Olen tuossa huuruillut imuresonansseista tänä kesänä, ja kirjoittelin huuruiluistani PV-foorumille. Laitan viestin identtisenä myös tänne, koska täällä on kuitenkin sen verran eri porukka liikenteessä. Jos sinulla ei ole oikeuksia kommentoida tällä alueella, mutta haluat antaa palautetta / kommentoida jotenkin, voit tehdä sen YV:llä tai esimerkiksi yleiseen Pro-viritys topikiin mopopuolelle. Tässä vielä linkki viestiini PV-foorumille.
www.pv-foorumi.org/viewtopic.php?f=3&t=7095&start=45Kaikkia kiinnostaa pakoputken mitoitus, ja ennenkaikkea putken pituus. Kukaan (lähes kukaan) ei kuitenkaan mieti imukanavan mitoitusta yleensä mitenkään muuten kuin vertaamalla kaasarin kokoa muiden mopojen ja härveleiden kaasareihin. Pituutta ei yleensä mietitä kun ei tiedetä miten laskea sitä. Lisäksi itseasiassa porukalla on "vääntökoneissa" ja "kierroskoneissa" täsmälleen samanlaiset imukanavat lukuunottamatta hieman isompaa kaasutinta joka asennetaan kierroskoneeseen.
Suoraan aallonnopeuksista laskemalla samaan tapaan kuin putkilaskureissa yleensä imukanavan pituudeksi tulee luokkaa 400-500millimetriä joka tarkoittaa sitä että kaasuttimen pitäisi olla jossain takalokarin puolivälissä. Jos mietitään tarkemmin, tuollaisessa pitkässä kanavassa imun toiminta olisi aika surkeaa vaikka kuinka ollaan "laskettu pituudet kohdilleen". Männältä lähtevä imuvaikutus kerkeäisi juuri ja juuri imukanavan päähän "hakemaan" ilmaa, kääntymään, vaihtamaan merkkiä eli käynnistämään varsinaisen imutahdin ja ehtimään imuaukolle samalla hetkellä kuin imu jo sulkeutuu. Itseasiassa ulkoilmasta ei ehdi ollenkaan seosta edes kampikammioon asti, vaan virtaamaan alkanut seos törmää jo sulkeutuneeseen mäntään! Imukanavan kannattaisi siis olla paljon lyhempi.
Nelareissa on sääntönä, että lyhempi imukanava korkeammille kierroksille. Tämä johtuu juuri edellä olevasta. Imutahdin alussa ja lopussa on "tyhjää", eli jakso jolloin imuvaikutus ei ole joko ehtinyt männältä imun alkuun tai imutahdin lopussa päinvastoin. Imun auetessa paine imukanavassa alkaa muuttua, mutta vain äänennopeudella, ei nopeammin. Shokkiaallot vaatii isommat paine-erot. Karkeasti voi sanoa, että sama lyhempi kanava isommille kierroksille toimii siis kaksitahtisessakin.
Voidaan siis sanoa, että imun aukiolon aikana pitäisi ensiksi ääniaallon ehtiä kulkea ilmanputsarille, sitten kampikammion pitäisi virrata täyteen seosta, ja tämän jälkeen vielä imukanavassa kovassa vauhdissa olevan seoksen pitäisi inertian voimalla lyttääntyä kampikammioon. Jos imu ei sulkeutuisi, tämä kampikammioon lyttäytynyt seos kimpoaisi ikään kuin kaasujousena takaisin, aalto menisi kanavaa pitkin, seos virtaisi ulos, virtaava seos imaisisi kampikammioon alipaineen ja kaikki alkaisi alusta. Syntyisi Hemholz-resonaattori. Voidaan siis sanoa, että imutahdin aikana pitäisi tapahtua puoli kierrosta Hemholz-resonaatiota (aallon pohjalta aallon huipulle).
Hemholz-resonaation määrittää neljä muuttujaa: Äänen nopeus, kammion koko, virtauskanavan pituus ja kanavan pinta-ala. Tämän voi kääntää imunpituus (tai vaihtoetoisesti paksuus) laskuriksi siten että lasketaan ensiksi, missä ajassa puolikas resonaatiokierros pitää ehtiä tapahtumaan. Sen jälkeen lasketaan millä kanavan pituudella puolikas kierros ehtii tapahtumaan.
Tein laskurin tähän Hemholz-resonaatioon perustuen (exeliin kuten yleensä) ja huomasin että varsinkin korkeilla kierroksilla ja maltillisilla kaasarin halkaisijoilla laskuri antaa todella lyhyitä imukanavia (luokkaa 70mm joka on esim PHBG:N pituus). Onko tässä syy siihen ettei mopoissa meinaa olla tehoa niin paljoa kuin pitäisi? Esimerkiksi PV:n pyttyyn on mahdotonta tehdä sopivan pituista kanavaa modaamatta imupuolta rankasti. Esim Dellorto PHBG - Power+ yhdistelmä antaa imukanavan pituudeksi noin 150-160mm, joka on esim 20mm kaasuttimella riittää laskurin mukaan muistaakseni noin 6000-7000rpm:lle.
Lisäksi: Jos miettii että 320m/s äänennopeudella (=äänennopeus imukanavassa, bensa-ilma-seoksen äännenopeus on pienempi kuin normi ilman) 11500rpm:llä ja 160mm pitkällä imukanavalla aallolla kestää 70 kampiakseliastetta kulkea männältä kanavan päähän ja takaisin, voi saada jotain viitettä siitä että lyhempi saattaisi olla parempi.
Mistä sitten tiedän että tämä laskuri toimii? Ei sitä tiedäkään varmaksi. Muutama asia viittaa siihen että jotain järkeä tuossa on: 1) Mopot ei ole ennenkään kulkeneet vaikka pitäisi 2) Jos päättelee niin vaikka miten päättelee, aina se menee noin. 3) Jos laskeskelee jotain kisahärveleiden imuja, tulee oikeita tuloksia. Esim. 125cc Aprilia RSA:n imukanavan pituus menee aika hyvin kohdilleen... Tuuriako? Ehkä.
No. Nyt tietysti kaikki menee sahaamaan imun mahdollisimman lyhyeksi. Ei kannata. Ensiksi en oo mikään guru. Mä vaan tykkään sekoilla näitten asioitten kanssa. Toiseksi lyhin mahdollinen imukanava ei ole paras mahdollinen. Sopivan pituinen on paras.
Listaan seuraavaksi vielä joitan muutoksia mikä muutos vaikuttaa mitenkin (aallonnopeuta en ota lukuun kun siihen ei juuri voi vaikuttaa). Kaasarin koon suurentaminen pienentää tietysti myös virtausnopeuksia jotka ei saisi pudota liian alas. Kaasarin halkaisijankin voi laskea, mutta se on toinen juttu.
Suurempi imukanava = suuremmat kierrokset
Lyhempi kanava = suuremmat kierrokset
Pienempi kampikammio = suuremmat kierrokset
Tuon tunaprojektin imukanavaa olen mietiskellyt jo tällä systeemillä ja tiukkaa meinaa tehdä jos aikoo mahduttaa laskurin antamiin raameihin. 10000rpm vielä onnistuu mutta sen korkeammat kierrokset tekee tiukkaa. Saa nähdä. Ajattelin julkaista laskurinkin, mutta vasta hieman myöhemmin. Tarvitsee kirjoittaa ensiksi käyttöohje jotta sitä voi käyttää siten että säästyy lottoamiselta.