Η κατάσταση γίνεται ακόμα πιο εξωφρενική αν σκεφτούμε ότι οι Αγωνιστικές ή οι Super Competition ή οι Dragster μηχανές αποδίδουν περισσότερη ροπή απ’ ότι είναι θερμοδυναμικώς δυνατόν για συγκεκριμένα κυβικά (cc), καύσιμο και 100% ογκομετρική απόδοση, δηλαδή μιλάμε για απόλυτη πίεση 1bar στους κυλίνδρους!! Επομένως όχι μόνο φτάνουν το θεωρητικά ιδανικό (μηδενικές απώλειες εισαγωγής) αλλά το ξεπερνούν κι όλας!
Απώλειες θα υπάρχουν πάντα, οπότε τι συμβαίνει?
Υπάρχουν 5 τρόποι να αυξήσεις την ογκομετρική απόδοση ενός κινητήρα, δηλαδή την ποσότητα αέρα που μπορεί να χωρέσει στους δεδομένου όγκου κυλίνδρους του.
--Ο πρώτος είναι σπρώχνοντας τον αέρα με υπερσυμπιεστή που παίρνει κίνηση από τον στροφαλοφόρο άξονα είτε από τον στρόβιλο καυσαερίων του συστήματος εξαγωγής (εξάτμιση).
--Ο δεύτερος είναι με χημική υπερτροφοδότηση όπου στην ουσία δεν παρέχουμε έξτρα αέρα, αλλά έξτρα οξυγόνο ή άζωτο με έμμεσο τρόπο, όπως φίλτρα αέρα εμποτισμένα με σωματίδια αζώτου (Nitro).
--Ο τρίτος τρόπος, που δύσκολα βρίσκει εφαρμογή στις μοτοσυκλέτες, είναι μέσω του χρονισμού των εκκεντροφόρων εισαγωγής και εξαγωγής.
Η ιδέα είναι απλά εκμεταλλευόμαστε την αδράνεια του αέρα προς όφελός μας. Πρώτα ανοίγουμε τις βαλβίδες εισαγωγής πριν το ΑΝΣ (Άνω Νεκρό Σημείο), και δεύτερον τις κλείνουμε μετά το ΚΝΣ (Κάτω Νεκρό Σημείο). Στην πρώτη περίπτωση επειδή η ατμοσφαιρική πίεση είναι μεγαλύτερη από αυτή που επικρατεί μέσα στον κύλινδρο, ο αέρας εισέρχεται και επιπλέον βοηθά στην απόπλυση από καυσαέρια αφού την ίδια ώρα είναι ανοιχτή και η βαλβίδα εξαγωγής. Αυτή η κατάσταση είναι γνωστή σαν overlap ή όπως είναι γνωστή στους έλληνες μάστορες ,παλάτζο. Στην δεύτερη περίπτωση η ορμή που έχει αποκτήσει ο εισερχόμενος αέρας κατά την κάθοδο του εμβόλου τον κάνει να εξακολουθεί να εισέρχεται στον κύλινδρο ακόμα και αν το έμβολο αρχίζει να ανεβαίνει ξανά. Έτσι στριμώχνουμε περισσότερο μίγμα στον κύλινδρο απ’ ότι θα χωρούσε «κανονικά».
--Ο τέταρτος τρόπος βελτίωσης του ογκομετρικού βαθμού, είναι ο περιορισμός των απωλειών της εισαγωγής πριν και μετά την κυλινδροκεφαλή. Η μία μέθοδος είναι μέσω ελέγχου των απωλειών και των συνθηκών λειτουργίας στο κύκλωμα της εξάτμισης ώστε να διορθώνουμε τις ατέλειες της καύσης. Η άλλη μέθοδος είναι με εξελιγμένα συστήματα ψεκασμού και ανάφλεξης, διπλές πεταλούδες, αυλούς εισαγωγής venturi στην εισαγωγή, εξελιγμένα φίλτρα αέρα κλπ.
