Modification de l'ordre de tir dans une voiture à 4 cylindres

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Histoire

En moto, vous pouvez obtenir des caméras qui modifient l’ordre de tir et l’heure d’un 1,3,4,2 traditionnel. Il était très courant dans les courses sur route américaines dans les années 1990 d'entendre des moteurs à 4 cylindres qui sonnaient comme des bicylindres en V.

La façon dont ces gars l'ont fait et a finalement popularisé cette configuration pendant un certain temps consistait essentiellement à couper les cames en deux au centre, à faire pivoter un côté à 180 degrés et à les souder ensemble. Ce premier essai n’était pas fiable pour des raisons évidentes, mais vous savez comment sont les coureurs et ce qu’ils vont faire pour obtenir un avantage.

Cette configuration est connue sous le nom de moteur Big Bang. Sur un angle de 180 degrés, les manivelles 1 et 4 tirent en même temps et les positions 2 et 3 tirent en même temps 180 degrés plus tard dans la rotation. Cela a permis d'augmenter les couples v-twin bas de gamme (grand débat à ce sujet) ET puisqu'il s'agissait d'un moteur 4 cylindres bien équilibré, il obtiendrait tout de même ces incroyables régimes dans la gamme des 12 000 et plus.

Le principal objectif de cette configuration est que la courbe de puissance dans la partie inférieure soit beaucoup plus raide et se stabilise plus tôt pour atteindre la puissance maximale. Cela donne l'impression que le moteur est un deux-temps à bien des égards.

Depuis lors, j'ai construit quelques-uns de ces moteurs avec des cames maintenant disponibles, un peu rares, mais disponibles. Je peux vous dire qu'ils sont super amusants et qu'ils ont l'air géniaux.

Enfin, sur ma question

  1. Est-ce que l'un des pilotes de voitures à quatre cylindres utilise cette configuration?

  2. S'ils le font, comment appelleraient-ils ces cams?

  3. En particulier, je suis vraiment curieux. Existe-t-il des solutions similaires pour les plates-formes Subaru telles que le moteur WRX Boxer 2008 ou 2009?

Je me considère comme un très bon googleur, mais quand il s’agit de trouver des solutions de voiture, je tombe dans un trou et, franchement, de nombreux sites proposant des composants sont simples et mal conçus, avec une terminologie sophistiquée que mon cerveau de moto ne comprend pas. Toute aide sera fortement appréciée.

Les références

Voici quelques liens concernant cette configuration et les configurations similaires avec les motos.

Wikipedia sur le moteur big bang.

C'est semblable mais c'est fait à la manivelle. C'est ce qu'on appelle un vilebrequin à plan croisé où les journaux décalés sont à tous les 90 degrés. Chevy utilise une configuration de fond de panier dans plusieurs de ses plateformes ICE.

Une autre bonne explication, celle-ci le cloue vraiment et décompose le moteur big bang .

DucatiKiller
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8
Ceci (IMHO) est définitivement sur le sujet.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
1
Même si je pouvais voir que quelqu'un serait capable de faire cela, je ne comprends toujours pas pourquoi , mis à part le facteur de curiosité. Il semblerait que vous fassiez un bon moteur en marche en quelque chose qui tournerait mal. Je ne vois pas comment vous pourriez tout gagner, mais peut-être une quantité dérisoire de couple, principalement parce que le seul moyen de gagner quelque chose consiste à obtenir un déplacement plus important (généralement par un trait plus long). Je pense que vous perdriez ainsi le régime moteur et la vitesse maximale.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
@ Paulster2 - Raisons pour lesquelles. Plus de puissance en bas pour sortir d'un coin plus rapidement. Intervalle de temps entre les impulsions de puissance pour une meilleure adhérence mécanique. Je m'en remets généralement à une course plus courte (alésage carré) avec des soupapes plus grandes et un régime plus élevé. Le couple n'est pas nécessairement le grand gagnant dans mon esprit.
DucatiKiller
2
En bout de ligne: IMHO - Cela ne fonctionnera pas comme vous pensez que cela va fonctionner , mais par tous les moyens, utilisez vos fonds pour le résoudre.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
1
Big bang dans les automobiles? C'est ce qu'on appelle une épave .
anonymous2

Réponses:

6

Certes, il est relativement facile de faire fonctionner une Subaru (ou tout autre moteur Boxer) dans ce type de configuration. Gardez à l'esprit que vous parlez d'un moteur à deux culasses opposées horizontalement et à quatre temps, de sorte que pour chaque tour de l'arbre à cames, le vilebrequin a deux tours. Chaque piston frappe "en haut" de sa course deux fois, une fois après la course de compression et une fois après la course d'échappement.

