Post tecnico: la luce di scarico

[$ Ferrando95]

Preso dalla voglia di condividere, parlare, e vedere se ci esce qualcosa di buono sentendo anche vostri pareri, ho deciso di aprire questa discussione, per parlare un po' della luce (o delle luci) di scarico, per dare qualche spunto per lo sviluppo del vostro e mio pensiero... vi invito a scrivere tutto ciò che vi passa per la mente, ogni teoria, magari supportata da prove pratiche, è ben accetta

 

Per parlare a livello teorico, e rendere comprensibile, bisogna partire da esempi semplificati al massimo!

 

Supponiamo di avere un cilindro magico, in cui la miscela arriva magicamente, c'è solo una singola luce di scarico (eliminiamo temporaneamente il fattore travaseria o luci multiple) e abbiamo a che fare con un motore perfetto, che per ogni variazione della luce di scarico si adegua per dare il massimo possibile, e questo motore magico non è fatto per andare a passeggio, ma per essere usato in pista.

Siamo pochi gradi dopo il PMS, la pressione nel cilindro è al suo massimo, e dopo poco, il pistone scopre la luce di scarico, decretando un repentino calo di pressione, che a seconda del profilo superiore della luce è più o meno violento. Come sappiamo tutti, in linea di massima, fase alta, tanti giri, fase bassa, pochi giri.

Ma la fase in sè non è nulla, il vero parametro importante è l'Angle Area (tralascio il Time Area)!

L'Angle Area è un parametro che (molto semplicisticamente), a parità di cilindrata, aumenta più è alta la fase o la grandezza della luce, e più è alto l'AA più il motore è fatto per dare potenza a regimi più elevati (ovviamente non serve a niente avere un AA perfetto, se i condotti e tutti i pezzi e soprattutto l'espansione non sono adeguati).

Non sono qua per dare valori, sono il primo a non saperli.

 

Ci sono diverse possibilità di luci per avere lo stesso AA!

 

Una luce di 190°, stondata e poco spinta, può avere lo stesso AA di una luce di 180° di una forma più spinta, con tutti i vantaggi che derivano da una fase più contenuta! Più la fase di scarico è bassa, e più la pressione esercitata dalla combustione viene utilizzata dal pistone! Guardate l'immagine che ho messo sul fondo: l'ho presa da un articolo che preferisco non condividere, ma sono due luci con lo stesso AA... non ci vuole molto a capire qual'è la più prestazionale

 

Cosa si ricava da ciò?

Sul nostro motore magico, la miglior soluzione possibile a livello prestazionale è data da una luce il più stretta di fase possibile, ma il più larga possibile, fino al limite imposto dalle fasce elastiche (si dice 70%, ma ho sentito dire che con scarichi ben riprofilati si possa andare anche un pelo oltre). Ovviamente se la fase è troppo bassa, oltre un certo regime il motore non si distenderà, nonostante un allargamento drastico, e bisognerà alzare la fase! Ma è sempre meglio recuperare sull'allargamento, in quanto alzare la fase, dal mio punto di vista, è necessario solo quando non si può allargare di più.

La forma più spinta è quella RETTANGOLARE, se la matematica non è un'opinione, è la forma che a parità di fase scopre un'area maggiore!

Anche le valvole si fanno rettangolari, sempre per lo stesso motivo! A parità di fase scoprono l'area maggiore possibile!

 

Su un motore veramente tirato allo spasimo, per ora, la luce quadrata non l'ho ancora provata, ma suppongo che sia pericolosa da usare per l'innalzarsi delle temperature, e da questo sono nate le luci a trapezio rovesciato: scoprono meno passaggio, ma sono più affidabili e ci si può spingere più in là con l'allargamento.

 

 

 

Inseriamo il fattore travaseria.

Inserendo la travaseria è necessario parlare di cortocircuito, che è un fenomeno che si cerca di ridurre al minimo, con ogni sistema! Il cortocircuito è dato dalla miscela che, invece di partecipare alla combustione, se ne va bella tranquilla incombusta giu per lo scarico, aumentando inquinamento e consumi. Tutti i due tempi a carburatori soffrono di cortocircuito, e generazione di ingegneri si sono impegnati per ridurlo al minimo possibile, e studiare il lavaggio migliore.