--Ο πέμπτος τρόπος που θα ήθελα να αναλύσουμε γιατί έχει πάρα πολύ ενδιαφέρον, είναι η λεγόμενη «μυστική υπερτροφοδότηση». Η μέθοδος συσχετίζεται πάρα πολύ με τον τρίτο τρόπο (χρονισμός εκκεντροφόρων), ωστόσο στην ουσία της ξεφεύγει εντελώς από κινούμενα μηχανικά μέρη και έχει να κάνει με τις ιδιότητες του αέρα.
Ερώτηση: Τι κοινό έχουν το σύστημα εισαγωγής και η θάλασσα?
Απάντηση: Και τα δύο έχουν...
ΚΥΜΑΤΑ!
Τα κύματα χωρίζονται σε ηλεκτρομαγνητικά και μηχανικά. Τα ηλεκτρομαγνητικά είναι αυτά που φτάνουν στην τηλεόραση, το ραδιόφωνο και τα μάτια μας. Τα μηχανικά είναι αυτά που λαμβάνουν τα αυτιά μας, αλλά και αυτά που ακούμε όταν σκάει η θάλασσα μετά από μια λυσσασμένη βόλτα στην Παραλιακή...
Τα μηχανικά κύματα δημιουργούνται από την κίνηση των μορίων των ρευστών. Όταν κινηθεί ένα μόριο, σκουντάει το διπλανό του, το οποίο σκουντάει το διπλανό του και πάει λέγοντας. Μετά το σκούντημα κάθε μόριο επιστρέφει στην αρχική του θέση, ταλαντώνεται και αυτό που τελικά συμβαίνει ΔΕΝ είναι η μετακίνηση των μορίων (ύλης) σε άλλη θέση αλλά η μεταφορά δύναμης και ενέργειας κατά την φορά διάδοσης του κύματος.
Επίσης υπάρχουν και τα διαμήκη κύματα, δηλαδή αυτά που τα μόριά τους κινούνται παράλληλα προς την διεύθυνση διάδοσης. Κατά την κίνηση αυτή των μορίων δημιουργούνται περιοχές υψηλής και αρνητικής πίεσης, δηλαδή περιοχές συμπίεσης και απομάκρυνσης των μορίων. Τα ηχητικά κύματα είναι διαμήκη μηχανικά κύματα, και είναι αυτά που μας ενδιαφέρουν! Τώρα θα μου πείτε «ρε παλικάρι, είπαμε για παραλίες, τώρα λέμε για ηχητικά κύματα.. αλλά τι σχέση έχουν όλα αυτά με την εισαγωγή μας?»
Πάμε λοιπόν να δούμε πως δημιουργούνται κύματα αέρα στην εισαγωγή και πως συνεισφέρουν για πολλά από τα Άλογα των μοτέρ υψηλής απόδοσης, είτε πρόκειται για αγωνιστικές μοτοσυκλέτες, είτε για dragster είτε για μοτοσυκλέτες δρόμου. Υπήρχαν αυτοκίνητα που έβγαζαν από το εργοστάσιο 120 άλογα. Αφαιρώντας τελείως την εισαγωγή τους, έφταναν ούτε λίγο ούτε πολύ να βγάζουν 20 άλογα μείον στο δυναμόμετρο. Επομένως καταλαβαίνουμε ότι η εισαγωγή έχει σχεδιαστεί από τον κάθε κατασκευαστή με σκοπό την Ιπποδύναμη και όχι μόνο δεν κόβει άλογα, αλλά πολλές φορές δίνει, και μάλιστα πολλά! Ας δούμε πως αυτό συσχετίζεται με τα κύματα που είπαμε προηγουμένος. Καθώς λειτουργεί ένα μοτέρ λειτουργεί, δημιουργούνται κύματα υψηλής και χαμηλής πίεσης στην εισαγωγή, λόγω του ανοίγματος και του κλεισήματος των βαλβίδων που αφήνουν ή εμποδίζουν τον αέρα να περάσει από αυτές. Αυτό που ψάχνουμε να πετύχουμε είναι να περάσει κύμα υψηλής πίεσης στον κύλινδρο όση ώρα είναι ανοιχτή η βαλβίδα εισαγωγής. Το κύμα αυτό δημιουργείται με 3 τρόπους.
