jármű kiválsztása
gyártó kiválasztása
modell kiválasztása

Vespa és Lambretta forgattyús tengelyek

létrehozva Jesco 15:01 órakor 2022. január 26.

Kurblitengelyek: Általános

Több teljesítmény a nagyobb nyomaték és/vagy a nagyobb sebesség révén? A teljesítmény egyenlő a nyomaték és a nyomaték leadási sebesség szorzatával. Hogyan érnek el ekkora teljesítményt a versenymotorok? Ez csak a nyomaték vagy a fordulatszám növelésével lehetséges.

P=Md * (r)

P = Teljesítmény (kW)
Md
= Nyomaték (Nm)
(r) = Sebesség (rad/s)

Ha ezt a képletet a robogóddal akarod újraszámolni, akkor is közös nevezőre kell hoznod a mértékegységeket. A képlet akkor érvényes, ha a sebességet a nem hagyományos rad/s dimenzióban adjuk meg. Tudni kell, hogy egy perc az egy perc. Tudni kell, hogy egy perc 60 másodperc, egy fordulat pedig 6,28 rad. Ha feltételezzük, hogy a maximális nyomaték 15 Nm 6000-es fordulatszámon, akkor a teljesítmény itt:

P = 15 Nm * 6000 rpm * 1 perc/60 s * 6,28 = 9420 Nm/s

1 Nm/s = 1 Watt, 1000 Watt = 1 kilowatt, tehát az itt leírt Vespa motor teljesítménye 9,4 kW *1,36 = 12,8 LE 6000 fordulat/perc fordulatszámon.

A nyomaték többé-kevésbé az elmozdulásból adódik. A nyomatéknak fix felső határai vannak, mert a legjobb esetben a teljes henger térfogata megtelhet friss benzin-levegő keverékkel, és dugattyúütésenként elégethető (turbófeltöltés, nevetőgáz vagy hasonló nélkül). Mindössze annyit tehetünk, hogy minden alkatrész jól illeszkedik egymáshoz, hogy a lehető legnagyobb mértékben töltse ki a hengert, és hogy a hengerűrtartalom a lehető legnagyobb legyen. Ez pedig csak nagyobb lökettérfogattal és nagyobb furattal érhető el. A nagyobb löket a hosszú löketű tengelyekből, a nagyobb furat a tuninghengerekből származik. A nyomatékkibocsátás sebessége a másik változó, amellyel növelhető a teljesítmény. Ha ez megduplázódik, akkor a teljesítmény is megduplázódik. A versenymotorok azért pörögnek ilyen magas fordulatszámon, mert több henger töltetet kell elégetniük ugyanannyi idő alatt.
Fontos, hogy a motort minél magasabb fordulatszámra állítsuk, könnyebb súlyok és keményebb ellennyomó rugók alkalmazásával, mert egy nagy fordulatszámú motor fordulatszám-tartományában alig találunk erőt.

A kurblihálók - a megfelelő típus

A hengerek optimális feltöltéséhez nagy fordulatszámon a keveréknek a lehető leggyorsabban kell átáramlania a túlfolyónyílásokon, és ez akkor működik a legjobban, ha a túlfolyónyílások megnyitásakor a forgattyúházban a lehető legnagyobb a nyomás. Mivel ez a nyomás annál nagyobb, minél kisebb a forgattyúház térfogatának aránya a felső és az alsó dugattyúállás között, a holt térfogatot (a forgattyúházban lévő levegő térfogatát) igyekszünk a lehető legkisebbre csökkenteni. Ezt többek között a forgattyús tengelyek teljes forgattyústengellyel rendelkező forgattyús tengelyeivel érik el, amelyek a lehető legnagyobb mértékben kitöltik a forgattyúsházat. Azonban túlzásba lehet vinni a holt tér megszüntetését, mert van egy optimális előtömörítési szint. Ha ezt túllépi, negatív hatások érvényesülnek, és a motor teljesítménye ahelyett, hogy növekedne, csökken. A tömör orrtengelyen kívül számos más tengelytípus is rendelkezésre áll a tuningszektorban, amelyek mindegyike egy bizonyos célra optimalizált.

