Každý závodník se 2 tahy vám řekne, jak důležité je potrubí (nebo expanzní komora, přesněji) na jejich kole. Neexistuje žádná jiná položka ve dvoudobém tahu, která by měla tolik vliv na výkon. Co je to expanzní komora a jak fungují?

Problém s tak jednoduchou konstrukcí, jako je dvoudobý tah, spočívá v tom, že je poměrně obtížné jej zlepšit. Při pokusech o zlepšení výkonu inženýři mnohokrát změnili časování portů, velikost karburátoru, kompresní poměr a časování zapalování, ale nakonec si uvědomili, že pro získání lepšího, využitelnějšího výkonu může udělat jen málo dalšího.

Časování výfukového portu

Jak inženýři získali více znalostí o dvoudobém zdvihu a jeho pracovních principech, bylo zřejmé, že ke zvýšení výkonu potřebují metodu změny načasování výfukového portu.

U motoru s pístovým otvorem je výfukový otvor otevřen a uzavřen symetricky okolo TDC (horní úvratí), takže pokud jste port spustili dříve, abyste zahájili kompresní fázi dříve, automaticky jste spálené plyny udržovali déle, což by se pak smíchalo s například nový poplatek.

Michel Kadenacy

Systém pro otevírání a uzavírání výfukového otvoru v různých bodech o TDC byl zjevně potřebný. Ruský inženýr Michel Kadenacy po mnoha výzkumech a vývoji objevil, jak toho dosáhnout pomocí pulzů (tlakových vln) z výfuku.

Kadenacy zjistil, že pečlivá konstrukce výfukového systému by mohla efektivně využít tlakové impulsy k uzavření výfukového otvoru, aniž by bylo třeba dalších pohyblivých mechanických částí. Při dalším poznávání zjistil, že pulsy přímo souvisely s tvarem, velikostí, délkou a průměrem trubky a tlumiče.

Další experimenty vedly k pochopení toho, jak a kdy změnit směr pulsu.

Co to tedy všechno znamená ve skutečnosti?

Po absolvování 2-taktního cyklu (u motoru s pístovým portem) máme:

• Vstup
• Primární komprese
• Převod
• Komprese
• Napájení
• Vyčerpat

Ačkoli je 2-takt ve své činnosti velmi jednoduchý, interakce mezi fázemi je složitější. Například, když se píst pohybuje na vstupním zdvihu, stlačuje také předchozí náboj připravený k vypálení. Proto při opětovném pohledu na cykly se děje současně:

• Vstup - komprese současně
• Primární komprese - předchozí čerstvý náboj se přenáší z klikových skříní na horní část válce během silového zdvihu
• Komprese - konec vstupní fáze
• Síla - jak píst klesá, čerstvý náboj v klikových skříních se stlačí a výfukový otvor se otevře
• Výfuk - když spálená náplň opouští výfukový port, čerstvá náplň se přenáší na horní část motoru.

Kritická fáze ve vztahu k výfuku nastává, když se píst začíná vracet, těsně před uzavřením výfukového otvoru a čerstvý náboj začne sledovat staré / spálené plyny ven do potrubí. Pokud by vracející se impuls mohl zatlačit nový náboj zpět do válce právě ve správný čas (předtím, než ho píst utěsní), vyrobí by se více energie a zbytečně by se spotřebovalo méně paliva.

Ačkoli účinek (často označovaný jako efekt Kadenacy) bude fungovat pouze v omezeném rozsahu otáček, získaná užitečná síla může být přizpůsobena aplikaci. Například silniční silniční kolo by potřebovalo tuto sílu ve středním až vyšším rozsahu otáček, kolo MX by to potřebovalo v rozsahu nízkých až středních otáček a zkušební kolo na dolním a středním konci rozsahu otáček.

Expanzní komora

Poté, co objevil pozitivní přínosy použití pulsů, další výzkum dospěl k závěru, že tyto pulzy změnily směr, když výfukové potrubí (nebo tlumič) změnilo velikost nebo tvar. Tyto objevy vedou k systému expanzní komory.

Jak název napovídá, výfukový plyn z expanzní komory se skládá z komory, ve které plyny z výfukové fáze expandují do. Avšak změna tvaru komory, jak se zmenšuje, nastavuje puls, který se vrací k výfukovému portu. Pokud vratný puls dorazí ve správný čas, zatlačí nespálené plyny zpět do válce.

Ačkoli obecně došlo k mnoha pokrokům s technologií dvoudobých zdvihů, a zejména u expanzních komor, zůstávají stejné provozní principy. Průkopnická práce, kterou prováděli inženýři, jako je Kadenacy, posunula výkon 2 úderů na úrovně, které je těžké porazit i dnes.

Další čtení:

Klasické dvoudobé závodníky

Racing Motocykl Jetting