--Ο πρώτος και κύριος, είναι λόγω της κίνησης του εμβόλου. Καθώς το έμβολο κατεβαίνει στον κύλινδρο στην φάση της εισαγωγής δημιουργεί υποπίεση – αλλά πιο σωστά θα έπρεπε να πούμε ότι δημιουργεί κύμα υποπίεσης. Το κύμα αυτό μεταδίδεται αφού περάσει από τους αυλούς τύπου Venturi (όπου υπάρχουν), την κυλιδροκεφαλή και αντανακλάται στο φιλτροκούτι ως κύμα υψηλής πίεσης επειδή εκεί επικρατεί μεγαλύτερη πίεση (ιδανικά κοντά στην ατμοσφαιρική) και κατευθύνεται ξανά προς τον κύλινδρο. Αν σε συνδιασμό με τον χρονισμό των βαλβίδων το κύμα αυτό της υψηλής πίεσης φτάσει στην είσοδο του κυλίινδρου, όσο η βαλβίδα εισαγωγής είναι ανοιχτή τότε ΠΕΤΥΧΑΜΕ ΔΙΑΝΑ, αφού έτσι θα έχουμε καταφέρει να αυξήσουμε την ποσότητα του εισερχόμενου αέρα.
--Ο δεύτερος τρόπος δημιουργίας κυμάτων έχει να κάνει με την εξάτμιση! Κατά το χρονικό διάστημα του overlap σε μοτέρ με πολύ αποδοτικό σύστημα εξάτμισης, λόγω των κυμάτων χαμηλής πίεσης (υποπίεσης) στην εξαγωγή τα καυσαέρια αναρροφώνται (αποπλένονται) από τον κύλινδρο κατά κύματα. Τα κύματα υποπίεσης «τραβούν» το φρέσκο μίγμα στον κύλινδρο, μεταδίδονται στην εισαγωγή στην εισαγωγή και κατόπιν επιστρέφουν όπως ακριβώς περιγράψαμε στην πρώτη περίπτωση.
--Ο τρίτος τρόπος έχει να κάνει με την βαλβίδα εισαγωγής. Κατά την φάση της αναρρόφησης ο εισερχόμενος αέρας έχει αδράνεια. Επομένως, όταν η βαλβίδα εισαγωγής κλείσει (μετά και τις retard μοίρες του overlap), στο πίσω μέρος της κεφαλής της (εκεί που ενώνεται με το σώμα της) θα «φάει πόρτα» κάποια ποσότητα αέρα που δεν πρόλαβε να μπει στον κύλινδρο. Μετά από διαδοχικές αντανακλάσεις στο φιλτροκούτι και την κεφαλή, όταν η βαλβίδα ξανανοίξει θέλουμε άλλη μια φορά να μπει μέσα κύμα υψηλής πίεσης.
ΚΥΜΑΤΙΚΟ ΤΟΥΡΜΠΙΣΜΑ
Έχετε σκεφτεί πόσο γρήγορα κινούνται αυτά τα κύματα στο δρομολόγιο «εισαγωγή –κύλινδρος»?
Μα φυσικά με την ταχύτητα του ήχου στον αέρα!! Η ταχύτητα του ήχου σε συνθήκες περιβάλλοντος είναι 331m/sec ή 1.191,6 KM/H (1 Mach), όμως εξαρτάται και από την θερμοκρασία του αέρα αφού είναι ανάλογη του τετραγώνου της απόλοιτης θερμοκρασίας. Ο αέρας εισαγωγής λόγω των θερμοκρασιών γύρω από το μοτέρ είναι αρκετά ζεστός, τουλάχιστον 30% θερμότερος από τον αέρα του περιβάλλοντος, οπότε υπολογίστε την ταχύτητα των κυμάτων εισαγωγής κοντά στα 1.400 KM/H. Φανταστείτε τώρα και τους 3 τρόπους δημιουργίας κυμάτων της προηγούμενης παραγράφου ΜΑΖΙ! Αν η εισαγωγή είναι σωστά σχεδιασμένη τα κύματα δεν αλληλοεξουδετερώνονται αλλά προκύπτει μια συνησταμένη ΔΥΝΑΜΗ ΠΥΡΟΣ, δηλαδή συντονισμός και τα κύματα υπερπίεσης φτάνουν στο σωστό χρόνο στην είσοδο του κυλίνδρου, δηλαδή όσο η βαλβίδα εισαγωγής είναι ανοιχτή. Έτσι ο κύλινδρος γεμίζει με παραπάνω φρέσκο αέρα, ενώ τα καυσαέρια διώχνονται ευκολότερα και αποτελεσματικότερα. Ο τελικός ισολογισμός αντανακλά πλήρως την επίδραση των κυμάτων αέρα στην εισαγωγή, και σε extreme καλομελετημένες περιπτώσεις η πίεση του αέρα μπορεί στιγμιαία να φτάσει ή να ξεπεράσει το 0,5 bar υποπίεσης! Όσο εξωφρενικό κι αν ακούγεται, μιλάμε ξεκάθαρα για ατμοσφαιρικό light τούρμπισμα!
