Всеки състезател с 2 тактове ще ви каже колко важна е тръбата (или разширителната камера, по-точно) на мотора им. Няма друг елемент от 2-тактов, който да повлияе толкова на производителността. И така, какво е разширителна камера и как работят?

Проблемът с такъв прост дизайн като двутактовия е, че е сравнително трудно да се подобри. В опитите си да подобрят производителността, инженерите многократно променят времето на пристанището, размера на карбуратора, съотношението на компресия и времето за запалване, но в крайна сметка те разбраха, че има още малко, което могат да направят, за да получат по-добра, по-използваема, мощност.

Време за отработените газове

Тъй като инженерите придобиха повече познания за двутактовите и принципите на работа, обаче, стана очевидно, че за да увеличат мощността, те трябва да имат метод за промяна на времето на изпускателния отвор.

С бутален двигател, изпускателният отвор се отваря и затваря симетрично около TDC (горе-мъртъв център), така че ако свалите порта, за да започнете фазата на компресия по-рано, автоматично задържате изгорелите газове по-дълго, които след това ще се смесят с новата такса например.

Мишел Каденаси

Беше очевидно необходима система за отваряне и затваряне на изпускателния отвор в различни точки около TDC. След много изследвания и разработки руският инженер Мишел Каденаси откри как да използва импулсите (вълните под налягане) от ауспуха, за да постигне това.

Kadenacy откри, че внимателното проектиране на изпускателната система може ефективно да използва импулсите на налягането, за да затвори изпускателния отвор, без да се нуждае от допълнителни движещи се механични части. Като допълните това знание, той откри, че импулсите са пряко свързани с формата, размера, дължината и диаметъра на тръбата и заглушителя.

По-нататъшното експериментиране доведе до разбиране за това как и кога да промените посоката на пулса.

И така, какво означава всичко това в реално изражение?

След 2-тактов цикъл до (при бутален двигател) имаме:

• впускателен
• Първична компресия
• прехвърляне
• компресия
• мощност
• ауспух

Въпреки че двутактовият е много прост в работата си, взаимодействието между фазите е по-сложно. Например, когато буталото се движи нагоре на хода на входа, той също така компресира предишния заряд, готов за изстрелване. Следователно, гледайки отново циклите, имаме едновременно следните неща:

• Вход - компресия едновременно
• Първично компресиране - предишното презареждане се прехвърля от кутиите на манивела към горната част на цилиндъра по време на мощностния ход
• Компресия - край на входящата фаза
• Мощност - докато буталото се спуска, свежият заряд в кутиите на коляновия колектор се компресира и изпускателният отвор се отваря
• Изгорели газове - докато изгорелият заряд излиза от изпускателния отвор, свежият заряд се прехвърля в горната част на двигателя.

Критичната фаза във връзка с отработените газове настъпва, когато буталото започне да се връща обратно, точно преди изпускателният отвор да се затвори и някакъв свеж заряд започва да следва старите / изгорели газове навън в тръбата. Ако връщащият се импулс може да тласне този нов заряд обратно в цилиндъра точно в точното време (преди буталото да го затвори), ще се произведе повече мощност и ще се изхаби по-малко гориво.

Въпреки че ефектът (често наричан ефект на Kadenacy) ще работи само в ограничен диапазон на оборотите, получената полезна мощност може да бъде съобразена с приложението. Например, мотоциклетът ще се нуждае от тази мощност в средния до по-високия диапазон на оборотите, а MX мотоциклетът ще трябва в диапазона от ниски до средни обороти, а пробен мотор в ниския до средния край на оборотите.

Разширителна камера

След като откриха положителните предимства от използването на импулсите, по-нататъшното изследване стигна до заключението, че тези импулси променят посоката, когато изпускателната тръба (или заглушител) променя размера или формата си. Тези открития водят до системата на разширителните камери.

Както подсказва името, изпускателната камера на разширителната камера се състои от камера, в която газовете от изпускателната фаза се разширяват. Промяната на формата на камерата обаче, тъй като намалява по размер, създава импулс, който се връща към изпускателния отвор. Ако връщащият се импулс пристигне в точното време, той ще изтласка неизгорелите газове обратно в цилиндъра.

Въпреки че има много напредъци с 2-тактовата технология като цяло и по-специално с разширителните камери, остават същите принципи на работа. Пионерската работа, предприета от инженери като Kadenacy, изтласка изпълнението на 2-удара до нива, които е трудно да се преодолеят дори днес.

Допълнителна информация:

Класически 2-тактни състезатели

Състезателни мотоциклети