Cilinder kop

Een belangrijk punt in het tunen van tweetakt motoren is de compressieverhouding van het motorblok. Deze verhouding geeft aan hoever het verse brandstofmengsel gecomprimeerd wordt voordat het door de bougie ontstoken wordt.

Volgens de verbrandingsleer lijkt een hogere compressieverhouding beter en levert de motor meer power. Er is echter één grote maar. Een brandstofmengsel kan onder hoge druk ook zelf gaan ontbranden waardoor er een ongecontroleerd ontstekingsmoment komt (detonatie). Deze ongecontroleerde verbranding kan leiden tot behoorlijke motorschade.

 

Deze compressieverhouding CR laat zich als volgt berekenen:

 

CR = (CV + CVV) / CCV

 

CV = cilinderslag volume bij een Airsal 70 cc (rekenen met 43 mm slag en 45 mm boring) is dus 68,4 cc

 

CVV = cilinderkop volume (deze meet ik middels mini maatbeker) en is 5 cc. Hier moet dus rekening gehouden worden met de zuigerbolling.

 

CR = (68,4 + 5) / 5 = 14,7

 

Deze compressieverhouding heet de ongecorrigeerde verhouding. Doordat de uitlaatpoort pas ergens halverwege sluit, is de werkelijke compressieverhouding lager, echter dat gaat voor dit moment even te ver.
Bij een hoge compressie verhouding dient een brandstof gebruikt te worden die voldoende klopvast (detonatiebestendig) is. Dit wordt uitgedrukt in het zogenaamde octaangetal (geen gehalte). Hoe hoger dit getal, des te beter de brandstof bescherming

 

Als eerste monteer je de cilinder dusdanig dat de uitlaat en de spoelpoort onderin goed vrijkomt. Normaliter is dit met een voetpakking van zo'n 0,8 mm. Hiermee komt de zuiger nagenoeg bovenin de cilinder. Als het goed is blijft er een kleine spleet tussen de zuiger en de cilinderkop.

 

De ruimte die overblijft tussen het randje van de cilinderkop en de bovenkant van de zuiger is de zogenaamde squish. Deze moet goed afgesteld worden om zo de optimale prestaties uit het motorblok te behalen. Je kunt dus niet zomaar een voetpakking gebruiken, dit is namelijk bepalend voor de squish.

Als je squish ruimte te klein is heeft dat als gevolg dat je brandstof gaat pingelen,hierdoor krijg je gaten in je zuiger/je cilinderkop (of smelt je zuiger). Als je squish te ruim staat gaat dit ten koste van je prestaties, maar dit is verder niet schadelijk.

Voor een Puch Maxi blokje ligt deze waarde zo net onder 1 mm.

 

Monteer de cilinder compleet met alle pakkingen en draai de tapeinden handvast. Steek een stuk getwist soldeertin door het bougie gat zoals aangegeven op nevenstaande foto.
Roteer de krukas een aantal keren met de tin tussen zuiger en cilinderkop.

 

Middels een schuifmaat kan de resterende dikte gemeten worden die in dit voorbeeld 1 mm bedraagt.

Kun je met een Airsal deze ideale squish bereiken ? Nee eigenlijk lastig. Door de dikte van de voetpakking en koppakking moesten wij er voor kiezen om de cilinderkop iets in de cilinder te laten vallen (om de dikte van de koppakking te compenseren).
Hiertoe is de kop afgedraaid met een klein pasrandje ter dikte van de koppakking. Dit resulteerde in een squish van 0,9 mm wat natuurlijk redelijk optimaal is.

 

Een korte proefrit liet zien dat de minibike behoorlijk goed oppakt en gemakkelijk bij hoge snelheid een wheely wil maken. Op zich niet slecht natuurlijk.

 

Na een paar rondjes draaien op de plaatselijke indoor kartbaan bleek het blok toch minder duurzaam. Na vijf rondjes volgas volgde er twee luide knallen en het motorblok stond plotsklaps stil. Een korte inspectie van de kop liet zien dat er behoorlijk wat detonatie was opgetreden. De vooraf gepolijste kop leek op een maanlandschap en was compleet onbruikbaar.

 

De zuigerkop zag er soortgelijk uit en met name rond de spoelpoorten en de boosterpoorten was de beschadiging enorm.

 

Thuisgekomen werd de zuiger er toch maar even uitgehaald en het bleek dat de zuigerveer muurvast zat in zijn groef. De kop van de zuiger was min of meer uitgeklonken en het deel boven de zuigerveer was flink beschadigd. Alle gecomprimeerde/ontstoken mengsel werd rechtstreeks terug in het carter geblazen en de minibike liep totaal niet meer.

 

Onze traditionele fout was het gebruik van Euro 95 benzine in plaats van 98, alhoewel we afvragen of ook 98 ons hiervoor had kunnen behoeden. Ook het rijkere smeren (1:40) is natuurlijk funest voor het octaangetal van de brandstof.

 

Binnen een aantal dagen komen er weer nieuwe onderdelen binnen en hopen we onze verbeterde ervaringen hier toe te kunnen voegen. Onze ervaring heeft geleerd dat de squish enorm belangrijk is voor de respons van je minibike, echter de stap te ver is ook zo gemaakt.

Wordt vervolgd...............