ΣΕ ΠΟΙΕΣ RPM?
Αυτή είναι η πιο κλασσική ερώτηση κάθε φορά που ανοίγεται αυτό το θέμα. Πρέπει να γνωρίζεται ότι η ταχύτητα μετάδοσης των κυμάτων του ήχου, δεν έξαρτάται από τον ρυθμό περιστροφής του κινητήρα. Επομένως, με σταθερή ταχύτητα κυμάτων και μεταβλητή ταχύτητα ανοίγματος και κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής, ο σωστός χρονισμός δεν μπορεί να συμβεί παρά μόνο σε ένα συγκεκριμένο εύρος στροφών. Το «light τούρμπισμα» που αναφέραμε προηγουμένος δεν αφορά στην λειτουργία του μοτέρ σε όλες τις RPM. Σε ποιές RPM αφορά όμως? Σε εκείνες τις οποίες διάλεξε να συντονίσει ο κατασκευαστής ή ο βελτιωτής το μοτέρ μας. Στις μοτοσυκλέτες που προορίζονται για κυρίως για «απλή» χρήση που απλά θα ικανοποιεί τις καθημερινές ανάγκες μας σε μετακίνηση, ο κατασκευαστής συντονίζει την εισαγωγή στις χαμηλές προς μεσαίες RPM, έτσι ώστε να είναι είναι φιλικές και γραμμικές σχεδόν σε όλο το φάσμα λειτουργίας. Αυτός είναι ο λόγος που τα μοτέρ των «απλών» μηχανών παρουσιάζουν το peak (κορύφωση) της ροπής στις μεσαίες RPM. Σε ένα διαολεμένο μοτέρ με άγριους προσανατολισμούς, δεν μας ενδιαφέρει η ροπή χαμηλά, έτσι είναι συντονισμένο για peak ροπής σε υψηλότερες RPM. Αλλά ροπή στρέψης σε υψηλές RPM σημαίνει αυτόματα και πολλά Ps, επομένως έτσι βγαίνουν τα πολλά Ps/lt που έχουμε αναλύσει σε άλλο topic.
ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΡΑ!
Είπαμε ότι σχεδιάζουμε την εισαγωγή ανάλογα με τις RPM που θέλουμε να την συντονίσουμε ως προς τα κύματα αέρα και να αυξήσουμε την απόδοση του μοτέρ μας. Επομένως τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της εισαγωγής σε συνδιασμό με τις RPM και την ταχύτητα του πιστονιού, συσχετίζονται άμεσα ως προς το σημείο συντονισμού. Λέγοντας γεωμετρικά χαρακτηριστικά της εισαγωγής αναφερόμαστε πρωταρχικά σε δύο μεγέθη: το μήκος και την διάμετρο του αυλού ή των αυλών. Μέχρι τώρα κάποιοι από εσάς θα έχουν παρατηρήσει ότι μέχρι τώρα στον όλο συλλογισμό μας δεν έχουμε υπολογίσει τον «πορτιέρη» της όλης υπόθεσης, δηλαδή η βαλβίδα εισαγωγής.
