Kevin Cameron แห่ง Cycle World ทำลายมันลง บาคาร่า โดย KEVIN CAMERON/CYCLE WORLD | เผยแพร่เมื่อ 22 ม.ค. 2019 19:30 น เทคโนโลยี
ท่อสองจังหวะ
ท่อแบบสองจังหวะมีรูปร่างที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยส่วนโทรโข่งสองส่วนเปิดซึ่งกันและกันเพื่อปรับคลื่นแรงดันบวกและลบไปยังตำแหน่งลูกสูบเพื่อขจัดก๊าซไอเสียและชาร์จส่วนผสมของเชื้อเพลิง เจฟฟ์ อัลเลน
แบ่งปัน
เรื่องราวนี้เผยแพร่ครั้งแรกบนcycleworld.com
มีองค์ประกอบเพียงไม่กี่อย่างที่มีผลกระทบต่อการออกแบบของรถจักรยานยนต์เช่นเดียวกับระบบไอเสีย ตั้งแต่ส่วนหัวจนถึงทางออก รูปทรงโค้งมนช่วยกำหนดจักรยานยนต์ที่เราชื่นชอบบางรุ่น แต่รูปทรงนั้นยังห่างไกลจากความสวยงามอย่างแท้จริง
ก๊าซไอเสียมีพลังงานที่มีประโยชน์ในรูปของความเร็ว และรูปทรงเรียบช่วยลดการสูญเสียพลังงานนั้น จังหวะกำลังเต็มของลูกสูบเริ่มต้นด้วยก๊าซเผาไหม้ที่ประมาณ 1,000 psi สองสามองศาหลังจากจุดศูนย์กลางตายบน ความดันนั้นตกลงอย่างรวดเร็วเมื่อดันลูกสูบลง และส่งกำลังไปยังลูกสูบ ในขณะที่วาล์วไอเสียหรือพอร์ตเริ่มเปิด ประมาณ 100 psi ก็เหลือเพียงแรงดันการเผาไหม้
เราไม่สามารถขยายแก๊สนั้นด้วยลูกสูบ
เพื่อให้ได้พลังงานทั้งหมดหรือไม่? ทำได้ แต่ทำไม่ได้เพราะวาล์วไอเสียต้องเริ่มเปิดก่อนถึงศูนย์กลางด้านล่าง และแรงดันในกระบอกสูบต่ำเช่นนั้นจะถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในอีกทางหนึ่ง นั่นคือ ในท่อไอเสียที่ปรับแล้ว
เครื่องยนต์ของยานยนต์นำพลังงานไอเสียกลับมาใช้ใหม่มากขึ้นในเทอร์โบชาร์จเจอร์ แต่จนถึงตอนนี้ พลังเทอร์โบที่บูสต์อย่างจริงจังยังกะทันหันเกินไปสำหรับรถจักรยานยนต์ทั่วไป ดังนั้นพลังงานไอเสียจึงถูกนำมาใช้เป็นคลื่นเสียง
ทั้งคลื่นบวก (แรงดัน) และคลื่นลบ (ดูด) ที่เคลื่อนที่ในท่อที่มีรูปร่างถูกต้อง สามารถใช้เพื่อช่วยการเคลื่อนที่ของลูกสูบในการขจัดก๊าซไอเสียที่ใช้แล้วและเติมกระบอกสูบด้วยประจุใหม่
กฎพื้นฐานในการสร้างท่อร่วมไอเสียคือทุกที่ที่ท่อเพิ่มขึ้นในส่วนตัดขวาง พัลส์แรงดันไอเสียที่ผ่านไปจะขยายตัว ดังนั้นจึงแผ่รังสี/สะท้อนคลื่นลบกลับต้นน้ำ ที่ใดก็ตามที่ท่อลดขนาดลงในพื้นที่จะยึดพัลส์ไว้ ทำให้สะท้อนคลื่นบวก
ระบบไอเสียสี่จังหวะ
ระบบไอเสียสี่จังหวะสมัยใหม่ใช้การออกแบบที่มีอุปกรณ์ต่างๆ เช่น วาล์วที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อควบคุมระดับเสียงและปรับแต่งการส่งกำลัง เจฟฟ์ อัลเลน
ในระบบสี่จังหวะ เมื่อวาล์วไอเสียเริ่มเปิด ชีพจรของแรงดันไอเสียจะเข้าสู่ท่อส่วนหัวของกระบอกสูบนั้น เมื่อถึงจุดที่มีการขยายท่อ—ไม่ว่าส่วนหัวจะเชื่อมต่อกับตัวสะสมขนาดใหญ่หรือเชื่อมต่อกับโทรโข่งที่เรียว—จะส่งคลื่นแรงดันลบกลับไปยังเครื่องยนต์ ความยาวของส่วนหัวถูกเลือกเพื่อทำให้คลื่นลบนั้นมาถึงกระบอกสูบระหว่างวาล์วคาบเกี่ยวกัน ซึ่งเป็นช่วงรอบศูนย์ตายบนที่ส่วนท้ายของจังหวะไอเสียเมื่อวาล์วไอเสียยังไม่ปิดสนิท แต่ช่องไอดีได้เริ่มเปิดแล้ว คลื่นลบนั้นเข้าสู่กระบอกสูบ ในตอนแรกจะแยกก๊าซไอเสียเฉื่อยออกจากห้องเผาไหม้เหนือลูกสูบ จากนั้นเข้าสู่ระบบไอดีเพื่อทำให้กระแสไอดีเริ่มเข้าสู่กระบอกสูบ ก่อนที่ลูกสูบจะเริ่มเคลื่อนลงมาตามจังหวะไอดี นี้ช่วยเพิ่มแรงบิดโดย 1) ป้องกันการเจือจางของประจุใหม่โดยก๊าซไอเสียที่เหลือ; และ 2) โดยให้กระบวนการไอดีเป็นจุดเริ่มต้น