Az áramlásoptimalizált ajak- és harang- (vagy gomba-) tengelyek - a tömör peremtengely továbbfejlesztéseként - közvetlen vagy membrános szívócsővel ellátott motorokhoz alkalmasak. Az orcák alakja nem akadályozza szükségtelenül a beáramló gázáramlást, és nagyobb hasznos burkolati térfogatot hoz létre. Az előtömörítés így kissé csökken, több friss gáz áramolhat be, és nagyobb töltöttségi fok érhető el. Ez a kölcsönhatás szélesebb fordulatszám-tartományt tesz lehetővé, és az elérhető teljesítmény növekszik.

Forgószelepek és forgattyús szelepek

A forgószelepesek viszont szívesen használnak versenyszelepes vagy hosszú lökettérfogatú tengelyeket. A jelentősen hosszabb szívási idő mellett, ami pozitív hatással van a töltés mértékére, a versenytengelyek áramvonalasított és polírozott forgattyústengelyekkel is rendelkeznek, amelyek csökkentik a turbulenciát és az elakadást. A forgólapátos motorokhoz készült újabb versenyhajlattyúknak is ugyanazok az előnyei, mint a membránhajlattyúknak.

A kiváló minőségű tengelyeket a finom kiegyensúlyozás (lásd alább "Teljes egyensúly") és a nagyfokú koncentricitás - azaz nincs "kopogás" az egyik irányban - jellemzi (= irányított tengely). Ez különösen simává teszi őket.

A polírozott orcák vagy összekötőrudak kisebb áramlási ellenállást biztosítanak.

A csúcskategóriás kismotorok számára 87 mm átmérőjű (az eredeti 82 mm helyett) forgattyús tengelyeket kínálnak. Ezek nagyobb biztonságot nyújtanak a csavarodás ellen, mivel több anyag van a csap fölött, és így a présméret nagyobbra választható. A forgattyúsházat azonban 88 mm-re kell csavarni.

Teljes egyensúly
Amikor a "kiegyensúlyozott" kifejezést használjuk, az "12 óránál kiegyensúlyozottat" vagy "statikusan kiegyensúlyozottat" jelent. A csatlakozó rúdszem 12 óránál (felül) kileng, amikor a tengely szabadon és vízszintesen van felfüggesztve. Minden forgó tömeg 100 %-ban kiegyensúlyozott a kiegyensúlyozó furatok segítségével. A dugattyúk, gyűrűk, csapok stb. a "visszafordítható" transzlációs tömegek. Sajnos az egész rendszer soha nem lehet 100%-ban kiegyensúlyozott, ezért nincsenek rezgésmentes 1 hengeres motorok. Ez a holtpontok gyorsulásával és lassulásával, valamint a tömegek közti excentricitással függ össze.
A dinamikus kiegyensúlyozás azt jelentené, hogy az egész rendszert, beleértve a dugattyúkat és a tengelyeket is, kiegyensúlyozzák. Sajnos ez az erőfeszítés a gyakorlatban nem megvalósítható. Valójában a dugattyú és a tengely egyensúlyát próbáljuk jól kiegyensúlyozni, amit az "egyensúlyi tényező" ír le. A forgó és a lengő (transzlációs) tömegek súlyarányát írja le. A tapasztalat azt mutatja, hogy a 40 % körüli érték jó eredményt ad.
A NIK kiegyensúlyozó állvány jó eszköz az egyensúly ellenőrzésére és beállítására.
NIK kiegyensúlyozó állvány.

A stroke

A hosszabb löket a forgattyústengely forgástengelyétől távolabbra helyezett forgattyúcsap segítségével érhető el. Ez a hatás például egy excentrikus csap segítségével is elérhető. 1 mm-rel nagyobb távolság a tengelytől 2 mm-rel nagyobb löketet jelent. A dugattyú ezután 1 mm-rel a felső holtponton túlra és 1 mm-rel az alsó holtpont alá mozog. Annak érdekében, hogy a dugattyú ne ütközzön a fejhez, 1 mm-rel vastagabb láb- vagy fejtömítést kell felszerelni. Ezenkívül a dugattyúszoknyát alul kissé meg kell rövidíteni, hogy az alsó holtponton ne ütközzön a házba. Az időzítés mindenképpen változni fog.