Πράγματι, για να συντονίσουμε το μοτέρ πρέπει οπωσδήποτε να ξέρουμε πότε είναι ανοιχτή η βαλβίδα εισαγωγής, διαφορετικά θα κάνουμε μια τρύπα στο νερό, σε περίπτωση που δεν μπορεί να περάσει ο αέρας προς τον κύλινδρο! Σίγουρα λοιπόν στους υπολογισμούς πρέπει να μπεί και ο εκκεντροφόρος εισαγωγής στο παιχνίδι μας! Πρακτικά, όλα αυτά υπολογίζονται με τις εξής απλές σχέσεις:
L= ECD x 0,25 x VS x 2 x 83,3 – 0,5 x DA (σχέση 1)
_______Rpm x RV
Όπου:
L= ιδανικό μήκος αυλών ή αυλού εισαγωγής, σε mm
ECD= ενεργός διάρκεια εκκεντροφόρου εισαγωγής, σε μοίρες. Πρέπει να γνωρίζουμε ότι ECD= 720 – διάρκεια ανοίγματος εισαγωγής – 30. Το 720 υπάρχει επειδή για κάθε δύο περιστροφές του στροφαλοφόρου άξονα, έχουμε μία περιστροφή του εκκεντροφόρου, και το 30 είναι επειδή οι πρώτες 30 μοίρες, συνήθως, προσφέρουν πολύ μικρό άνοιγμα της βαλβίδας εισαγωγής.
VS= ταχύτητα του ήχου, 390 m/sec περίπου για την θερμοκρασία εισαγωγής.
Rpm= επιθυμητές Rpm συντονισμού της εισαγωγής.
RV= Reflective Value των κυμάτων στην εισαγωγή. Το πρωτεύον κύμα έχει RV=1. Για να κρατήσουμε το L σε λογικά πλαίσια και να μην έχουμε πρόβλημα χωροταξίας, μπορούμε αντί για το πρωτεύον κύμα, να εκμεταλλευτούμε το δευτερεύον κύμα (πρωτεύον συν μια επιπλέον αντανάκλαση «κύλινδρος – φιλτροκούτι – κύλινδρος») θέτοντας στον τύπο RV=2. Ομοίος με RV=3!
DA= διάμετρος αυλών ή αυλού εισαγωγής σε mm.
DP= 0,9 x DV (σχέση 2)
Όπου:
DP= Διάμετρος αυλού εισαγωγής.
DV= Διάμετρος βαλβίδας εισαγωγής. Το 0,9 μπαίνει για να εξομοιώσει την παροχή όγκου στον αυλό και στην βαλβίδα. Στην περιοχή της βαλβίδας έχουμε μεγαλύτερες απώλειες στην ροή, οπότε η διατομή της πρέπει να είναι λίγο μεγαλύτερη από του υπόλοιπου αυλού.
Rpm= VGm x K x AV (σχέση 3)
___________VC
Όπου:
Rpm= Rpm μέγιστης ισχύος κατά προσέγγιση.
VGm= Μέση ταχύτητα εισερχόμενου αέρα, σε m/sec.
K= σταθερά, 30 για 2V κεφαλές και 27,5 για 4V κεφαλές.
ΑV= εμβαδόν βαλβίδας/ βαλβίδων εισαγωγής, σε mm^2.
VC= όγκος κυλίνδρου, σε cc.
VP= VΠ x DΠ (σχέση 4)
__.___DP
Όπου:
VP= ταχύτητα αέρα στον αυλό εισαγωγής.
VΠ= ταχύτητα εμβόλου.
DΠ= διάμετρος εμβόλου.
DP= διάμετρος αυλού εισαγωγής.
Παρατηρώντας τις συσχετίσεις μεταξύ των διαφόρων μεγεθών, δηλαδή ποιά ποσά είναι ανάλογα και ποιά αντιστρόφως ανάλογα, φαίνεται εύκολα πως τεκμηριώνονται απόλυτα όσα πολλές φορές έως τώρα έχουν ειπωθεί έστω και από εμπειρική σκοπιά στα θέματα περί εισαγωγής.
Ας ξεκινήσουμε από την πρώτη σχέση.