Due considerazioni sul cortocircuito:

-più i travasi sono distanti dalla luce di scarico, e minore è questo fenomeno;

-su motori dove i travasi arrivano vicini alla luce di scarico, fare una luce quadrata può essere controproducente, in quanto si aumenta l'estrazione, ma anche il cortocircuito, e quindi bisogna arrivare a una soluzione di compromesso (come tutto nella meccanica), trovabile solo grazie all'esperienza. Vi metto una foto di un cilindro Aprilia 125 GP a disco... la luce principale ha una forma parecchio smussata sul fondo, notate come si allontana dal travaso primario! Chissà quante prove avranno fatto per arrivare a quella forma, per arrivare alla giusta soluzione.

Ne deriva che su un motore come può essere un 130 DR, che ha i travasi parecchio distanti dalla luce di scarico, fare uno scarico quadrato non comporta grandi aumenti di consumi, ma un buon miglioramento delle prestazioni.

Un mio blocco 130 DR con scarico quadrato (vedi foto, non era ancora terminata la lavorazione) gira dal 20/10/2013 senza un cambio fasce e fa il portapizze, ha una leggera flessione ai medi che lavorandoci su sarebbe facilmente risolvibile, ma ha i giri di un Polini mono (e il DR è corsa 53, fasi 170-125). Ho dovuto fare il bordo superiore "leggermente" stondato, perchè è pur sempre un motore stradale, ma lo scarico quadrato si sente! Nonostante tutto, c'è da scordarsi di fare benzina.

Il fatto che abbia i giri di un Polini mono non vuol dire che vada come un Polini mono!

 

 

Domande? Impressioni? Aggiunte?

 

Se volete buttarvi sugli scarichi quadrati, state attenti agli spigoli... non mi assumo responsabilità

Non è una novità questa, prima di me ci sono arrivati sicuramente molti altri... uno su tutti Tormena.

[+ L.C.E.]

Grande ferra!! Dovevo giusto lavorare lo scarico al mio polini...

[$ Ferrando95]

@L.C.E. non sono il signore, per mia fortuna, quindi prendi con dovuta cautela quello che ho scritto

Sarei interessato di sapere come lavorano gli scarichi gli utenti di questo forum, magari anche parlando delle tecniche di lavorazione!

[+ wiremu]

Io premetto che non ho mai lavorato un cilindro per Vespa o ape ma per scooter si sopratutto Piaggio.. con gli scarichi quadrati il problema sono la repentina perdita di pressione.. io ho sempre lottato per grandi raggi quindi con pochissima corda e spigoli smussati con raggi irrisori r5 per esempio.. pensa di avere un limone con all esremita 2 raggi r5 e 2 curve che vengono tagliate molto large

[+ wiremu]

Mi è partito il post !! Volevo aggiungere di stare attenti a eventuali impuntamenti delle fasce e alla perfetta raccordatura e lucidatura.. e si gli scarichi più lucidi sono e meglio è !!

[$ Ferrando95]

Buon intervento @@wiremu ! E che effetti ha dato a te la repentina perdita di pressione, quando hai provato?

[+ wiremu]

-più i travasi sono distanti dalla luce di scarico, e minore è questo fenomeno;

-su motori dove i travasi arrivano vicini alla luce di scarico, fare una luce quadrata può essere controproducente, in quanto si aumenta l'estrazione, ma anche il cortocircuito, e quindi bisogna arrivare a una soluzione di compromesso (come tutto nella meccanica), trovabile solo grazie all'esperienza.

grazie mille per i complimenti!!

 

 

io ho provato questa configurazione su un top testa blu per piaggio e non andava come mi aspettavo.. per i motivi li hai elencati tu.. certo no che andasse piano :-D pero diciamo che riportandolo con un raggio molto ampio avrebbe avuto piu pressione nello scendere.

 

come mai questo post ??hai in mente qualcosa di nuovo ??

[+ noriracing96]

Complimenti per il post! Resto a leggere ciò che dicono quelli più in gamba di me!

[$ Ferrando95]

@@wiremu probabilmente su un motore da motorino, dove la travaseria è più tirata rispetto a un classico ghisone da vespa, le perdite per cortocircuito sono maggiori rispetto al guadagno per il maggior passaggio, facendo uno scarico quadrato ma se il problema è il repentino calo di pressione nello scendere, se si potesse ridurre l'altezza della luce di scarico originale, e dargli una forma più cattiva, otterresti più corsa utile magari riducendo questo fenomeno! Oppure comprimendo un pelo di più la testa! Ovviamente se hai già una fase elevata, devi startene di quello che hai...