Kompenzáció lábtömítéssel: a kipufogási idők hosszabbak, a túlfolyási idők jelentősen hosszabbak. Ha a kipufogót is kissé megemelik marással, a motor magasabb fordulatszámra optimalizálódik.

Kompenzáció a fejtömítéssel: A kipufogási és a túlfolyási idő csak kissé hosszabb - a túlfolyási idő azonban jobban változik, mint a kipufogási idő (=kevesebb előürítés). Optimalizálás a nagyobb nyomatékhoz közepes fordulatszámon.

Különbség az eredeti emelőtengely és a hosszútengely (pl. Vespa PX200) között: A csatlakozórúd csapja 1,5 mm-rel kijjebb helyezkedik el. A TDC és a BDC összeadásával a Vespa 3 mm-rel nagyobb löket érhető el. A kompenzáció megfelelő láb- vagy fejtömítésekkel történik. Ez azonban az időzítést is megváltoztatja, amit figyelembe kell venni.
Különbség az eredeti emelőtengely és a hosszútengely (pl. Vespa PX200) között: A csatlakozórúd csapja 1,5 mm-rel kijjebb helyezkedik el. A TDC és a BDC összeadásával a Vespa 3 mm-rel nagyobb löket érhető el. A kompenzáció megfelelő láb- vagy fejtömítésekkel történik. Ez azonban az időzítést is megváltoztatja, amit figyelembe kell venni.
A forgattyús tengely lökete meglehetősen könnyen mérhető: Mérje meg a külső csuklócsapszeg és a külső csapágyülés közötti távolságot. Ha kivonjuk a csatlakozócsapszeg átmérőjének felét és a csapágyülés felét, megkapjuk a középponttól a középpontig terjedő távolságot, amit nehéz megmérni. A mért érték *2 adja a löketet.
A forgattyús tengely lökete meglehetősen könnyen mérhető: Mérje meg a külső csuklócsapszeg és a külső csapágyülés közötti távolságot. Ha kivonjuk a csatlakozócsapszeg átmérőjének felét és a csapágyülés felét, megkapjuk a középponttól a középpontig terjedő távolságot, amit nehéz megmérni. A mért érték *2 adja a löketet.

Kurblitengelyek: Nagyobb furat vagy nagyobb löket?

A hosszú löket a drágább, de a teljesítménynövekedés szempontjából a jobb módszer a lökettérfogat növelésére, mivel az 5%-kal nagyobb lökettérfogat (ami 5%-kal nagyobb lökettérfogattal érhető el) 5%-kal nagyobb négyzetmilliméternyi ablakfelületet jelent, ha az időzítés változatlan marad. Tehát az elmozdulás és az ablakfelület ugyanolyan arányban nő. Ezzel szemben a furat megváltoztatásával 5%-kal nagyobb lökettérfogat (ami 2,46%-kal nagyobb furattal érhető el, mivel a furat négyzetre van állítva a lökettérfogat számításánál) csak 2,46%-kal nagyobb ablakfelületet érhet el. Ez az oka annak is, hogy a Grand Prix nagyteljesítményű kétütemű motorok többnyire négyüteműek (a lökettérfogat és a furat aránya nagyjából azonos).

Nekünk, robogósoknak azonban a szabványos motorok alapján kell tuningolnunk, és nem választhatjuk meg szabadon a lökettérfogatot és a lökettérfogat-búr arányt. Több furat könnyen és olcsón elérhető a hengerek cseréjével, ezért ez a legelterjedtebb módszer. Még akkor is, ha ez sajnos csak egy rövid löketű motort eredményez.

