La evolución del "corazón eléctrico", del motor mecánico al motor de motocicleta inteligente (Parte 1)
Los motores de las motocicletas modernas han recorrido un largo camino desde sus conceptos originales. De hecho, basándose en el concepto mecánico básico, los dispositivos auxiliares electrónicos inteligentes han penetrado completamente en todos los aspectos del motor: el carburador se ha cambiado por un sistema de inyección de combustible electrónico, el acelerador de cable se ha cambiado por un acelerador electrónico y el ajuste del modo de salida de potencia Una variedad de características de potencia, los sistemas de sincronización variable de válvulas cambian el rendimiento del motor, los sistemas de control de tracción interfieren con la salida de potencia... No es exagerado decir que los motores de motocicletas modernas están completamente diseñados para "electricidad" ¡Desarrollado!
En 1876, el alemán Otto diseñó y fabricó el primer motor de combustión interna de gasolina de cuatro tiempos basándose en el principio de funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiempos de De Rosa. La eficiencia térmica alcanzó el 14%, que fue posteriormente. mejorado en más del 20%. Esta tecnología se considera "el mayor logro del poder humano desde Watt". Desde entonces, los motores de cuatro tiempos han seguido desarrollándose y evolucionando en múltiples tipos con diferentes prestaciones y características para satisfacer las necesidades de los distintos modelos de motocicletas. En términos generales, los motores de motocicleta se pueden resumir en dos eras: la era mecánica, con el objetivo de mejorar la potencia, y la era del control electrónico, con el objetivo de controlar con precisión la producción de potencia.
Parte A de la Era Mecánica
En los motores de motocicletas modernas, la falta de potencia ya no es un problema. Por ejemplo, la superbike Aprilia RSV4 tiene una cilindrada de solo 1000 ml, pero su potencia máxima. ha superado los 147kW. Sin embargo, para los primeros motores la situación era mucho menos halagüeña.
Clasificados por mecanismo de válvulas
Motor con válvulas en cabeza (OHV)
Ya en 1899, el francés Bichet tomó la iniciativa en mejorar el régimen y la potencia del motor. Se introdujo el tren de válvulas aéreas (OHV). OHV). En el mecanismo de válvulas en cabeza, el árbol de levas está instalado en el lado inferior del cilindro, el balancín se empuja hacia arriba a través de una varilla de empuje más larga y la válvula se presiona hacia abajo a través del balancín, la válvula se puede colocar en la culata del cilindro; para optimizar la cámara de combustión tiene forma hemisférica o de cuña, lo que mejora la relación de compresión y la eficiencia térmica del motor y logra alta velocidad y alta potencia. El tren de válvulas en cabeza era superior al anterior tren de válvulas de montaje lateral en cuanto a aumento de velocidad y potencia, y la potencia mejoró significativamente. Además, los motores de válvulas en cabeza son muy personalizados y tienen las ventajas de baja velocidad y alto par. Es por eso que Harley todavía insiste en producir motores de válvulas en cabeza con tecnología "obsoleta".
Tomemos como ejemplo Harley Breakout. Está equipada con el clásico árbol de levas doble V-twin americano 103B. La B aquí se refiere al eje de equilibrio. La configuración del eje de equilibrio inverso corrige la vibración del V-twin. se puede montar rígidamente en el cuadro, lo que permite al ciclista sentir claramente el ritmo único del poder del corazón. 103 se refiere a cilindrada, 103 pulgadas cúbicas equivalen a 1690 cc. Gracias al clásico tren de válvulas OHV de Harley y al sistema de inyección electrónica de combustible ESPFI, este motor V-twin puede explotar con una potencia asombrosa a bajas revoluciones, alcanzando un par máximo de 129 N-m a solo 3000 rpm.
