Düz ikiz motor - Straight-twin engine
Bir düz-çift motor , aynı zamanda, bir şekilde bilinmektedir sıralı ikiz , dikey çift ya da paralel ikiz iki silindir , piston motor , iki silindirleri ortak bir krank mili boyunca bir sıra halinde düzenlenir.
Düz ikiz motorlar öncelikle motosikletlerde kullanılır; diğer kullanımlar arasında otomobiller, deniz taşıtları, kar motosikletleri, jetskiler, arazi araçları, traktörler ve ultra hafif uçaklar bulunur.
En yaygın 360 derece, 180 derece ve 270 derece olmak üzere, düz ikiz motorlar için çeşitli farklı krank mili konfigürasyonları kullanılmıştır.
terminoloji
Düz ikiz düzeni aynı zamanda "paralel ikiz", "dikey ikiz" ve "satır içi ikiz" olarak da adlandırılır. Bu terimlerin bazıları orijinal olarak krank mili açısı veya motor yönü ile ilgili özel anlamlara sahipti, ancak çoğu zaman birbirlerinin yerine de kullanılıyorlar.
Birleşik Krallık'ta, "paralel-ikiz" terimi, iki piston aynı yönde (yani birbirine paralel) olduğundan, krank mili açısı 360 derece olan motorlar için geleneksel olarak kullanılır. "Dikey-ikiz", pistonların zıt yönlerde hareket etmesine neden olan 180 derecelik bir krank mili açısına sahip motorları tanımlamak için kullanıldı. "Düz ikiz" ve "satır içi ikiz" terimleri daha genel olarak herhangi bir krank mili açısı için kullanıldı.
Motosikletler için, "inline-twin" bazen ya uzunlamasına bir motor yönüne (yani krank mili şasi ile aynı hizadayken) ya da silindirlerin şaside uzunlamasına olarak düzenlendiği bir U-motoruna ( tandem ikiz ) atıfta bulunur. krank milleri aslında enine yönlendirilir).
Tasarım
İle karşılaştırıldığında V ikiz motorlar ve düz yataklı motorlar , düz ikiz daha kompakt, daha basit bir tasarım ve üretim için daha ucuz. Düz ikiz motorlar, ya 180° kranklı motorlarda bulunan düzensiz ateşleme aralığı ya da 360° kranklı motorlarda büyük karşılıksız pistonlu kütle nedeniyle titreşime eğilimli olabilir . Sıralı ikizler ayrıca burulma torku reaksiyonlarından ve titreşimden daha fazla zarar görür.
Krank mili açısı
Düz ikiz motorlar için en yaygın krank mili konfigürasyonları 360 derece, 180 derece ve 270 derecedir.
- 360 derece
360 derecelik krank miline sahip bir motorda, her iki piston da aynı anda yukarı ve aşağı hareket eder. Bununla birlikte, ateşleme aralığı silindirler arasında dengelenir, bir silindir ilk krank mili dönüşü sırasında ve ardından diğer silindir sonraki dönüşte ateşlenir. 360 derece motorlar, boşa harcanan bir kıvılcım sistemi kullanarak her iki silindir için tek bir ateşleme sistemi kullanabilir .
Kusurlu birincil denge , eşdeğer pistonlu kütleye sahip tek silindirli bir motora göredir. İlk motorlar, krank mili üzerindeki karşı ağırlıklar aracılığıyla titreşimi azaltmaya çalıştı, ancak daha sonraki yöntemler ayrıca denge millerini ve ayrı bir ağırlıklı bağlantı çubuğunu da içeriyordu . Tek silindirli bir motorla karşılaştırıldığında, daha sık ateşleme aralığı (720 dereceye kıyasla 360 derece), benzer dinamik dengesizliğe rağmen daha düzgün çalışma özellikleri sağlar.