Dans les applications habituelles à quatre temps, un piston fonctionnera sur son piston de compression, un sur sa course de combustion, un sur sa course d'échappement et l'autre sur sa course d'admission. Les événements de synchronisation de came sont réglés de sorte que la soupape d'échappement soit ouverte pendant la course d'échappement et que la soupape d'admission soit ouverte sur la course d'admission. Pendant la combustion et la compression, ils sont tous deux fermés. Avec moi jusqu'à présent?

Maintenant, regardez un moteur comme le moteur Alfa Romeo boxer et vous remarquerez qu’il a deux courroies de distribution.Diagramme éclaté de la synchronisation Alfa Boxer 16V

Imaginez ce qui se produirait si la courroie de distribution était mal montée, de sorte que les marques de calage sur une seule banque du moteur (roues à cames) se trouvaient à 180 degrés de là où elles devraient être. L'effet serait que la banque un et la banque deux seraient maintenant sur leur compression ou peu importe les coups en même temps. Bien sûr, il y a le léger problème que la bougie d'allumage déclencherait maintenant 180 degrés de décalage par rapport à la banque deux. Cependant, imaginez que vous puissiez connecter les bougies du cylindre trois à celles du cylindre deux et du cylindre quatre au cylindre un. Vous auriez maintenant deux cylindres allumant leurs bougies en même temps. Si vous aviez un moteur à carburateur, vous pouvez vous arrêter maintenant pour atteindre votre objectif.

Pour les moteurs à injection de carburant, vous devez également lier la mise à feu de l'injecteur sur les deux rangées de cylindres. Cependant, ce ne serait pas une entreprise énorme non plus, car tout ce que vous auriez à faire est d’attacher la banque à 180 degrés à l’événement d’injection de la banque qui est chronométré correctement. Tout à coup, vous avez un moteur qui se comporte comme vous le décrivez.

La mise en œuvre dans le monde réel impliquerait soit de caler délibérément la courroie de distribution à 180 degrés, soit de retirer la rainure de clavette de l'arbre à cames (ou d'utiliser un jeu de poulies modifié) de sorte que la came soit à 180 degrés par rapport à la roue à cames. Sur une voiture à injection de carburant, vous pouvez reprogrammer l’écu de manière à ce que les deux événements d’injection et d’allumage soient identiques à ceux de la banque 1 ou déconnecter physiquement le câblage des injecteurs de carburant et de l’ensemble de bobines du faisceau de la banque deux et les relier au réseau. connecteurs Bank One (je préférerais faire cela dans le logiciel de l'ECU et relier les connecteurs serait un peu un "bidouillage" mais aucune raison pour laquelle cela ne fonctionnerait pas si le harnais et les relais que vous utilisiez étaient à la hauteur) .

Pour les applications de boxeur, je pense que c'est à peu près tout et tout ce que vous auriez à faire.

Steve Matthews
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Intéressant. J'imagine que le seul problème mineur avec le câblage des batteries d'injecteurs de carburant ensemble, par opposition à l'opération en sw, est qu'il existe certaines différences non idéales entre les cylindres ou quoi que ce soit dans les deux batteries. inapproprié pour l'esclave.
Jason C
@ JasonC essentiellement, oui. Vous devez contrôler chaque injecteur par paire (comme dans les anciens moteurs Mini MPI qui ne comportaient que deux injecteurs de carburant pour quatre cylindres). C'est probablement pourquoi la meilleure façon de le faire serait de le faire par logiciel, mais en théorie, cela pourrait fonctionner avec un métier à tisser ponté, albiet un peu moins que parfaitement.
Steve Matthews
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@SteveMatthews Vous avez plus de 10K maintenant. Félicitations!. TY pour la réponse.
DucatiKiller
Merci @DucatiKiller, j’ai vérifié et il apparaît que les caméras Subaru sont équipées d’une rainure de clavette. Le simple fait d'usiner ceci de la came permettrait de l'assembler à 180 degrés (vous devez vous assurer que la roue de la came est bien serrée). Je connais des gars du sport automobile qui courent sans rainure de clavette parce que cela leur permet effectivement d’utiliser un équipement standard (selon leur règlement) comme une roue à cames vernier. Merci encore de m'avoir poussé à plus de 10K.
Steve Matthews
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Est-ce que l'un des pilotes de voitures à quatre cylindres utilise cette configuration?

Ce n’est pas que je puisse trouver, à l’exception simulée de certaines "caméras à dispersion" référencées par @Steve Matthews et auxquelles nous avons donné une excellente réponse de @ Paulster2. Bien que ce ne sont pas vraiment "Big Bang" par définition stricte.

Voici un lien vers une très bonne lecture, même s’il n’est que légèrement appropos!

S'ils le font, comment appelleraient-ils ces cams?

Ils ne le font pas, alors je vais dire Ghostphantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams (GOVUC)

En particulier, je suis vraiment curieux. Existe-t-il des solutions similaires pour les plates-formes Subaru telles que le moteur WRX Boxer 2008 ou 2009?

