Anonim

Když se japonští výrobci motocyklů rozhodli učinit svá jména na mezinárodních silničních soutěžích Grand Prix, museli se naučit obrovské množství, ale měli před sebou užitečné evropské příklady. Na 50. letě v Evropě poslal Soichiro Honda domácí závodní kola, které koupil od NSU v Německu a Mondial v Itálii. Suzuki a Yamaha dokázali studovat takové programy, jako je program DKW s jeho tříválcem 350 a vzestupem MZ z temnoty na vítězství příležitostného 125cc nebo 250cc GP.

Přestože Kawasaki až dosud nesoutěžil s evropskými praktickými lékaři, zápisníku, který jsem našel v kanceláři (kde mi bylo řečeno, abych čekal během mé návštěvy v roce 1972), byla plná fotografií z 50. a 60. let na GP, každá fotografie byla pokryta značkami a linkami naznačující pokusy o měření důležitých dimenzí (věděl jsem, protože jsem to udělal úplně stejně od roku 1964). Předpokládám, že Suzuki a Yamaha byli alespoň tak aktivní v tomto druhu sběru dat.

Yamaha, po návratu z válečné továrny v srpnu 1954, ukázal dvoudobý singl jednoznačně odvozený z DKW RT 125. Japonské soupeření bylo vybojováno v událostech, jako je „závod sopky Mount Asama“, pomocí závodních závodů. V roce 1957 měla Yamaha v soutěži dvojče i singl. Pro rok 1961 byl inženýr Noriyuke Hata požádán o návrh 125ccm singlu pro evropské GP.

Suzuki Colleda ST 125cc singl z roku 1955 také vyrostl ze semene RT 125. Účast na domácích závodech přivedla Suzuki přímo do všech těžkých problémů vysokovýkonných dvoutaktních motorů: chlazení pístů, zabavení, ovládání směsi, přesně načasované zapalování, krátká životnost ložiska na konci, konstrukce výfukového potrubí. A hlavně detonace. V této práci vám vylepšení v jedné oblasti umožní postupovat jen krátkou cestou, než se zastaví v chladu dalším omezením a dalším. A další. V roce 1956 bylo zorganizováno 10místné závodní oddělení a v roce 1959 byly vypracovány plány na napadení Isle of Man 125 TT z roku 1960.

Obě společnosti začaly se syntézou vytvořenou na MZ inženýrem Walterem Kaadenem: vzduchem chlazený, Adolf Schnürle-scavenge, sací disk s rotačním diskem, dva nebo tři přenosové porty a ten zásadní „zvukový výfukový ventil“, protikónová trubka nebo „ expanzní ”komora.

Obě společnosti také důrazně zaútočily na problém chlazení pístů ze zřejmého důvodu, že tepelná expanze horkých pístů často způsobila záchvaty. Návrháři leteckých pístových motorů trpěli tímto problémem a reagovali kombinací těsně rozmístěných chladicích žeber s pevným odrazem, aby veškerý vzduch nasávaný do gondoly motoru prošel prostorem ploutví. Ale závodní motocykly při nižších rychlostech nemohly vytvořit dostatečný tlak beranu, který by tlačil chladicí vzduch skrz těsně vztyčené ploutve (Suzuki takové zkušební ploutve vyzkoušel alespoň na jednom závodním motoru a poté se vrátil na rozteč ploutví 0, 25 až 0, 35 palce, která je obvyklá v motocyklu). A proč nejen zvětšit ploutve? Čím dále ploutev vyčnívá z horkého předmětu, který má vychladnout, tím nižší jeho teplota klesá, což vede ke snižování návratnosti. Chlazení vzduchem tak mělo meze, i když nebylo dosaženo až do poloviny šedesátých let.