1930'lardan itibaren, İngiliz dört zamanlı düz ikiz motosiklet motorlarının çoğu, 360 derecelik bir krank mili kullandı, çünkü bu, diğer konfigürasyonların düzensiz giriş darbesini önledi ve böylece ikiz karbüratör ihtiyacını önledi. 1960'larda, Japon motosikletleri 250 ila 500 cc arasındaki motorlar için çoğunlukla 180 derecelik krank millerine geçse de, daha küçük ve daha büyük çeşitli motorlar 360 derecelik bir krank mili kullanmaya devam etti. Titreşim, 1965 Honda CB92 ve 1979 Honda CM185 gibi daha küçük motorlar için daha az sorundu . 1969 Yamaha XS 650 ve 1972 Yamaha TX750 gibi daha büyük motorlar, titreşimi azaltmak için genellikle denge milleri kullandı. Daha sonra 1978-1984 Honda CB250N/CB400N motorları da 360 derecelik bir krank mili kullandı. 2008 BMW F serisi paralel ikiz motosikletler ayrıca, titreşimleri azaltmak için üçüncü bir "körelmiş" bağlantı çubuğuna (karşı denge işlevi görür) ve 9.000 rpm devir sınırına sahip 360 derecelik krank milleri kullanır.
- 180 derece
180 derecelik bir krank miline sahip bir motorda, bir piston düşerken diğeri yükselir. Dört zamanlı bir motorda, ateşleme aralığı eşit değildir, ikinci silindir birinciden 180 derece sonra ateşlenir, ardından ilk silindir tekrar ateşlenene kadar 540 derecelik bir boşluk gelir. Düzensiz ateşleme aralığı titreşimlere neden olur ve "topaklı" bir güç dağıtımına neden olur. 180° motor ayrıca her silindir için ayrı bir ateşleme sistemi gerektirir.
180 derecelik düz ikiz motorla mükemmel birincil denge mümkündür, ancak tasarım , titreşimi azaltmak için bir denge mili kullanılmasını gerektiren sallanan bir çift oluşturur . 180 derecelik düz ikiz motorda ikincil bir dengesizlik vardır (sıralı dört motora benzer), ancak daha düşük pistonlu kütle, bunun genellikle tedavi gerektirmediği anlamına gelir.
180° krank mili motoru, 360° ikiz motora göre daha az pompalama kaybına uğrar, çünkü pistonlar hareket ettikçe krank karterinin yer değiştirmesi nispeten değişmez.
1960'larda Japon motosiklet üreticileri, artan pürüzsüzlük daha yüksek devire ve dolayısıyla daha yüksek güç çıktılarına izin verdiği için 180 derecelik krank millerinin kullanımını tercih etti . Örneğin, 1966 Honda CB450 180 derecelik krank mili motoru, 650 cc'ye kıyasla 450 cc'lik daha küçük bir deplasmana sahip olmasına rağmen, çağdaş İngiliz 360 derecelik krank mili motorlarına benzer bir güç çıkışına sahiptir. Hem 1973 Yamaha TX500 hem de 1977 Suzuki GS400 , 180 derecelik bir krank miline ve bir denge miline sahipti. 1993'ten beri Honda düz ikiz motosiklet motorlarının çoğu 180 derecelik krank milleri kullanır.
İki zamanlı motorlar tipik olarak 180 derecelik bir krank mili kullanır, çünkü bu, devir başına iki eşit aralıklı güç vuruşuyla sonuçlanır. Temel frekans titreşim eşdeğer bir tek silindirli motorun Ancak amplitüd yarıya iner iki katıdır. 180 derecelik krank mili kullanmayan iki zamanlı motorlar , her ikisi de 360 derecelik krank mili kullanan 1972 Yankee ve 1964 Jawa 350'nin askeri baskısını içerir .
- 270 derece
270 derecelik bir krank miline sahip bir motorda, bir piston diğerinin arkasında dörtte üçü bir dönüş yapar. Bu, ikinci silindirin birinciden 270 derece sonra ateşlendiği ve ardından ilk silindir tekrar ateşlenene kadar 450 derecelik bir boşluğun geldiği eşit olmayan bir ateşleme aralığına neden olur. Bu, 90 derecelik bir V-ikiz motorla aynı modeldir ve sonuç olarak her iki konfigürasyon da benzer bir 'darbeli' egzoz sesine sahiptir. 270 derecelik düz ikiz motordaki pistonlar hiçbir zaman aynı anda sabit değildir (90 derecelik V-ikiz motora göre), bu nedenle tam dönüş sırasında krank ve pistonlar arasındaki net momentum değişimini azaltır.
270 derecelik düz ikiz motorda, serbest kuvvet ve sallanan çiftin birleşimi nedeniyle kusurlu bir birincil denge oluşturulur; Bunu telafi etmek için genellikle bir denge mili kullanılır. 270 derecelik bir motorun ikincil dengesi mükemmeldir, ancak konfigürasyon dengesiz bir sallanan çift ile sonuçlanır.