เนื่องจากคลื่นลบและคลื่นบวกสลับกันในท่อไอเสีย ที่รอบต่อนาทีที่ต่ำกว่า จึงไม่เป็นคลื่นลบที่เข้าสู่ห้องเผาไหม้อีกต่อไปในระหว่างการทับซ้อนกันของวาล์ว เป็นคลื่นบวก ซึ่งอัดก๊าซไอเสียกลับเข้าไปในห้องเผาไหม้ ย้อนกลับผ่านวาล์วไอดี และเข้าสู่ระบบไอดี โดยการเจือจางประจุใหม่ที่ลูกสูบกำลังจะเข้าไป จะทำให้แรงบิดของเครื่องยนต์ลดลง นี่คือ “จุดราบ” ที่ผู้สร้างเครื่องยนต์และนักแข่งทุกคนคุ้นเคย ธรรมชาติให้ แต่ธรรมชาติก็เอาไปด้วย
โยชิมูระ อัลฟ่า ที
ระบบไอเสียที่ได้รับการปรับแต่งอย่างสูงและเบาเป็นพิเศษ เช่น ระบบไทเทเนียม Yoshimura Alpha T ซึ่งเป็นการแข่งขันแบบปิดในคอร์สนี้ จะเพิ่มความยาวส่วนหัวและการไหลของไอเสียให้สูงสุดเพื่อเพิ่มแรงบิดและแรงม้า เจฟฟ์ อัลเลน
ท่อสองจังหวะดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง พวกเขาเริ่มต้นด้วยท่อเฮดเดอร์ที่เรียวยาวเช่นเดียวกับท่อสี่จังหวะ ตามด้วยแตรที่เหมือนโทรโข่ง ความแตกต่างก็ปรากฏขึ้น หลังจากที่แตรมีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ หลังจากนั้นท่อจะค่อยๆ เรียวลงมาเป็นโทรโข่งแบบย้อนกลับ จนถึง “ปลายท่อ” ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (ซึ่งอาจมองไม่เห็นภายในท่อไอเสียบางรูปแบบ)
เมื่อลูกสูบของเครื่องยนต์สองจังหวะลดต่ำ
ลงตามจังหวะกำลัง เริ่มเปิดพอร์ตไอเสียขนาดใหญ่ในผนังกระบอกสูบ ชีพจรของแรงดันจะถูกปล่อยเข้าไปในส่วนหัว
เมื่อไปถึงแตรคล้ายโทรโข่ง จะเป็นคลื่นลบที่สะท้อนกลับมาที่กระบอกสูบ ที่นั่น แรงดันต่ำช่วยขจัดไอเสียออกจากกระบอกสูบและช่วยให้ประจุใหม่เข้าสู่พอร์ตถ่ายโอนสองพอร์ตหรือมากกว่า
เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา
การออกแบบไอเสียของรถจักรยานยนต์สมัยใหม่ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นคือความต้องการเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาเพื่อลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย สิ่งนี้ต้องการการทรงตัวทางวิศวกรรมที่สามารถชื่นชมได้โดยการดูโครงสร้างภายในของการออกแบบไอเสียในปัจจุบันเท่านั้น เจฟฟ์ อัลเลน
ขณะที่เติมกระบอกสูบ ประจุใหม่บางส่วนเริ่มสูญเสียไปจากพอร์ตไอเสียที่ยังคงเปิดอยู่—แต่ความช่วยเหลืออยู่ในระหว่างดำเนินการ ในท่อ ชีพจรไอเสียได้ผ่านส่วนตรงกลางของท่อ และตอนนี้เข้าสู่โทรโข่งย้อนกลับ สะท้อนคลื่นบวกกลับไปยังพอร์ตไอเสีย คลื่นบวกนี้มาถึงทันเวลาเพื่อบรรจุกลับเข้าไปในกระบอกสูบด้วยประจุใหม่ที่เริ่มหนีออกจากท่าเรือ ในเขตรอบต่อนาทีกำลังสูงสุดที่แคบของรถสองจังหวะ กระบวนการนี้ทำงานเป็นซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง ให้พลังพิเศษแก่สองจังหวะ
งานของนักออกแบบท่อร่วมไอเสียคือการสร้างโซนของแรงบิดเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นให้กว้างพอที่ผู้ขับขี่โดยใช้กระปุกเกียร์สามารถให้เครื่องยนต์ทำงานในโซนนั้นได้เกือบตลอดเวลา โซลูชันของพวกเขาช่วยให้เครื่องจักรที่เราชื่นชอบมีแรงขับและคำราม และสร้างเส้นที่สวยงามที่เราจำได้มากที่สุดบาคาร่า / BMW ราคา