El motor OHV de dos cilindros está acoplado a una transmisión de 6 velocidades. Arranque, ponga una marcha y reposte combustible, acompañada de un rugido muy ronco, la primera marcha acelera con gran impulso y el fuerte par se transmite a la carretera a través de los gruesos neumáticos traseros, lo que da a la gente una fuerte sensación de tracción. potente y feroz, a 105 La velocidad aumenta a 5400r/min a una velocidad de km/h... Dado que la caja de cambios de 6 velocidades está equipada con el llamado sistema de conducción de crucero Harley, después de cambiar a 6ª marcha, la velocidad se reducirá en varios cientos de rpm. El motor también arrancará con facilidad.
Motor con árbol de levas en cabeza (OHC)
Los motores OHC eran populares en la década de 1960. La mayor diferencia entre OHC y OHV es que las válvulas de los motores OHV están ubicadas encima del árbol de levas. el elevador se usa para impulsar la válvula; mientras que el árbol de levas del motor OHC está ubicado sobre la válvula, el volante del motor está ubicado sobre la válvula y el volante del motor impulsa la válvula. Debido a que el árbol de levas está ubicado encima de la válvula, el volante del motor impulsa el engranaje del árbol de levas a través de una correa o cadena, lo que permite que el árbol de levas impulse directamente la válvula.
Por lo tanto, el OHC reduce los elevadores de válvulas y las pérdidas de transmisión correspondientes en comparación con los OHV, y puede diseñar relaciones de compresión y velocidades del motor más altas. Con la misma cilindrada, los motores OHC son más potentes, tienen menor consumo de combustible y son más fáciles de mantener que los motores OHV. Las motocicletas modernas están equipadas básicamente con motores con árbol de levas en cabeza.
Por ejemplo, el monocilíndrico SH300i de Honda utiliza un motor desmontado de la famosa moto todoterreno CRF250, pero la cilindrada se amplía de 249 cc a 279,1 cc, y el sistema de admisión consta de un único árbol de levas en cabeza. (SOHC) es responsable. La potencia máxima de este corazón de potencia es de 20kW (8.500r/min) y el par máximo es de 26,5N-m (6.000r/min). No sólo deja atrás a rivales como Sanyo Citycom 300i, Vespa GTS 300 Super, Girella Nexus 300 y. Yamaha Versity 300. Tras ella, también competirá con scooters de gran tamaño con una cilindrada de 400 cc. Según la prueba, el SH300i acelera desde parado hasta 50 km/h en menos de 4 segundos, acelera de 50 km/h a 80 km/h en menos de 4 segundos y acelera desde parado hasta 100 km/h en 10,9 segundos, lo que es el más rápido entre los scooters de la misma clase. ¡Excelente!
Motor de doble árbol de levas en cabeza (OHC)
El motor de árbol de levas en cabeza se divide en motor de árbol de levas en cabeza simple (SOHC) y motor de doble árbol de levas en cabeza (DOHC). Los árboles de levas dobles en cabeza (DOHC) utilizan dos árboles de levas para impulsar la válvula de admisión y la válvula de escape respectivamente para completar las acciones de apertura y cierre. En general, la ventaja de DOHC es que puede cambiar fácilmente el tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape. La masa inercial de cada válvula es relativamente baja, por lo que tiene las características de alta velocidad y alta potencia. La estructura es más compleja y el costo es mayor. El mantenimiento también es más difícil y generalmente se usa para motores multicilíndricos, de gran cilindrada y de alta velocidad.
En 1970, Kawasaki puso en marcha el plan de investigación y desarrollo de la Z1 (código de desarrollo T103). Aunque la unidad de potencia era la misma que la Honda CB750 lanzada antes que la Z1, ambas eran de cuatro cilindros en paralelo y cuatro tiempos. motores, pero el desplazamiento se amplió a 903 ml; lo que es aún más sorprendente es que, a diferencia del mecanismo de válvula SOHC de la CB750, el Z1 está equipado con un mecanismo de válvula DOHC que era poco común en ese momento, que puede lograr la conversión de bajas revoluciones a altas revoluciones. El Z1 estaba equipado con un tren de válvulas DOHC que era poco común en ese momento, lo que permitía un alto rendimiento desde bajas hasta altas revoluciones. Este fue el primer intento de Kawasaki de utilizar un mecanismo de válvulas de doble árbol de levas en cabeza (DOHC) en una motocicleta producida en masa. En ese momento, había muy pocas motocicletas producidas en masa que utilizaban un mecanismo de válvulas de doble árbol de levas en cabeza (DOHC) en el mundo. Esta popular tecnología de carreras en los GP de la época le dio a la Z1 una potencia asombrosa, permitiéndole alcanzar una velocidad máxima de más de 200 kilómetros por hora, convirtiéndola en la superbike de su época.