Dalším způsobem zlepšení chlazení pístu je zmenšení pístů. To je důvod, proč první dvoudobé mistrovství světa přišlo ve třídě 50 ccm. Vrtání Suzuki RM62 bylo pouhých 40 mm. Jednou hrubou mírou tísně pístu je výkon na čtvereční palec plochy pístu. V případě RM62 to bylo 4, 1 hp na čtvereční palec.

Jak lze regulovat tepelnou expanzi hliníkových pístů? Nakonec legování hliníku křemíkem poskytlo úlevu a současně zvýšilo pevnost materiálu za tepla. Yamaha i Suzuki vyráběly výrobní kola, jejichž motory měly odolné, ale horké válce z litiny. Pro zlepšení chlazení udělali oba to, co evropští výrobci udělali po roce 1930: přechod na válce z hliníku s vyšší tepelnou vodivostí s vložkami z litiny odolnými proti opotřebení. Ani to nestačilo. Jeden inženýr Suzuki v té době komentoval, že „Naše písty se zvětšovaly jako dorty.“

Vrtáním otvorů do zkušebních válců do různých hloubek a umístěním termočlánků do nich bylo možné zaznamenat profil radiální teploty - nejvyšší na povrchu otvoru. Toto odhalilo, že nižší vodivost železné vložky fungovala jako „přikrývka“, udržující píst teplejší, než je třeba. Okay, vložka musela jít, ale hliník byl příliš měkký na to, aby vydržel tření pístů a těsnicích kroužků na plyny.

Yamaha se nejprve pokusila tvrdě eloxovat, ale výsledky byly nekonzistentní. Suzuki měl úspěch s tvrdým chromováním na hliníkovém válci svého RM62. Yamaha toto řešení přijala také. Jak lze regulovat tepelnou expanzi hliníkových pístů? Nakonec legování hliníku křemíkem poskytlo úlevu a současně zvýšilo pevnost materiálu za tepla.

Lákavé také jako nouzové opatření je provozovat bohatou směs paliva a vzduchu, protože to snižuje teplotu plamene. Bohatý provoz byl však také riskantní, protože kdyby na daném okruhu byly horké a chladné zóny, motor by se v chladnějším vzduchu naklonil, vyrobil více energie a tepla a možná by se zabavil bez varování.

Krok za krokem byly problémy rozebrány. Jakmile se operační proměnné dostaly pod kontrolu, dva tahy ve větších velikostech se staly úspěšnými. V roce 1963, Suzuki vzal 125 šampionátu s jeho 25, 5-hp RT63 dvojče, jehož síla na plochu pístu byla nyní 5, 7. Ve stejném roce dominoval superrychlý belgický GP v lázních Yamaha RD56 vzduchem chlazené dvojče 250 ccm. Jakmile byly vyřešeny problémy s dodávkou paliva způsobené jeho karburátory s dálkovým plovákem, dva japonští jezdci Fumio Ito a Yoshikazu Sunako právě odjeli od dříve dominantních čtyř automobilů Honda (nutit tuto společnost, aby začala navrhovat 250cc šest). Výkon na čtvereční palec plochy pístu byl nyní 5, 9.

Další vývoj RD56 zvýšil na 54 koní, což Phil Read použil k porážce Hondy ve třídě 250cc v roce 1964 a '65. Zatížení pístem vzrostlo na 7, 1 k / čtvereční palec. V tomto procesu bylo zjištěno, že existují omezení výkonu, který lze udržet chlazením vzduchem. Stejně jako u čtyřtaktů je kompresní poměr (a tedy i točivý moment) omezen vysokou teplotou korunky pístu a hlavy válce, což podporuje detonaci. Přechod na chlazení vodou však nebyl ani snadný, ani přímočarý, vyžadoval si velký vývoj.

Při přepravě válců se prováděly jen malé pokroky. Yamaha v roce 1962, což je její sobotní rok pro další rozvoj, postoupila ze dvou přenosových portů na tři.