Βλέπουμε πως το μήκος των αυλών/αυλού εξαρτάται κατ’ αρχάς από τα χαρακτηριστικά του εκκεντροφόρου. Όσο αυξάνεται η διάρκεια του εκκεντροφόρου, μειώνεται το ECD, και επομένως το μήκος των αυλών εισαγωγής. Άγριος εκκεντροφόρος γουστάρει κοντούς αυλούς! Και προχωράμε. Οι Rpm στις οποίες θέλουμε να συντονίσουμε την εισαγωγή βρίσκονται στον παρονομαστή του κλάσματος, οπότε αν θέλουμε συντονισμό ψηλά στο φάσμα των RPM χρησιμοποιούμε κοντούς αυλούς, στοιχείο που επίσης γνωρίζουμε εμπειρικά. Το L αναφέρεται στο συνολικό μήκος των αυλών/αυλού, δηλαδή από την βαλβίδα εισαγωγής μέχρι την έξοδο στο φιλτροκούτι. Έτσι με δεδομένο το μήκος των αυλών στο τμήμα τους μέσα στην κεφαλή, κάνουμε παιχνίδι με το μήκος των αυλών/αυλού.
Η δεύτερη σχέση δίνει μια προσέγγιστική εκτίμηση της διαμέτρου των αυλών/αυλού εισαγωγής. Η βαλβίδα εισαγωγής είναι ένα σημαντικό εμπόδιο στην ροή του εισερχόμενου αέρα. Με δεδομένο ότι στο σημείο αυτό δεν θέλουμε να αλλάξει η ταχύτητα και επομένως η παροχή του εισερχόμενου αέρα, η κεφαλή έχει μεγαλύτερη διάμετρο απ’ ότι στον υπόλοιπο ελεύθερο αυλό. Σηνήθως ο αυλός έχει σχεδόν 20% μικρότερο εμβαδόν διατομής από την βαλβίδα, επομένως με εφαρμογή του τύπου εμβαδού κύκλου (Εκ=Π x R^2) βρίσκουμε ότι αντίστοιχα η διάμετρος του αυλού προκύπτει 10% μικρότερη.
Η τρίτη σχέση βοηθάει να κάνουμε μια πρώτη εκτίμηση για της περιοχή Rpm στην οποία θα έχουμε το peak της καμπύλης ισχύος. Όσο αυξάνεται το εμβαδόν της βαλβίδας εισαγωγής, επομένως και ολόκληρου του αυλού εισαγωγής, περιμένουμε την μέγιστη ισχύ σε μεγαλύτερες Rpm. Η μέση ταχύτητα εισερχόμενου αέρα από την βαλβίδα εισαγωγής (VGm) εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του εκκεντροφόρου εισαγωγής. Όσο πιο άγριος είναι ο εκκεντροφόρος τόσο αυξάνεται το VGm, και επομένως και οι Rpm μέγιστης ισχύος. Πράγματι, γενικά όλοι γνωρίζουμε ότι οι άγριοι εκκεντροφόροι δουλεύουν πολύ ψηλά. Τελειώνοντας με την σχέση 3, βλέπουμε στον παρονομαστή τον όγκο του κυλίνδρου. Όσο αυτός μεγαλώνει τόσο χαμηλότερα εμφανίζεται η μέγιστη ισχύς και το στροφάρισμα ψηλά περιορίζεται, και είναι λογικό αν σκεφτούμε την αντίστοιχη αδράνεια λόγω μαζών.
Η τέταρτη σχέση τέλος δείχνει αμέσως ότι η ταχύτητα του εισερχόμενου αέρα είναι πάντοτε μεγαλύτερη από του εμβόλου. Πόσο μεγάλη? Όσο και το τετράγωνο του λόγου της διαμέτρου του πιστονιού προς τη διάμετρο του αυλού. Προσεγγίζοντας διαφορετικά τον τύπο, βλέπουμε πως μεγάλη διάμετρος αυλών σημαίνει μικρή ταχύτητα αέρα μέσα σε αυτούς, αυτό ευνοεί το στροφάρισμα ψηλά αλλά χειροτερεύει την κατάσταση στις χαμηλές RPM.
FINE TUNING…
Μέχρι εδώ είδαμε πως συντονίζεται συγκεκριμένο σύστημα εισαγωγής σε διάφορες στροφές περιστροφής του κινητήρα. Είδαμε ότι αυτός ο συντονισμός συμβαίνει σε ένα πολύ στενό φάσμα RPM, δηλαδή για δεδομένη εισαγωγή δεν μπορούμε να έχουμε όφελος παντού. Θυσιάζουμε ροπή χαμηλά, για να μπορεί να ξυρίζει το μοτέρ στα ψηλά και αντίστοιχα θυσιάζουμε ροπή ψηλά, για να πάρουμε ένα μοτέρ πιο εύχρηστο σε καθημερινή χρήση με μεγαλύτερα αποθέματα ροπής χαμηλά.