Clasificación por método de refrigeración
Motor refrigerado por aire
El llamado motor refrigerado por aire es un motor sin sistema de refrigeración Al conducir, depende. sobre el viento natural para soplar a través de la superficie del motor. Para aumentar el área de disipación de calor en contacto con el viento, se agregan disipadores de calor a la superficie del cilindro para mejorar la capacidad de disipación de calor. Las ventajas de los motores refrigerados por aire son su estructura simple, su bajo coste de fabricación y su peso ligero. La desventaja es que no es adecuado para motores reforzados de alta velocidad y alta potencia, y también es propenso a sobrecalentarse el motor en ciudades con congestión del tráfico.
Por ejemplo, la SR400 monocilíndrica retro de Yamaha va en contra de la corriente principal de las motocicletas modernas con alta inteligencia y alto rendimiento, utilizando un motor monocilíndrico grande SOHC de 2 válvulas. Este gran motor monocilíndrico refrigerado por aire tiene un diseño detallado, una gran área del radiador y un cárter plateado brillante. El sistema de inyección electrónica de combustible equipado para cumplir con los estándares de emisiones está especialmente instalado detrás del motor monocilíndrico, lo que brinda a las personas una apariencia familiar; de un carburador. Lo que es particularmente sorprendente es que el SR400 en realidad está equipado con un arrancador de retroceso; ya sabes, ¡arrancar un motor monocilíndrico grande nunca es una tarea fácil! Sin embargo, los conductores pueden encender fácilmente la gran monocilíndrica de 399 cc a través de una pequeña ventana en el lado derecho de la parte superior del cilindro, una válvula reductora de presión en el manillar izquierdo y un nuevo sistema de inyección electrónica de combustible.
Motor refrigerado por aceite
El motor refrigerado por aceite más típico es el sistema de refrigeración avanzado Suzuki (SACS), que está equipado en la mayoría de los miembros de la familia Suzuki Bandit. La mayoría de los motores de la familia Suzuki Bandit están equipados con SACS, un sistema híbrido refrigerado por aire/aceite. Por lo general, los motores de alto rendimiento se enfrían mediante refrigeración líquida, pero los sistemas complejos de refrigeración líquida no solo aumentan el peso y los costos de mantenimiento del motor, sino que también aumentan el precio; sin embargo, si solo se utiliza un método simple de refrigeración por aire, lo mejorará; Es difícil disipar el calor en los motores de alto rendimiento, especialmente en ciudades con congestión de tráfico, es más fácil que el motor tenga "fiebre alta". El sistema "SACS" tiene en cuenta las ventajas de la refrigeración por aire y la refrigeración líquida. La bomba de aceite de alta presión incorporada tiene en cuenta tanto el rendimiento de lubricación como el de refrigeración. Entrega el aceite lubricante a la culata y lo rocía desde la boquilla. a alta presión a la parte más caliente del motor, permitiendo sacar el aceite frío del motor. Al mismo tiempo, el aceite caliente que ha absorbido el calor continúa circulando y enfría el motor a través del refrigerador externo. enfriarse. Este simple pero ingenioso "Sistema de enfriamiento avanzado de Suzuki" puede mantener la "temperatura corporal" del motor de cuatro cilindros en paralelo Bandit y reducir el costo de todo el vehículo a un rango razonable.