Split-single engine - Split-single engine
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Em motores de combustão interna , um projeto de divisão única é um tipo de dois tempos em que dois cilindros compartilham uma única câmara de combustão .
O primeiro motor split-single de produção foi construído em 1918 e o design foi usado em várias motocicletas e carros até meados da década de 1950, embora uma empresa tenha continuado a produzir motores split-single para motocicletas até 1970. Durante este tempo, o design também foi usado ocasionalmente para motores com quatro ou mais cilindros.
Princípio da Operação
O split-single usa um ciclo de dois tempos (ou seja, onde cada golpe para baixo produz potência) com as seguintes fases:
- Os pistões viajam para cima, comprimindo a mistura ar-combustível em ambos os cilindros. Uma vela de ignição acende a mistura (no cilindro do lado direito na animação) quando os pistões estão próximos ao topo dos cilindros.
- A pressão da mistura ar-combustível inflamada empurra ambos os pistões para baixo. Perto do final da viagem, uma porta de exaustão fica exposta (no cilindro do lado esquerdo na animação), fazendo com que os gases de exaustão saiam de ambos os cilindros. Ao mesmo tempo, a porta de admissão é exposta no outro cilindro, fazendo com que uma nova mistura de ar-combustível (que foi comprimida no cárter pelo movimento descendente dos pistões) seja puxada para dentro do cilindro para o próximo ciclo.
Características
A vantagem do motor split-single em comparação com um motor convencional de dois tempos é que o split-single pode fornecer melhor limpeza do escapamento enquanto minimiza a perda de combustível novo / carga de ar através da porta de escapamento. Como consequência, um único motor dividido pode proporcionar melhor economia e funcionar melhor com pequenas aberturas de aceleração. Uma desvantagem do split-single é que, para apenas uma melhoria marginal em relação ao motor de um cilindro, um motor split-single é maior, mais pesado e mais caro. Uma vez que um fabricante pode produzir um motor convencional de dois cilindros a um custo semelhante a um motor dividido em um único motor, um motor de dois cilindros é geralmente um projeto mais econômico e em termos de espaço. A maioria dos motores usava uma única câmara de combustão (ou seja, dois cilindros), no entanto, alguns motores usavam duas câmaras de combustão (ou seja, quatro cilindros) ou mais.
Os projetos iniciais de motores separados de 1905-1939 usavam uma única biela em forma de Y ou V. Externamente, esses motores pareciam muito semelhantes a um motor convencional de um cilindro de dois tempos; eles tinham um escapamento, um carburador no local usual atrás dos cilindros e uma vela de ignição.
Após a Segunda Guerra Mundial, mecanismos internos mais sofisticados melhoraram a confiabilidade mecânica e fizeram com que o carburador fosse colocado na frente do cano, enfiado abaixo e ao lado do escapamento. Um exemplo desse arranjo foi usado no Puch 250 SGS 1953-1969 .
Os primeiros motores usando um layout "lado a lado" (com o carburador no lugar "normal" atrás do cilindro) tinham problemas de lubrificação e poluição semelhantes aos motores convencionais de dois tempos da época, no entanto, os designs revisados após a Segunda Guerra Mundial abordou esses problemas.
Exemplos pré-Segunda Guerra Mundial
Lucas
O primeiro motor split-single foi o Lucas, construído no Reino Unido em 1905. Ele usava 2 virabrequins separados conectados por engrenagens para acionar 2 pistões separados, de modo que o motor tinha equilíbrio primário perfeito.
Garelli
De 1911 a 1914, o engenheiro italiano Adalberto Garelli patenteou um único motor dividido que usava uma única biela e um pino de pulso longo que passava por ambos os pistões. A Garelli Motorcycles foi formada após a Primeira Guerra Mundial e produziu um motor split-single de 350 cc (21 cu in) para motocicletas para uso em estradas e corrida de 1918-1926.
Trojan
O Trojan dois tempos, usado a partir de 1913 no carro de Trojan no Reino Unido, foi inventado de forma independente, mas agora seria descrito como um split-single. Fotos de um modelo "gêmeo" de 1927 no London Science Museum mostram os internos. O layout "para frente e para trás" dos cilindros significa que a biela em forma de V deve flexionar levemente a cada revolução. Ao contrário dos motores de motocicletas alemães / austríacos, este motor era refrigerado a água . Os regulamentos de impostos sobre cavalos de força no Reino Unido resultaram em um imposto rodoviário mais baixo para o Trojan em comparação com um motor convencional de deslocamento semelhante.