La scène Subie est celle que je peux commenter avec la plus grande véracité et la plus grande rapidité. Et la réponse est simplement "non". Je me fiche de ce que quiconque "croit", cela ne se produit pas. Il ne semble pas que la grande impulsion de puissance disponible avec la configuration Big Bang puisse apporter une aide quelconque à une voiture. Je suis tombé sur une physique complexe qui établit comment les impulsions déforment la carcasse du pneu sur les motos , générant une vitesse de sortie de virage impitoyable (avec un motard très habile), et donc la montée en popularité pendant un certain temps permettant de brasser ces bêtes à la maison.

La même chose n'a pas d'application dans les voitures. En fait, avec la technologie des pneus radiaux sooper-genius dans les motos, je pense que la majeure partie de l’utilité a également disparu de cette application. Le moteur "pugiliste" bénéficie d'un bon équilibre et d'un centre de gravité bas. J'ai vu du méthanol, du E85 et toute une gamme de turbos appliqués aux moteurs de la série EJ, ainsi que tous les trucs du livre et certains qui ne le sont pas. (500+ AWD HP sur 2 litres, 750+ AWD HP sur un 2.5) Mais pas de GOVUC sur Subaru.

Couper et faire pivoter les caméscopes Subie (2 sur certains, 4 sur d’autres) n’est tout simplement pas dans les cartes. Et ce n'est pas une étincelle gaspillée, donc c'est un problème. Avec le FI. Mais vous pouvez le faire simplement, en regroupant simplement les étincelles 1-4 et 2-3 et FI, comme @Steve Matthews l’a suggéré. Mais ces caméras coûteuses ne serviront à rien, et je pense que cela nuit à la production de couple, de puissance ou de vitesses de sortie en virage.

Donc, ce n’est pas vraiment une réponse, mais c’est quand même une réponse. En attendant, voici un excellent article que j'ai trouvé qui décrit de nombreuses entrées de torsion sur un vilebrequin, en fonction de diverses configurations et de différentes synchronisations. (En d'autres termes, ne répondez pas à la question un seul coup, mais reste une bonne lecture - et fournit beaucoup d'informations de fond nécessaires pour bien cogiter sur cette question ...)

Couple de vilebrequin Configurations et synchronisations diverses

SteveRacer
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J'aime la réponse. Merci. J'aime particulièrement ce morceau d'expression littéraire, "Ghostphantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams". +1
DucatiKiller
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Il y a 2 ordres de tir principaux en cours d'utilisation, ils sont appelés screamer et big bang, la différence ne réside pas dans l'ordre de tir, il se situe dans le temps entre les tirs des pistons. Le son notoire d'une superbike, ce cri aigu est un moteur screamer, il tire de manière séquentielle, piston par piston de manière régulière. Cependant, le moteur bigbang tire deux pistons en même temps, donnant C’est ce son grumeleux, c’est la raison pour laquelle la yamaha r1 avec son carter d’avion sonne comme elle sonne, bien différente de celle d’un ninja, d’une cbr ou d’une bmw s1000rr. Vous devez tenir compte du fait que cette différence de tir ne change pas vraiment le couple ou le diagramme de puissance dans un rapport de dynamomètre, la différence est plus notoire dans un vélo avec un moteur 4 cylindres,

CrisRam
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Cela ne fournit pas de réponse à la question. Une fois que vous avez suffisamment de réputation, vous pourrez commenter n'importe quel message . au lieu de cela, fournissez des réponses qui ne nécessitent pas de clarification de la part du demandeur . - De l'avis
SteveRacer
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Je ne peux pas sembler échapper à cette bête. "La différence ne réside pas dans l'ordre de tir, mais dans le temps qui s'écoule entre les tirs des pistons" Je ne sais pas ce que cela signifie, comme si je devais le faire. La DIFFÉRENCE a à voir avec l'orientation du vilebrequin, plus rien. Les effets ultimes doivent encore être déterminés dans ce défi.
SteveRacer
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@SteveRacer Je suppose qu'il fait davantage référence à la période de la came par rapport à la durée du pédalier. Dans l’ancien moteur de la série Austin A, il était possible d’utiliser des "caméras à dispersion" comportant différents points de durée maximale pour différents cylindres. Cela a fonctionné en partie à cause de la configuration du port siamois de la tête où les deux cylindres centraux partageaient un port pour l’échappement et deux ports d’entrée seulement. Je ne sais pas si cela fonctionnerait de la même manière sur un moteur 4 cylindres à 8 ports.
Steve Matthews
@SteveRacer ce fil de discussion contient plus d'informations, il est un peu différent ... mechanics.stackexchange.com/questions/23939/…
Steve Matthews