Nagyon hosszú kipufogógáz- és túlfolyási időzítés és ezáltal nagy teljesítmény azonban csak a dugattyúút növelésével érhető el. A forgattyúház körüli csavarkötés azonban szűk határokat szab a lehetséges további lökethossznak, és a házat meg kell munkálni, azaz ki kell orsózni, hogy az átmérőben elegendő hely legyen a hosszú lökethosszú tengely számára. Mivel a 20 m/s-os kritikus dugattyúsebességet excentrikus, hosszú löketű tengelyek esetén lehet elérni, a karburátor és a gyújtás beállításait is rendkívül pontosan kell beállítani. Ha azonban veszi a fáradságot, és a hengerek időzítését is optimálisan állítja be, akkor egy nagyon erős motorral jutalmazzák, és 40 LE/40 Nm feletti teljesítmény is lehetséges.

Mire van szüksége egy alacsony rezgésszámú forgattyútengelynek?

A forgattyús tengely jelentősen befolyásolja, hogy a motor milyen erősen rezeg. Az erős rezgések nemcsak a menetkomfortra vannak negatív hatással, hanem a robogó egyes alkatrészeinek tartósságát és nem utolsósorban a motor teljesítményét is befolyásolják.

A forgattyús tengely alacsony rezgésszámú működéséhez több tényező is fontos:

  1. Aforgattyústengely beállítása: A forgattyútengelynek mindig teljesen egyenesen kell futnia a csapágyak között. A két forgattyúhíd a forgattyúcsapon keresztül kapcsolódik egymáshoz. Ha a forgattyús tengely ennél a csatlakozásnál elcsavarodik, rezgések lépnek fel.
    Akülönösen jó minőségű forgattyús tengelyeket, mint például a SIP Performance tengelyeket, kézzel nagyon pontosan igazítják.

  1. Kiegyensúlyozási helyzet: A forgattyús tengelynek a lengő tömegek (dugattyúk stb.) ellensúlyával kell rendelkeznie. Ez azt jelenti, hogy a csapágyfelületeken nyugvó, összeszereletlen forgattyús tengely az ellensúly körül fog lengni. A forgattyús tengely legnehezebb pontja lefelé mutat. Ahhoz, hogy ez a súlypont hasznos ellensúlyt jelentsen a dugattyú mozgásával szemben, a forgattyúcsapnak 12 óránál vagy (ha a forgattyús tengely az óramutató járásával megegyező irányban forog) 1 óránál kell lennie.
    Sok Vespa versenykormányt durván megmunkáltak, hogy több helyet biztosítsanak a friss gáznak a szívócsőben. Ez gyakran az ellensúly ferdüléséhez vezetett. Egy jó modern tengely a megmunkálás vagy a kiegyensúlyozó súlyok alakjával kompenzálja ezt a ferdeséget.

  1. Egyensúlyi tényező: A forgattyús tengely által a dugattyúhoz helyezett ellensúlynak meg kell felelnie a dugattyú súlyának. Ennek a súlynak az ideális tényezőjét százalékban kifejezve egyensúlyi tényezőnek nevezzük. Az, hogy egy motor esetében mi az ideális egyensúlyi tényező, ismét sok más tényezőtől függ. Például a henger pozíciója.
    A probléma az, hogy nincs egyetlen abszolút helyes egyensúlyi tényező. Minden gyártónak megvan a saját filozófiája. Ezenkívül minden gyártó más-más dugattyúsúlyt használ az egyensúlyi tényező meghatározásához. Általában a saját termékeik, amelyekhez a forgattyús tengelyt tervezték.

Mit jelent a "finoman kiegyensúlyozott" kifejezés?
A
finoman kiegyensúlyozottvalójában nem egyértelmű technikai kifejezés. Ez inkább egy köznyelvi kifejezés a különösen jól kiegyensúlyozott forgattyús tengelyre. Ennek ellenére úgy döntöttünk, hogy ezt a kifejezést a forgattyús tengelyre vonatkozó információként használjuk.

A "finoman kiegyensúlyozott" kifejezést olyan forgattyús tengelyek leírására használjuk, amelyek mindhárom fenti pontnak megfelelnek:

  • Ezek különösen precízen vannak összehangolva.

