Ricardo solved the problem, once he had determined its nature, by lowering the underside of the cylinder head in that part of the chamber over the piston. Thus, most of the mixture was concentrated right at the ignition source, and would be more likely to burn without detonating. The small part of the mixture caught between the cylinder head's squish band and the piston was still subject to compression heating, but was fairly effectively shielded from radiation and was, moreover, spread in such a thin layer that it would resist ignition from any cause - as it would lose heat into the relatively cool piston and cylinder head too fast to ignite.
That still is the secret of the squish-type cylinder head: It concentrates the main charge in a tight pocket under the spark plug, and spreads the mixture at the cylinder-bore's edges too thinly to be heated to the point of ignition. These “end gases” do not burn with the main charge, and are only partly consumed as the piston moves away from top center and releases them from their cooling contact with the surrounding metal. And right there is the disadvantage that comes with the squish-band cylinder head, for mixture that does not burn is mixture that contributes nothing to power output. Of lesser importance, though only in this context, is that those end-gases contribute heavily to the release of unburned hydrocarbons out the exhaust pipe and into the atmosphere, and for that reason automobile manufacturers are now relying much less heavily on squish-band chambers for combustion control. You may be interested to know, too, that in many cases a non-squish combustion chamber, with its complete utilization of the mixture to offset the power-limiting effects of a necessarily-lower compression ratio, has proven to be best in absolute terms of power and economy. McCulloch, for example, make engines with both squish and non-squish cylinder head configurations - having found that both have their applications.
Our application here, of course, is strongly biased toward maximum horsepower, and that points toward a squish-band head - which is what you will have in most motorcycles in any case. I will warn you, now, that it may be unwise to follow the old-time tuner's habit of increasing an engine's compression ratio as an opening gambit in the quest for better performance. Indeed, before your work is done you may find it necessary to reduce your engine's compression ratio below the stock specification. You see, in the final analysis it is not so much compression ratio as combustion chamber pressure that determines the limit - and these are not at all the same things. Your stock engine, with a carburetor size and porting chosen to lend it a smooth idle and easy starting, does a much less effective job of cylinder-filling than will be the case after it has been modified. More important, it will probably have an exhaust system that has more to recommend it as a silencer than as a booster of horsepower. These factors, in combination, make a very great difference between the cylinder pressures at the time of ignition in the stock and modified engine. Even given a certain willingness on your part to use a fairly cold spark plug - changing it frequently - and a further willingness to replace pistons and bearings more often in payment for added power, it may still be necessary to stay with the stock specification for compression ratio. Or, as I have said, to lower the engine's compression ratio from the stock condition. This last will be particularly true if you succeed in creating a much better than stock exhaust system.
By and large, you would be well-advised to ignore the whole business of compression ratios in favor of cranking pressures. There is, after all, a big difference between the kinds of numbers you get by performing the traditional calculations to find compression ratio, and what is happening as the engine turns. My experience has been that you can use cranking pressures of 120 psi without worrying much about overheating anything. Maximum power will be obtained at cranking pressures somewhere between 135 and 165 psi. Going higher with compression, in a conventional motorcycle engine, can give a neat boost in low speed torque, but the thermal repercussions of higher cranking pressures will surely limit maximum output. On the other hand, fan-cooled kart engines perform very well at cranking pressures up at 200 psi, and water cooled engines behave much the same.
One of the most undesirable side-effects that comes with too-high compression ratios is an enormous difficulty in getting an engine to "carburet" cleanly. When the compression ratio is too high, you'll find that an engine's mixture-strength requirement has a sharp hump right at its torque peak that no motorcycle carburetor can accommodate. You'll realize, after working with high-output two-stroke engines, that all of them are to some degree liquid-cooled - and that the cooling liquid is gasoline. It is

Добавлено (25.10.2009, 21:52)
---------------------------------------------
true that an over-rich mixture tends to dampen the combustion process, and reduce power, but here again we find ourselves faced with the necessity for finding a balance between evils: We have overheating to rob power on one side, and we can cool the engine with gasoline, but too much fuel also robs power. The solution is a beggar's choice, in which we try to find the cross-over point between overheating and over-rich mixtures.