İlk üretim 270 derecelik düz ikiz motosiklet motorları, 1996 Yamaha TRX850 ve Yamaha TDM'ye takıldı . Daha sonraki örnekler arasında 2009 Triumph Thunderbird , 2010 Norton Commando 961 , 2012 Honda NC700 serisi , 2014 Yamaha MT-07 , 2016 Triumph Thruxton 1200 ve 2018 Royal Enfield Interceptor 650 yer alıyor .
Ana yataklar
Her iki bağlantı çubuğu için ortak bir krank pimi kullanabilen V-ikiz motorların aksine, düz ikiz motordaki her silindirin ayrı bir krank pimi vardır . Çoğu eski İngiliz düz ikiz motosiklet motorunun (Triumph, BSA, Norton ve Royal Enfield gibi) iki ana yatağı vardı . 1950'lerin sonlarından başlayarak, çoğu Honda düz ikiz motorunun dört ana yatağı vardı. Daha sonraki düz ikiz motorların dört veya bazen üç ana yatağı vardı.
motosikletlerde kullanım
Tarih
.jpg)
Dünyanın ilk üretim motosikleti olan 1894 Hildebrand & Wolfmüller , düz ikiz motor kullandı. Silindirler, lokomotif tarzı bir bağlantı çubuğu kullanılarak doğrudan arka tekerleğe bağlanan pistonlarla düz ve ileriye dönük olarak uzanır. 1903'te Werner Motocyclette , dikey silindirli düz ikiz bir motor kullanan ikinci üretim motosiklet modeli oldu. Werner motoru, entegre kafaları, yan valfleri olan ve 500 cc'lik bir hacme sahip dökme demir silindirler kullanır.
1938 Triumph Speed Twin , düz ikiz motorların diğer markalar tarafından daha yaygın olarak kullanılmasına yol açan başarılı bir düz ikiz motosikletti. Motor Edward Turner ve Val Page tarafından tasarlandı ve ilk olarak 1933 Triumph 6/1 sepetli taşıyıcıda kullanıldı ( Uluslararası Altı Gün Deneme gümüş madalyasını ve 1933 Maudes Kupasını kazandı ). Motorun geliştirilmesi sırasında, 360 derecelik bir krank açısının, tek bir karbüratör kullanımına 180 derecelik bir krank açısından daha uygun olduğu bulundu.
Triumph Speed Twin tarafından yaratılan trendin ardından, 1970'lerin ortalarına kadar İngiliz motosiklet üreticileri tarafından kullanılan en yaygın tasarım, 360 derece krank miline sahip dört zamanlı düz ikiz motordu. Bu motosikletleri üreten üreticiler arasında BSA , Norton , Triumph , Ariel , Matchless ve AJS vardı . Düz ikiz motorlar, Amerikalı üretici Indian ile birlikte İtalyan ve Alman üreticiler tarafından da üretildi .
1949'da AJS E-90 Porcupine , 500 1949 Grand Prix Dünya Şampiyonası'nı kazandı ve şampiyonluğu kazanan ilk ve tek düz ikiz motosiklet oldu. Bu motor, bizim için dikeyden ziyade yatay olarak yönlendirilmiş birkaç dört zamanlı düz ikiz silindirden biridir.
2000'lerden bu yana, BMW ve birkaç Japon üretici, çoğunlukla orta ağırlıktaki modeller için düz ikiz motorlar üretmeye devam etti. 2001 Yamaha TMAX ve 2001 Honda Silver Wing gibi birkaç büyük scooter da düz ikiz motorlar kullandı . Düz ikiz motorlar, motokros sepetli yarışlarda da kullanılır.
Enine motorlu modeller
1945'ten 1960'lara kadar birçok büyük İngiliz motosikleti , Triumph Bonneville ve Norton Commando gibi düz ikiz enine bir motor (yani çerçeveye dik krank mili ile yönlendirilmiş) kullandı . Bu düzen hava soğutmaya çok uygundur, çünkü her iki silindir de eşit hava akışı alır ve egzoz her silindirin önündeki iyi soğutulmuş yerden çıkabilir. Dingil mesafesinin mümkün olan minimum uzunluğu, motorun genişliğine göre belirlenir.