  • 12 vagy 1 óránál egyensúlyoznak.

  • A gyártó bizonyos egyensúlyi tényezőt épített be a tervezésbe.

Sajnos ez nem garancia arra, hogy az adott tengely kiegyensúlyozása tökéletesen illeszkedik a tervezett motorhoz. De ez egy egyértelmű minőségi jellemző, ami nagyban növeli a zökkenőmentes motorozás valószínűségét.

A csatlakozó rúd

A hosszabb csuklópálca nem változtatja meg a löketet, de a hengert ennek megfelelően meg kell emelni. A hosszabb csuklópálca előnye, hogy a félütemnél kevésbé dől el, és így a dugattyú kisebb oldalirányú erőt fejt ki a hengerfalra, ami kisebb súrlódást eredményez. Ennek az előnynek azonban drasztikusan nagyobb forgattyúház térfogat az ára: A lábpecsét belső pereme által körülvett terület magasságának szorzatával nő.

Az időzítés is változik a hosszú összekötőrúddal. Azonban csak kis mértékben, mert a dugattyú emelési görbéje némileg megváltozik.

Mivel a forgattyústengelyeket a forgórúdcsap tartja össze, kívánatos, hogy a két tengelycsap csavarodásának megakadályozása érdekében a lehető legnagyobb legyen a tömörítési méret. A csuklócsapszeget, amelyen a csuklórúd és a csapágy ül, nagy nyomással a tengely két orcájába nyomják. Ha az orsók furatai túl nagyok, vagy a csap átmérője túl kicsi, a sajtolt kapcsolat nem tud elegendő szilárdságot kifejteni, és megadja magát. Ez súlyos motorkárosodáshoz vezethet. Emiatt a nagyobb teljesítményű motorok csatlakozórúd-csapágyait gyakran hegesztik az orsókhoz, hogy eleve megakadályozzák a csavarodást.

Különbséget teszünk a szabványos és a csiszolt lapátos, áramlásoptimalizált csuklópálcák között.

A csatlakozó rúd hosszát mindig a középső szemtől a középső szemig kell mérni. A csúcskategóriás kismotorok számára például a POLINI speciális tengelyei 97 mm helyett 102 mm-es hajtórúdhosszúságúak.

A régebbi Vespa modelleken a súrlódás minimalizálása érdekében sárgaréz perselyeket használtak a hajtórúdcsapágyakhoz. A keverék magas olajtartalma és a nagyon alacsony motorfordulatszám miatt a múltban megbízhatóan lehetett motorozni. Mivel azonban a modern motorok nagyobb fordulatszámot érnek el, és kevesebb olajat adagolnak, manapság általában tűcsapágyakat használnak a csatlakozó rúd felső és alsó részén. Ezek nagyobb sebességet is kibírnak, és a versenytengelyek esetében további kenőnyílásokon vagy -nyílásokon keresztül keveréket is kapnak. Ez megbízhatóan megvédi a csapágyat a "száraz", túl melegedő és a dugattyúcsapon vagy a csapszegcsapon megtapadó csapágyat. A kiváló minőségű ezüst csapágyaknál a csapágybetétet ezüstözik, ami kisebb súrlódást és kopást eredményez, és így hosszabb élettartamot biztosít.

Példakép
Késes összekötő rúd
Késes összekötő rúd
Szabványos összekötő rúd
Szabványos összekötő rúd
Csuklópálca készlet, beleértve a csuklócsapokat és a nyomólemezeket is
Csuklópálca készlet, beleértve a csuklócsapokat és a nyomólemezeket is

Smallframe: Kúp, csapágy és olajtömítéses ülés

A Smallframe forgattyús tengelyek három különböző változatban kaphatók:

A régebbi kisméretű modellek (V50/PV/ET3) alapfelszereltségként egy "hegyes" kúppal ellátott forgattyús tengellyel vannak felszerelve (Ø 19 mm-es olajtömítés, Ø 20 mm-es csapágyfelület), amelyen a ventilátor kereke ül. Ez azonban nem különösebben strapabíró, ezért már enyhe hangolással is leválhat.