Kombinace jednoduchého úklidového systému se třemi přenosy a společného přesvědčení o hodnotě vysokého kompresního poměru klikové skříně se konspirovala, aby se dvojtaktní motocyklové motocykly GP velmi zúžily. Podívejme se ještě na další údaj o výkonnosti motoru: střední brzdný efektivní tlak (BMEP), což je průměrný čistý spalovací tlak (čistý průměr s odečtením tření a čerpací ztráty). Je to míra toho, jak dobře motor plní svůj válec (válce) čerstvou směsí a jak účinně hoří. V případě Suzukiho dvojče 125cc to bylo 112 psi a pro Yamaha RD56 1964–655 130 psi. Porovnejte to s dobrými čtyřmi zdvihovými špičkovými čísly BMEP, která po celá léta byla (a dnes zůstávají) v rozmezí 200 psi. Mějte na paměti, že dvoutaktní účinek vyvolává tento účinek pokaždé, když píst přijde na TDC, zatímco ve čtyřtaktní fázi je to jen pokaždé.

Kombinace jednoduchého úklidového systému se třemi přenosy a společného přesvědčení o hodnotě vysokého kompresního poměru klikové skříně se konspirovala, aby se dvojtaktní motocyklové motocykly GP velmi zúžily. V reakci na to Suzuki dal svým závodním motorům stále rostoucí počet přenosových rychlostí - sedm v roce 1962 50cc, osm v dvojici v roce 1963 125cc. V roce 1967, v posledním roce této klasické éry, by mělo jeho 50cc vodou chlazené dvojče 14 rychlostí. Ačkoli fascinující jako radikální extrém, nebyl to progresivní vývoj. Poslouchejte zvukové nahrávky vyrobené v závodech v těchto letech, řazení je konstantní: „bee-bee-bee-bee…“

SOUVISEJÍCÍ: Zkoumání konstrukce dvoutaktního motocyklového motoru

Nikdo v GP racingu nezpochybnil ortodoxii tříprůchodového úklidu, i když se zdálo, že omezuje BMEP na přibližně 135 psi. To je dalo na stejnou loď s čtyřdobými vývojáři, kteří čelili BMEP omezenému na 180–200 psi, byli nuceni hledat zvýšenou sílu zvýšením otáček.

Honda nahradila své dvojčata 125 ccm čtyřmi otáčkami s vyššími otáčkami a poté pětiválec o objemu 125 ccm, který byl bezpečný na 21 500 ot / min. Dva zdvihy, protože museli plnit své válce zhruba v jedné třetině revoluce (spíše než tři čtvrtiny revoluce dostupné ve čtyřtaktech), byly méně schopné rev. Přidejte k tomu skutečnost, že čtyřtaktní oblast ventilu je omezena vývrtem (protože ventily jsou umístěny v hlavě), zatímco dvoudobý útlum ztrácí oblast portu při zvětšování vývrtu a zdvihu je zkrácen (protože jeho otvory jsou ve válci) zeď).

Výsledkem bylo, že japonští konstruktéři dvoudobých tahů přijali omezený BMEP tříplachtového čištění a zaměřili vývoj na zvýšení výkonu pomocí většího počtu válců s vyššími otáčkami. Výsledkem byly velmi složité motory V-4. Do konce roku 1967 dosáhl Suzuki 42 koní při 16 500 ot / min ze svého čtyřválce RS67 125. To odpovídalo zatížení pístu 6, 8 hp / čtvereční palec plochy pístu a BMEP 135 psi. Pro Yamahu ukončila éra 250cc čtyři RD05 éru 73 hp při 14 000 ot / min pro plochu pístu 7, 7 hp / čtvereční palec s BMEP rovnou 138 psi.

Jak víme, že posledních 125 ccm dvoudobých dvouhry v závodech GP dosáhlo 55 koní - zatížení pístem 15, 5 koní / čtvereční palec a BMEP 224 psi -, bylo jasné, že ještě zbývá mnoho vývoje.