Enine motorlu düz ikiz tasarımın yerini büyük ölçüde V-ikiz motorlar almıştır , ancak düz ikiz tasarımın, yardımcı parçaların (hava filtresi, karbüratör ve ateşleme bileşenleri gibi) daha kolay paketlenmesi avantajı vardır, bu da erişimi kolaylaştırır bakım/onarım için yardımcılara. 270 derecelik bir krank mili kullanan düz ikiz bir motor, düzensiz ateşleme sırasına sahip bir V-ikiz motora benzer bir sese ve hisse sahip olabilir.
Boyuna motorlu modeller
Boyuna motorlu düz ikiz motosikletler daha az yaygındır, ancak örnekler arasında 1930-1938 Dresch Monobloc ve 1949-1956 Sunbeam S7 ve S8 sayılabilir .
Bu motor yönü, özellikle motosiklet yarışları amacıyla aerodinamik sürtünmeyi azaltan tek silindirli bir motor kadar dar bir motosiklete izin verir. Bununla birlikte, hava soğutmalı motorların ana dezavantajı, arka silindirin ön silindirden daha sıcak çalışmasıdır.
Otomobillerde kullanım
İki silindirli motorlar otomobillerde oldukça nadir olmasına rağmen, düz ikiz düzen zaman içinde birçok otomobil motorunda kullanılmıştır.
Bilinen ilk düz ikiz motor, Daimler Motors'un 1895'te tanıtılan Phoenix motorunun bir çeşidiydi; bu motorlar o yıl Panhard arabalarında kullanıldı . Bir diğer düz çift motorlu otomobil, öne ve arkaya monte edilmiş ve koltuğun altına yerleştirilmiş bir de Dion modelinden alınan bir çift silindir kullanan 1898 Decauville Voiturelle idi .
Düz ikiz motorlar 1957 Fiat 500 , 1958 Subaru 360 , 1958 NSU Prinz , 1962 Mitsubishi Minica , 1967 Honda N360 , 1970 Honda Z600 , 1972 Fiat 126 , 1988 VAZ Oka , 1988 Dacia Lăstun gibi çeşitli küçük otomobillerde kullanılmıştır. ve 1980 Daihatsu Cuore .
Şu anda üretim arabalarında kullanılan benzinli düz ikiz motorlar, Tata Nano ve Fiat TwinAir motorunu (Fiat, Lancia ve Alfa Romeo'nun çeşitli modellerinde kullanılır) içerir. Şu anda üretimde olan dizel düz ikiz motorlar, Piaggio Porter motorunu içerir.
Deniz gemilerinde kullanım
Düz ikiz motorlar genellikle içten takmalı motorlar , dıştan takmalı motorlar ve jet pompası motorları olarak kullanılmaktadır.
20. yüzyılın başlarında, Morecambe Bay Prawners Lancashire Nobbys gibi gaff donanımlı İngiliz balıkçı tekneleri , bazen Lister veya Kelvin E2 3.0 litre benzinli parafin motoru gibi bir içten takmalı motoru güçlendiriyordu .
1950'lerden itibaren, dıştan takmalı motor üreticileri, temel sıralı motor tasarımının kullanımına karar verdiler, silindirler üst üste istiflendi ve krank mili kardan milini çalıştırdı . Suzuki 15 giden motorlu 1989'da tanıtıldı.
Diğer kullanımlar
Diğer kullanımlar arasında traktörler (1960'a kadar çeşitli John Deere modelleri gibi), kar motosikletleri , kişisel deniz taşıtları ve arazi araçları bulunur . Tasarım varyasyonları, iki zamanlı, dört zamanlı, benzinli, dizel, hava soğutmalı , su soğutmalı , doğal aspirasyon ve turboşarjı içerir .
Ultra hafif uçaklar , tek koltuklu cayro helikopterler ve küçük ev yapımı uçaklar da düz ikiz motorlar kullandılar ve genellikle orijinal olarak Hirth 2704 ve Cuyuna 430-D gibi kar motosikletleri için tasarlanmış motorları kullanıyorlardı . Ultra hafif uçaklar için amaca yönelik motorlar arasında Rotax 503 ve Rotax 582 bulunur . Düz ikiz motorlar bazen büyük ölçekli radyo kontrollü uçaklarda da kullanılır .