In an engine intended purely for road racing, with a torque peak virtually coincidental with its power peak and driving through a very close-ratio transmission (enabling the rider to hold engine-speed within narrow limits), making this beggar's choice is a fairly straight-forward proposition: you play with jetting until the motorcycle runs fast. However, road racing conditions allow you to stay right on the mixture-requirement hump; you don't have to worry about what happens two-thousand revs below the power peak, because that's below what you'll use in a race. Motocross racing is another matter entirely, and an engine with a mixture-curve hump will drive you absolutely mad. Jet a motocross engine so that it doesn't melt a piston every time it pulls hard at its torque peak, and (if its mixture-curve is humped) it will be huffing soot and losing power above and below that speed.
The answer to this problem is to iron out that mixture-requirement hump, because no matter how much work you do with the carburetor, it never will be able to cope with the engine's needs. All the carburetor knows, really, is how much air is moving through its throat, and it adds fuel to the air in proportion to the rate of air-flow; don't expect it to know when the piston is getting hot and respond by heaving in some more fuel. How do you get rid of the hump? You do it mostly by substituting a somewhat less effective expansion chamber: one that gives more nearly the same boost all the way through the speed range you are obliged to use by racing conditions, without any big surges. That will result in a drop in peak power, obviously, but you can compensate for it to a considerable extent with the higher compression ratio you previously were forced to forego in the interest of keeping the piston crown intact when the expansion chamber did its big-boost routine. Again, it is all a matter of finding the balance.
No matter what the compression ratio you ultimately use, it will have been influenced much more than you probably suspect by the combustion chamber configuration, and by certain gross characteristics of the head itself. Over the years, I have seen the fashion in combustion chamber forms swing back and forth, hither and yon, with first hat-section chambers in favor and then trench-type chambers, and torus-type chambers and so on and so forth ad infinitum. I was not, and am not, impressed. Combustion chamber form should be established with an eye toward only a very few special considerations, and these cannot account for even half the chamber shapes I have seen. Listed, though not really in order of importance, these are: surface / volume ratio; spark plug location; thermal loadings; and combustion control. We will consider each of these in turn.
Surface to volume ratio is important because even in the part of the combustion chamber fully exposed to the advancing flame front, there will be a mixture layer adhering to the metal surfaces that does not burn. These layers, like that trapped within the squish band, are cooled by their proximity with the cylinder head, or piston, and simply never will reach ignition temperature. And, like the end-gases from the squish band, they eventually find their way out the exhaust port, having taken no part in the conversion of fuel and air into horsepower. Thus, the best combustion chamber shape - taken strictly from the standpoint of surface/volume ratio - would be a simple spherical segment sweeping in a continuous arc from one side of the cylinder bore to the opposite side. No tricky changes in section, no squish bands, no nothing. And that is, in point of fact, precisely the shape employed in nearly all non-squish cylinder heads.
But if you want to use a true (measured from exhaust-closing) compression ratio much over 6.5:1, on a high-output engine, combustion control beyond that afforded by a non-squish cylinder head will be necessary. Considerable variation is possible, but a good rule to follow is to make the cylinder head's squish band about 50-percent of the cylinder bore area. For example, in a 3-inch bore -which has a total area of 7.07-inches2 the squish band would be wide enough to represent an area of just about 3.5 in2. Assuming that you have centered the combustion chamber proper on the bore axis, then your squish band would be a ring having the same outer diameter as the bore, and an inner diameter of just over 2-inches. The combustion chamber itself, to meet the previously-stated minimum surface/volume requirement, would again be a spherical segment - with a radius that provides the total volume, added with that from the clearance space between piston and squish band, to give the desired compression ratio.
The clearance space between piston and cylinder head must be enough to avoid contact at high engine speeds, yet close enough to keep the mixture held there cooled during the combustion process. This vertical clearance between squish band and piston should not be greater than 0.060-inch, and it is my opinion that the minimum should be only barely enough to prevent contact -usually about 0.015-inch in small engines (with tight bearings and cylinder/rod combinations that do not grow, with heat, disproportionately) and up to about 0.045-inch in big engines.
