1981 wieder tun, als es auch unter zu hohen Transfers gelitten hatte.

Fragen Sie mich nicht, wo meine Prüfstandsergebnisse sind. Dies war ein Rennen der Mittelklasse aus alter Zeit, bei dem Leute mit Tagesjobs mit 29-Cent-Benzin zu Rennen in einem Van fuhren. Wir haben uns sogar mit einem Prüfstand unterhalten, genauso wie ich 10 Minuten lang mit Leuten im Niedriggeschwindigkeits-Windkanal des MIT gesprochen habe. Tests dieser Art blieben ein Traum, niemals eine Realität.

Um ein schnelleres Abblasen zu erreichen, ohne die Auspufföffnungen anheben zu müssen, fügte Yamaha kleine "Booster" -Auspufföffnungen hinzu, die sich gleichzeitig mit der ovalen Hauptöffnung öffnen, die sich auf jeder Seite direkt über den "A" -Transfers befindet. Nachbesserungsinformationen von Yamaha rieten dazu, diese Booster-Ports zu quadrieren, wie dies bei den Transfers mit den FIM-Kit-TZ250-Zylindern der Fall war.

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Richard Schlachter wurde 1980 in Laguna Seca auf dieser Yamaha TZ750 Dritter. Ich habe die Zylinder mit dem Paar Transfers „B“ abgeschnitten, die so herumgeschwenkt waren, dass sie leicht in Richtung Auspuff zeigten, wobei die Dächer so weit abgeflacht waren, wie es der Abguss zuließ. Stuart Toomey baute die Auspuffrohre. Je länger er die Kopfrohre machte, desto mehr drehte der Motor! Bob MacLean war unser wohltätiger Sponsor. Cycle World-Archive

In den neunziger Jahren war sich Yamaha seines Symmetrieproblems bewusst, da es als Nächstes die Symmetrie wiederherstellte, indem es die Übergabedachwinkel bei neueren TZ-Modellen leicht anhob. Und bei den letzten 500-cm3-Membranmotoren wurde die Abgasanlage mit den großen Oval-Plus-Boostern aufgegeben und der T-förmige Anschluss mit Mittelteiler übernommen.

Der große Trend gegen Ende der Zweitakt-Ära bestand darin, den Auspuff so spät wie möglich zu öffnen, um die Temperatur des Kolbenbodens zu senken und die Sicherheit des Motors gegen Detonation zu erhöhen (alles, was die Kraftstoff-Luft-Ladung erwärmt, macht eine Detonation wahrscheinlicher) ). Je später sich die Auslassöffnung öffnet, desto kühler ist das Abgas geworden und desto weniger Wärme überträgt es auf den Kolben, wenn es über seinen Scheitel zum Auslass strömt. Das ultimative Ziel dieser Arbeit war es, genügend Detonationsspielraum zu schaffen, um ein höheres Kompressionsverhältnis sicher zu verwenden, was das Drehmoment überall steigert.

Diese zusätzliche Kompression verursachte Veränderungen in den Auspuffrohren: Ihre Mittelteile wurden immer dicker. Die Durchmesser begannen 1960 bei nur 75 mm (3 Zoll) und wuchsen beim Yamaha TD2 (3, 8 Zoll) von 1969 auf 97 mm. Und in der letzten Phase der Verfeinerung schwollen sie auf 130 mm (5, 1) oder mehr an. Ich betrachte dies als eine Änderung des Expansionsverhältnisses, die anzeigt, wie sehr der Designer versucht hat, dem Abgas Energie zu entziehen. Wenn wir davon ausgehen, dass der Abgasauslass des Zylinders konstant bei 39 mm blieb, betragen die Expansionsverhältnisse für die oben genannten Beispiele 3, 7 (1960), 6, 2 (1969) und 11, 1 (neu). Das sind große Zuwächse.

Ein Hauptgrund, warum Yamaha immer mehr Anstrengungen unternehmen musste, um mehr Energie aus dem Abgas zu gewinnen, war, dass steigende Verdichtungsverhältnisse die Energie, die in das Rohr fließt, stetig verringerten. Als konkretes Beispiel wussten die Leute, die in den 1970er Jahren mit TZ250 arbeiteten, dass, wenn sie das niedrige Kompressionsverhältnis durch Fräsen von 0, 025 Zoll vom Zylinderkopf erhöhten, der Motor etwa 500 Umdrehungen niedriger als zuvor sein würde. Der Grund? Je mehr Energie Sie dem Verbrennungsgas entziehen, um den Kolben anzutreiben (indem Sie eine höhere Komprimierung verwenden), desto weniger Energie verbleibt, um aus der Auslassöffnung auszutreten. Da die Schallgeschwindigkeit in einem Gas mit der Temperatur zunimmt, verlängerten kühlere Abgase und die geringere Schallgeschwindigkeit das Rohr, sodass der Motor eine Höchstgeschwindigkeit bei niedrigeren Drehzahlen aufwies. Um diese Drehzahlen wiederzuerlangen, mussten Sie die Rohre kürzen.

Als diese Odyssee begann, waren die Motoren luftgekühlt und nicht in der Lage, mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch mit maximaler Leistung konstant zu arbeiten. Sie hatten im Wesentlichen eine Null-Detonationsgrenze, weil sie so heiß liefen. Um zu überleben, mussten sie ungefähr zwei Größen reichen (dies reduziert die Flammentemperatur). In jenen Tagen verband jeder Magerkeit mit Krampfanfällen. Am Ende hatte die Wasserkühlung mit riesigen Kühlern (größer als das, was bei Yamaha TZ750 üblich war) endlich eine so effektive Kühlung geschaffen, dass ein Motor herausgelehnt werden konnte, bis er nur langsamer wurde.