Ezzel szemben az utódmodell kúpja sokkal stabilabb: a PK XL forgattyús tengelye tompább kúppal rendelkezik, 20 mm-es olajtömítéses üléssel (a csapágyülés Ø-je változatlan marad), amely nemcsak minden tuningcélra optimálisan alkalmas, hanem ideális alapot jelent az elektronikus gyújtásra való átálláshoz is. Az 51 mm-es lökethosszúságú tengelyek (eredetileg a PK125XL/ETS-ekbe szereltek) a legstabilabb kialakításúak, tovább erősített olajtömítés-üléssel (24 mm) és 25 mm-es csapágyüléssel. Tökéletes az ambiciózus tuning projektekhez. Ezek azonban csak az eredeti V50 és PK50 házakba építhetők be, átalakító csapágyazással és olajtömítéssel együtt.

Röviden, háromféle olajtömítés- és kétféle csapágyülésméret létezik a kisméretű Vespákon.

Kurblitengelyek és Lambretta

Az 1-3 LIS/SX/TV DL/GP sorozat szabványos tengelyei 58 mm-es lökhosszúságúak és 107-es csatlakozórúddal rendelkeznek. Csak a TV175 alapfelszereltségként 116 mm-es csatlakozórúddal rendelkezik.

Lehetőség van 110 mm-es forgattyústengely beépítésére a 107 mm-es forgattyústengely helyett. Ennek eredményeként a motor egyenletesebben fog működni. Ebben az esetben a hosszabb csuklópálcát 3 mm-es lábtömítéssel kell kompenzálni. A 107 és 110 mm közötti különbség azonban nagyon kicsi. Jobb, ha 116 mm-es forgattyústengelyre alakítjuk át a forgattyústengelyt. A hosszabb csuklópálca ideálisan kompenzálható egy alacsonyabb sűrítési magasságú dugattyúval. A legtöbb Lambretta hengerhez az eredeti 39 mm-es dugattyúk helyett 30 mm-es sűrítési magasságú dugattyúk kaphatók. Ily módon a simaság tekintetében valódi javulás érhető tetten.

A tuningszektorban különbséget lehet tenni a versenytengelyek és a hosszútávú tengelyek között. Mivel a Lambretta motorok közvetlenül a hengerbe szívják a levegőt, a forgattyústengely alakját nem befolyásolják a forgattyúházba történő szívás követelményei. A versenytengelyeket különösen rugalmas anyagok, kiváló minőségű csapágyak, speciális csatlakozó rudak, különleges kiegyensúlyozás vagy súly jellemzi. A hosszú ütésű tengelyek számos változatban kaphatók. A 60 mm-es löketek messze a legnépszerűbbek, mivel a 60 mm-es tengelyek általában a ház módosítása nélkül beépíthetők. A 60 mm-nél nagyobb lökettérfogatú, hosszú lökettérfogatú tengelyek nagyobb átmérőjű forgattyúsházat igényelnek.

A Vespával ellentétben a Lambretta kúpja csak két, egymással cserélhető változatban kapható. A nagy, 25 mm-es kúp (közvetlenül az olajtömítés után mérve) eredetileg csak a DL/GP motorban volt. Az összes többi modell kis kúpja 21 mm-re keskenyedik közvetlenül az olajtömítés ülése után. Maximális terhelésnél vagy nagy sebességnél azonban hatalmas erők hatnak a teljes kúpra, amelyeket a 21 mm-es kúp keskeny csúcsa nem mindig képes megbízhatóan elviselni. Alapvetően ugyanez érvényes itt is: Minél vastagabb a kúp, annál stabilabb és annál alkalmasabb a hangolásra. A kúptól függően természetesen szükség van a megfelelő ventilátorkerékre is.

Jesco
Jesco

Jesco ist Techniker und Produktentwickler bei SIP Scootershop. Vielen ist er aus Videos aus dem SIP TV Tutorial Kanal bekannt, wo Jesco komplizierte Zusammenhänge einfach erklärt.