Some disagreement exists as to the validity of claims that the squish band aids combustion by causing turbulence in the combustion chamber as a result of the piston "squishing" part of the charge between itself and the head. I don't know about that, but I do know that holding squish band clearance to a minimum means that there will be the smallest volume of end-gases escaping the combustion process, and that can be more important than you might think. For example, a 250cc cylinder with a full-stroke compression ratio of 10:1 will pack its entire air/fuel charge into a volume of only 28cc by the time its piston reaches top center. Assuming that it has a 3-inch bore, and a 50-percent squish band with a piston/head clearance of .045-inch, then the volume of the charge hiding in the squish area will be in the order of 2.6cc, or almost 10-percent of the total. That can be reduced to 5-percent merely by closing the squish band's clearance to 0.020-inch - and you'll never find an easier 5-percent horsepower difference. True, the difference measured at the crankshaft might prove to be more like 2-1/2-percent, but the addition of those small percentages can make a very large final difference.

Рикардо проблема решена, как только он определен его характер, за счет снижения нижней части головки цилиндров в этой части камеры над поршнем. Таким образом, большинство из смеси были сосредоточены непосредственно на источник возгорания, и будет больше шансов гореть без взрыва. Небольшая часть смеси зажат между хлюпать группа головки блока цилиндров и поршневых еще при сжатии и отопление, но была достаточно эффективно защищена от воздействия радиации и, кроме того, распространение такой тонкий слой, что она будет сопротивляться воспламенением от любой причины -- как она будет терять тепло в относительно прохладный поршня и головки цилиндров слишком быстро, чтобы воспламениться.
Это остается тайной хлюпать днище цилиндра: Она концентрируется основной заряд в плотный карман под свечи зажигания, и распространяется смеси на цилиндр края несут слишком тонко, чтобы быть нагреты до точки возгорания. Эти "конца газы" не горят основной заряд, и лишь частично потребляются как поршень движется от верхнего центра и освобождает их от охлаждения контакт с окружающим металлом. И тут есть недостаток, который поставляется вместе с мармеладом головки цилиндра группы, для смеси, которая не горит это смесь, которая ничего не вносит выходной мощности. Меньшее значение, хотя только в этом контексте является то, что эти конечные газы очень сильно повлияли на освобождение несгоревших углеводородов из выхлопной трубы и в атмосфере, и по этой причине производители автомобильных теперь полагаются гораздо менее сильно хлюпать по-диапазон камеры для регулирования процесса горения. Вы, возможно, будет интересно знать и то, что во многих случаях не-мармелад камеру сгорания, с его полного использования смеси для покрытия власти ограничивающих последствия обязательно нижняя-сжатия, оказался лучшим в абсолютном выражении власти и экономики. McCulloch, например, сделать двигатели как с мармеладом и не хлюпать конфигурации головка цилиндра - как выяснилось, что оба имеют свои приложения.
Наша заявка здесь, конечно, сильно предвзятое к максимальному лошадиных сил, и что указывает на мармелад-полосный голову - что, кстати, будет иметь в большинстве мотоциклов в любом случае. Я предупреждаю вас, теперь, что это может быть неразумным следовать старой привычке времени тюнера увеличения степени сжатия двигателя, как первый шаг в поисках лучшей работы. Действительно, прежде чем ваша работа будет сделано, вы можете обнаружить это необходимо для уменьшения степени сжатия Вашего двигателя ниже складе спецификации. Видите ли, в конечном счете это не столько степенью сжатия как давление в камере сгорания, что определяет предел - и это вовсе не то же самое. Ваши акции двигатель, карбюратор с размером и портирование выбрали, чтобы придать ей гладкую простоя и легкий запуск двигателя, делает гораздо менее эффективной работы цилиндро-наполнения, чем будет делать после того, как была изменена. Что более важно, оно, вероятно, выхлопные системы, которая больше рекомендовать его в качестве глушителя, чем в качестве бустера лошадиных сил. Эти факторы в совокупности делают очень большую разницу между цилиндром давление в момент возгорания в акции и модифицированного двигателя. Даже с учетом определенного желания с Вашей стороны использовать довольно холодно Spark Plug - она часто меняется - и дальнейшее готовность заменить поршни и подшипники чаще в качестве оплаты за добавили власти, он все еще может быть необходимым остановиться на фондовой спецификацию для сжатия Отношение. Или, как я уже сказал, по поводу снижения степени сжатия двигателя от состояния фонда. Последнее будет особенно верно в случае успеха в создании гораздо лучше, чем складе выхлопную систему.