Γνωρίζοντάς το αυτό, οι κατασκευαστές βρήκαν τρόπους ώστε να μπορούν να εκμεταλλεύονται τα κυματικά φαινόμενα που δημιουργούνται στην εισαγωγή στο μεγαλύτερο μέρος του φάσματος RPM. Πώς?? Απλά, χρησιμοποιώντας πολλές εισαγωγές σε μία μέσω της κατασκευής κινητήρων με σύστημα εισαγωγής μεταβλητής γεωμετρίας.
ΤΟ ΚΑΛΟ ΤΟ ΠΑΛΙΚΑΡΙ...
... ξέρει κι άλλο μονοπάτι. Από την στιγμή που ο αέρας μπαίνει στην εισαγωγή δεν παίρνει τυφλή πορεία κατευθείαν προς τους κυλίνδρους, αλλά ακολουθεί κυματική συμπεριφορά. Η κίνησή του περιλαμβάνει διαδοχικές ανακλάσεις από και προς τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαιτίας την παλινδρόμησης του εμβόλου ο αέρας εισάγεται κατά κύματα. Είπαμε με ποιόν τρόπο –μέσω κατάλληλης γεωμετρίας της εισαγωγής και χρονισμού των εκκεντροφόρων- μπορούμε να συντονίσουμε την κίνηση αυτή ώστε να αυξήσουμε την ογκομετρική απόδοση των κυλίνδρων σε σημείο μάλιστα που μπορούμε να μιλάμε για ατμοσφαιρική υπερτροφοδότηση!
Ο κάθε κύλινδρος δεν λειτουργεί ανεξάρτητα, αλλά σε ένα καλοσχεδιασμένο μοτέρ ο συντονισμός που αναφέραμε αποτελεί δυναμικό σύνολο που διέπει όλους τους κυλίνδρους: ένας κύλινδρος μπορεί να «δουλεύει» για ένα διπλανό του, αφού το κύμα πίεσης που δημιουργεί ίσως καταλήξει τελικά στο εσωτερικό του γείτονα. Οι απώλειες οφείλονται σε ρευστομηχανικές τριβές του αέρα, και ο συντονισμός της εισαγωγής σε ορισμένες RPM αποδίδεται στην κυματική συμπεριφορά του. Αξιοποιώντας, όμως, κάποια διαφορετική έκφανση των φυσικών ή άλλων νόμων μπορούμε να κάνουμε «overlap» στα εμπόδια που εμφανίζονται και τελικά ο τελικός ισολογισμός να μας βγάλει κερδισμένους!
RAM-AIR
Με τον όρο Ram-Air χαρακτηρίζουμε γενικά τον αέρα που αναγκάζουμε να εισέλθει στην εισαγωγή εξαιτίας της κίνησης της μοτοσυκλέτας μας. Η βασική ιδέα είναι να εκμεταλλευτούμε την πίεση του αέρα που «χτυπάει» σε ορισμένο μέρος της μοτοσυκλέτας και μέσω κατάλληλης διάταξης να αυξήσουμε την πίεση που διατηρεί ο αέρας μέσα στο σύστημα εισαγωγής σε σχέση με εκείνει που έχει συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή τη βαρομετρική πίεσή του. Θέλουμε λοιπόν να εκμεταλλευτούμε τη δυναμική πίεση του αέρα, δηλαδή την πίεση που οφείλεται στην ταχύτητα του και όχι στην στατική πίεσή του. Η δυναμική πίεση με δεδομένα τα χαρακτηριστικά του ατμοσφαιρικού αέρα (πυκνότητα, θερμοκρασία και πίεση) εξαρτάται από τη σχετική του ταχύτητα ως προς το σημείο αναφοράς, το οποίο στην περίπτωσή μας είναι η ταχύτητα της μηχανής μας.
Δυναμική Πίεση Ram-Air (σε bar)= 0,000000469 x Ταχύτητα^2