La luce quadrata io fin'ora l'ho provato solo su ghisoni, per lo più sui corsa corta perchè sono più facili da lavorare un motore che mi è rimasto impresso è un 102 Malossi con lamellare Polini, 19 PHBG, albero corsa 45 DRT spalle piene, 21/76 (si parla di ape) e leovince (diametro collettore 24-25mm)... facendo due calcoli, con lo scarico quadrato che avevo fatto, avrebbe avuto bisogno di un'uscita da 29-30mm seguendo le teorie conosciute (aumento di area tra luce e uscita condotto del 10%)! Fatto sta che in quarta in piano tira 8200 giri, che con una simile elaborazione sono molti, e anche se di bassi non ne ha moltissimi, già dai medi è molto buona, e poi ha molti alti e tanto allungo, l'erogazione che piace a me!

 

 

@@noriracing96 se hai qualcosa da dire dilla, non siamo dei gran esperti... almeno io non lo sono, studio, ragiono e provo tanto, e alla fine qualcosa di buono ci esce

[+ noriracing96]

@@noriracing96 se hai qualcosa da dire dilla, non siamo dei gran esperti... almeno io non lo sono, studio, ragiono e provo tanto, e alla fine qualcosa di buono ci esce

 

Ferrando, non lo sono nemmeno io... tutto quello che avrei potuto dire lo hai detto tu, anche io faccio le mie prove (tante....) e qualcosa di buono alla fine esce sempre... Non saprei che aggiungere a ciò che hai detto

Ah si.. studiare la luce senza prendere in considerazione travasi, fasi, angoli di lancio marmitta, (e tanto altro ancora) e come scegliere il vestito migliore senza sapere chi lo indosserà...

Il cortocircuito, può diventare un vantaggio con le espansioni, che fanno aumentare il lavaggio, e riescono a fare da "contenitore" provvisorio, per poi ributtare dentro la miscela fresca..

[$ Ferrando95]

Si, come al solito si ritorna al solito discorso... i 2 tempi sono un insieme di fattori che devono andare d'accordo l'uno con l'altro, e a comandare è sempre l'espansione

Alla fine le prove con le semiespansioni sono molto utili, da un certo punto di vista.

[+ noriracing96]

Molto interessante il fatto che la Polini a banana funzioni anche con 190-195 di scarico. Grazie alla sua lunghezza riesce comunque a compensare il sotto

Un esempio di come influisce tutto...

[+ Braga777]

Ciao Ferra....

 

Bel post!

Anche se , come hai detto , il motore (non solo 2T) lo devi considerare come un sistema e non per singoli componenti. Quello che puo' valere tecnicamente per lo scarico preso da solo, ad esempio, puo' tranquillamente stravolgersi se lo inserisci nel sistema motore.

Io, parlando di scarico singolo, prediligo forme raggiate e a trapezio rovescio (lato lungo sopra) , cercando per quanto possibile di fare la parte alta della luce il piu' dritta possibile.

Il motivo e' quello (ma magari sbaglio....) di cercare di ottenere un'onda di pressione molto potente da usare poi con una espansione con certe caratteristiche. Questo pero' e' un fattore fondamentale : la marmitta. Se ci monti una espansione che non e' fatta in quel certo modo , o addirittura una semiespansione , magari questo tipo di scarico funziona male o peggio di uno squadrato , con meno apertura cordale.

 

Per quanto riguarda la tecnica di lavorazione , in genere se il lavoro e' grande (tipo portare quello del ghisone originale da 27 a 3....xx ) , mi preparo una dima su carta millimetrata avendo cura di trasformare tutte le misure cordali il "lineari" in modo da poterle disegnare su carta (faccio ancora tutto a mano) ....per darvi un'idea su un diametro pistone di 58 , evitare di fare questa operazione comporta una riduzione effettiva della corda di 2-4 mm , a seconda di quanto e' grande lo scarico.

Fatto questo , passo alla sgrossatura della parte esterna sempre utilizzando una dima centrata alla flangia e pian piano vado dentro.

 

Ciao