В общем и целом, вы должны быть хорошо посоветовали игнорировать весь бизнес сжатия в пользу раскрутка давления. Существует, в конце концов, большой разницы между видами номеров вы получите, выполняя традиционную расчеты, чтобы найти коэффициент сжатия, и что происходит как двигатель очереди. Мой опыт показывает, что вы можете использовать раскрутка давлении 120 фунтов на квадратный дюйм, не беспокоясь о перегреве многое ничего. Максимальная мощность будет получена при раскрутке давление где-то между 135 и 165 фунтов на квадратный дюйм. Going выше с воспламенением от сжатия, в обычный двигатель мотоцикла, может дать импульс в аккуратные низкий крутящий момент, но тепловое последствия раскрутка выше давление, несомненно, ограничить максимальную отдачу. С другой стороны, вентилятор охлаждения двигателей картов очень хорошо работают на раскрутку на давление до 200 фунтов на квадратный дюйм, и с водяным охлаждением двигателя ведут себя примерно так же.
Одним из наиболее нежелательных побочных эффектов, что приходит со слишком высокой степенью сжатия является огромной трудностью в получении двигатель на "углерод" чисто. Когда коэффициент сжатия слишком высок, вы обнаружите, что смесь двигателя прочности требование резкого права горб на его максимальный крутящий момент, что ни мотоцикла карбюратор может вместить. Вы поймете, после работы с высокой выходной двухтактными двигателями, что все они являются в определенной степени с жидкостным охлаждением, - и что охлаждающей жидкости бензина. Это
---------------------------------------------

Добавлено (26.10.2009, 16:25)
---------------------------------------------
Правда, более богатой смеси стремится ослабить процесс горения, и сократить энергопотребление, но и здесь мы сталкиваемся с необходимостью найти баланс между зол: Мы перегрева ограбить власти, с одной стороны, и мы можем прохладно с бензиновым двигателем, но слишком много топлива также лишает власти. Решение выбора нищего, в котором мы пытаемся найти перевал между точкой перегрева и более богатых смесях.
В двигатель предназначен исключительно для гонок, с максимальный крутящий момент практически случайным со своей пиковой мощности и дальнего через очень тесное соотношение передачи (позволяя водителю держать двигатель скорости в узких пределах), что делает этот нищий выбора является достаточно прямой вперед предложение: вы играете с струйная до мотоцикл проходит быстро. Однако условия шоссейные позволит Вам оставаться на праве на смесь-требованием горб, вы не должны беспокоиться о том, что происходит в две тысячи оборотов ниже пиковой мощности, потому что это ниже, что вы будете использовать в гонке. Мотогонки это совсем другое, и двигатель смесью кривой горба отвезет вас абсолютно сумасшедший. Jet мотокроссу двигателем с тем чтобы оно не тает поршневых каждый раз, когда тянет на своем жестком максимальный крутящий момент, и (если его смеси-это горбатая кривая) будет huffing сажи и потерять власть выше и ниже этой скорости.
Ответ на этот вопрос заключается в железо, что смесь-требованием горба, потому что сколько бы ни работа, выполняемая с карбюратором, он никогда не будет в состоянии справиться с потребностями двигателя. Все карбюратор знает, действительно, насколько воздух движется через горло, и это подливает масла в воздухе в пропорции к скорости воздушного потока; не ожидайте, что бы знать, когда поршень становится жарко и ответит вздымается в некоторых больше топлива. Как избавиться от горба? Вы делаете это основной заменив несколько менее эффективным расширение камеры: одна, что дает больше почти такой же повысить всю дорогу через диапазоне скоростей вы обязаны использовать гоночных условиях, без больших скачков напряжения. Это приведет к снижению пиковой мощности, конечно, но вы можете компенсировать это в значительной степени с высокой степенью сжатия вы ранее были вынуждены отказаться в интересах поддержания поршня нетронутым при расширении палата сделала большой увеличить рутины. Опять-таки, все дело заключается в нахождении баланса.
Независимо от того, что коэффициент сжатия, вы в конечном счете использования, оно будет иметь влияние было гораздо больше, чем вы, вероятно, подозреваемого в конфигурацию камеры сгорания, а также с некоторыми грубыми характеристик самой головы. На протяжении многих лет, я видел в моде формы камеры сгорания качели туда и обратно, туда и вон, с первого хет-раздела в пользу камеры, а затем траншею камерах типа и тор-тип камеры и так далее и так далее до бесконечности . Не я, и я не впечатлен. Форма камеры сгорания должна быть установлена с глазом в сторону лишь несколько специальных соображений, и они не могут объяснить даже половину палаты форм я видел. Listed, хотя и не совсем в порядке важности, а именно: поверхность / объем; Spark Plug месте; тепловых нагрузок и регулирования процесса горения. Мы рассмотрим каждую из них по очереди.