A Trojan também fez outro motor dividido posteriormente com os cilindros dispostos em uma formação em 'V'. O design incomum do 'V6' tinha dois conjuntos de cilindros separados (4 cilindros no total) em uma margem do V e dois cilindros de soprador de limpeza na outra margem do V.
Puch
Após o fim da Primeira Guerra Mundial, a indústria austríaca lutou para se recuperar. O engenheiro italiano Giovanni Marcellino chegou à fábrica principal de Puch com a instrução de encerrar as operações. Em vez de liquidar a fábrica, ele se estabeleceu na cidade e projetou e começou a produção de um novo motor split-single que estreou na motocicleta de corrida 1923 Puch LM . Influenciado por motores industriais de pistão oposto , o motor Puch tinha sincronismo de porta assimétrico e pistões dispostos um atrás do outro (em vez do arranjo lado a lado usado por Garelli). Para evitar a flexão da biela, o rolamento da extremidade menor do pistão de entrada do resfriador foi disposto para deslizar ligeiramente para frente e para trás no pistão. Em 1931, Puch venceu o Grande Prêmio da Alemanha com um split-single superalimentado. Em 1935, uma versão de quatro cilindros do projeto de cilindro dividido Puch produzia 10 kW (14 cv) e era usada em motocicletas.
Corrida de motos
De 1931 a 1939, as motocicletas de corrida DKW com motores split-single dominaram as classes Lightweight e Junior.
Nas 500 milhas de Indianápolis de 1931 e 1932, Leon Duray's competiu com carros movidos pelo motor Duray U16 de 16 cilindros usando um design de cilindro dividido.
Em 1935, o carro do Grande Prêmio Mônaco-Trossi foi construído com um motor radial de 16 cilindros usando um design de cilindro dividido.
Exemplos pós-segunda guerra mundial
Puch
A produção e corrida de single split de Puch foram reiniciadas em 1949, e um motor split-single foi usado no modelo Puch 125T .
O Puch 250 SGS 1953-1969 (vendido nos Estados Unidos pela Sears como o "Allstate 250" ou "Twingle") usado com um sistema aprimorado de uma biela articulada na parte de trás da outra. Esses motores normalmente usam o pistão dianteiro para controlar as portas de admissão e escape, com o resultado interessante de que o carburador fica na frente do motor, abaixo e ao lado do escapamento. O pistão traseiro controla a porta de transferência do cárter para o cilindro. Cada vez mais, esses modelos eram equipados com uma bomba misturadora de óleo, alimentada por um reservatório incorporado ao tanque de gasolina. Alguns também têm um sistema de ignição de vela dupla, disparando uma câmara de combustão em forma de quase oito. As melhorias domesticaram, se não eliminaram virtualmente, o problema anterior de entupimento do plug de dois tempos. Um total de 38.584 motocicletas Puch 250 SGS foram produzidas entre 1953 e 1970.
Puch encerrou a produção de motores split-single por volta de 1970.
Motocicletas EMC
A EMC Motorcycles no Reino Unido fabricou um motor split-single de 350 cc (21 cu in) que foi usado no EMC 350 de 1947-1952 . Depois de 1948, o motor também foi equipado com uma bomba de óleo controlada pelo acelerador, que distribuía óleo de dois tempos no combustível a uma taxa variável dependendo da abertura do acelerador, em vez de ter que pré-misturar óleo no combustível.
Iso Autoveicoli
O fabricante italiano começou a produzir um motor split-single de 236 cc (14 cu in) em 1952 para sua motocicleta Iso Moto . Este motor foi então usado no carro bolha Iso Isetta de 1953–1956.
Triumph-Werke Nürnberg
A Triumph-Werke Nürnberg (TWN) na Alemanha iniciou a produção de motores split-single para suas motocicletas em 1946. Os modelos TWN BDG 250 de 250 cc (15 pol cm) e 500 cc (31 pol cm) TWN BDG 500 , produzidos a partir de 1946 -1957, usava uma biela em forma de Y, de modo que os pistões ficam "lado a lado", tornando o motor um pouco diferente visualmente de um motor normal de dois tempos. Outros modelos split-single da TWN foram o 1954-1957 TWN Cornet (200 cc com eletricidade de 12 volts e sem kickstart), o 1953-1957 TWN Boss (350 cc) e a scooter Contessa 1954-1957 (200 cc). A forma bulbosa do escapamento do Cornet and Boss é um recurso TWN de dois tempos, não vinculado ao motor dividido. Toda a produção de motocicletas TWN cessou em 1957.