Отношение поверхности к объему важно, потому что даже в той части камеры сгорания полностью разоблачил себя в продвижении фронта пламени, там будет представлять собой смесь слоем присоединения к металлической поверхности, что не горит. Эти слои, как и что запертые в хлюпать группы, охлаждают их близости с головкой блока цилиндров, или поршень, а просто никогда не достигнет температуры воспламенения. И, как и в конце-газы из мармелада группы, они в конечном итоге найти свой путь из выхлопной порт, не приняв участие в преобразовании топлива и воздуха в лошадиных сил. Таким образом, лучшая форма камеры сгорания - принимаются строго с точки зрения поверхность / объем - будет простой сферический сегмент С.Ш. непрерывной дугой с одной стороны цилиндра в противоположную сторону. Не сложно изменения в раздел, не хлюпать полосы, нет ничего. И это, по сути дела, именно формы заняты почти все не хлюпать головки блока цилиндров.
Но если вы хотите использовать истинный (измеряется от выхлопных закрытия) Степень сжатия 6.5:1 намного более чем на высокой мощности двигателя внутреннего сгорания контроль за который предоставляется государством, не являющимся хлюпать головки цилиндра будет необходимо. Значительные вариации возможны, но хорошее правило, которому надо следовать, чтобы мармелад группа головки цилиндра о 50-процентной из цилиндра области. Например, в 3-дюймовым буровых которая имеет общую площадь 7,07-inches2 хлюпать группа будет достаточно широким, чтобы представлять на площади всего около 3,5 in2. Предполагая, что у вас в центре камеры сгорания на надлежащее родила оси, то вашу группу хлюпать будет кольцо, имеющее тот же внешний диаметр, как родила, а внутренний диаметр чуть более 2-дюйма. Камера сгорания самой, для удовлетворения ранее заявил, минимальная поверхность / объем требований, будет вновь сферического сегмента - с радиусом, который обеспечивает общий объем, добавил, что в свободное пространство между поршнем и мармелад группы, чтобы дать желаемый сжатия.
Свободное пространство между поршнем и цилиндром голова должна быть достаточной, чтобы избежать контакта на высоких оборотах, но достаточно близко, чтобы держать там состоялась смеси охлажденных в процессе сгорания топлива. Это вертикальный зазор между мармелад и поршневые группы должно быть не более 0,060 дюйма, и это мое мнение, что минимальная должна быть только едва хватает, чтобы предотвратить контакт-обычно около 0,015-дюймовый в небольших двигателей (с жесткой подшипников и цилиндров / Rod комбинаций, которые не растут, с теплом, непропорционально) и примерно до 0,045-дюймовый в больших двигателей.
Существуют некоторые разногласия по поводу обоснованности претензий, что мармелад группа СПИДа сгорания, вызывая турбулентности в камере сгорания, в результате поршень "squishing" части заряда между им самим и в голову. Я не знаю об этом, но я знаю, что проведение хлюпать оформление группы, чтобы минимальными средствами, что не будет наименьший объем конечных газов, высвободившихся процесс горения, и что может быть более важным, чем вы думаете. Например, 250cc цилиндр с полным цикл сжатия 10:1 упакует всю свою топливо-воздушной заряда в объеме только 28CC на момент его поршень достигает верхнего центра. Предполагая, что он имеет 3-дюймовый родила, а 50-процентный хлюпать полосы с поршневыми / HEAD оформления .045 дюйма, то объем заряда скрываются в хлюпать области будет в порядке 2.6cc, или Почти 10 процентов от общей суммы. Это может быть сокращен до 5-процентного только путем закрытия оформлению хлюпать группы до 0,020-дюймовые - и вы никогда не найдете легче 5-разностной процентов лошадиных сил. Правда, разница измеряется на коленчатый вал может оказаться больше, как 2-1/2-percent, но помимо тех небольших количествах могут сделать очень большую разницу окончательным.