Cilinder tunen

Inleiding

Goed, we gaan het vandaag over tunen hebben. Ik ga eerst beginnen met het uitleggen van een 2takt, zodat jullie weten welke poort nou eigenlijk welke functie heeft. Goed, ik ga er in mijn verhaal vanuit, dat de cilinder 1 uitlaatpoort heeft, 1 inlaatpoort, 2 spoelpoorten. Omdat je ergens in de verbrandingscyclus moet beginnen, begin ik op het tijdtip dat er net een verbranding plaatsgevonden heeft. Wat hebben we nodig voor een verbranding? Waarschijnlijk hebben jullie dat allemaal wel geleerd bij scheikunde; je hebt een brandstof nodig (benzine via carburateur) een ontsteking (vonkje van je bougie) en lucht (via carburateur).

Er heeft zich net een ontbranding plaatsgevonden, een gecomprimeerd (samengedrukt) mengsel van benzine/ olie en lucht is ontbrand voor de zuiger in de verbrandingkamer van de cilinderkop doordat de bougie een vonk heeft afgegeven. De explosie die daarbij ontstaan is zorgt er nu voor dat de zuiger naar beneden gaat bewegen (dus richting je carter). Op dit ogenblik staat de zuiger dus nog bovenin je cilinder, dit noem je ook wel het B.D.P van de zuiger; het Bovenst Dode Punt. Als de zuiger een stukje naar beneden is opent de uitlaatpoort zich en een klein beetje van het verbrande mengsel verdwijnt onder een hoge druk door de smalle opening van de uitlaatpoort, richting uitlaat, en dus richting de buitenlucht. De zuiger blijft naar beneden gaan en meer van het verbrande mengsel blijft ontsnappen door de uitlaatpoort. Doordat de zuiger verder naar beneden blijft gaan, ontstaat er nu achter de zuiger ook een drukgebied. Achter de zuiger zit op dit moment ook al een nieuw mengsel van benzine/olie en lucht. Ik leg zo uit hoe dat daar gekomen is. Goed, de zuiger blijft dus verder naar beneden gaan en achter de zuiger wordt de druk ook alsmaar groter. De uitlaatpoort opent zich nu ook wat verder en meer van het verbrande mengsel ontsnapt door de uitlaat. Nu openen ook de 2 spoelpoorten zich. Het nieuwe mengsel dat onder hoge druk achter de zuiger zit perst zich door de spoelpoorten heen tot voor de zuiger. Daarbij perst dit nieuwe mengsel ook nog een klein beetje verbrand mengsel weg dat nog wat blijven hangen. De inlaatport staat dan nog de hele tijd dicht. De zuiger blijft verder naar beneden gaan, totdat ie helemaal beneden in, oftewel in het O.D.P staat; het Onderste Dode Punt. Vanuit deze positie zal de zuiger weer naar boven toe moeten, en het gewicht van het vliegwiel, dat aan de krukas vast zit, zorgt ervoor dat de zuiger weer omhoog gaat bewegen. Als de zuiger omhoog beweegt ontstaat er achter de zuiger nu geen druk, maar een vacuümgebied. En dit vacuüm wil graag gevuld worden. Als de zuiger verder omhoog gaat blijft ook het vacuüm groter worden, totdat de inlaatpoort zich opent. Door de zuigende werking van het vacuüm wordt er nu door de inlaatpoort heen een nieuw mengsel van benzine/olie en lucht achter de zuiger gebracht, dat afgegeven is door de carburateur. De zuiger blijft verder omhoog bewegen en de spoelpoorten sluiten zich weer, zij hebben hun werk gedaan: een nieuw mengsel voor de zuiger gebracht. Dit mengsel comprimeert (druk zich samen) zich dan voor de zuiger, in de verbrandingskamer van de cilinderkop. Als de zuiger weer helemaal bovenin is, geeft de bougie een vonkje af waardoor een explosie ontstaat en de zuiger weer naar beneden gaat bewegen. De hele verbrandingscyclus begint dan weer opnieuw.

Het echte werk

Tot zover de inleiding, lees dit verhaal goed door, zodat je weet wanneer welke poort opent, en wat de functie van de poort is. Daarna gaan we kijken naar het opvoeren. Het is ene feit dat een grotere explosie voor meer druk en dus meer pk’s zorgt. Hoe krijg je een grotere explosie? Juist, door meer brandstof, en meer lucht, daarnaast moeten ook de verbrandde gassen zo snel mogelijk weg kunnen, dus ook je uitlaat zul je moeten veranderen. Je moet dus een grotere carburateur zoeken (18mm bijvoorbeeld) en een uitlaat die berekend is op een hoger toerental (leovinci voor trekkracht, homoet voor topsnelheid) goed, we kunnen er met deze nieuwe onderdelen er dus voor zorgen dat er meer mengsel verbrand kan worden, en dat het verbrande mengsel sneller weg kan. Toch kan je deze onderdelen niet zomaar op je oude cilinder zetten en meteen meer pk’s winnen. Je zult ook je poorten groter moeten gaan maken (inlaatpoort en uitlaatpoort) om het extra mengsel nu te kúnnen verbranden. Wat je ook kan doen om meer mengsel te kunnen verbranden is het aanschaffen van een cilinder met een grotere boring, dus een cilinder met ene grotere inhoud, meer cc’s dus. De poorten van bijvoorbeeld de 70cc aisal zijn ook al groter, en ook de zuiger is groter zodat er meer mengsel zowel voor als achter de zuiger kan, en er een grotere explosie kan ontstaan.

Goed, nu het tunen van een cilinder. Voordat je iets kan berekenen zul je eerst wat maten nodig hebben. Eerst kijk je of je cilinder als ie op zijn brommer zit een deck*height heeft, dus of je zuiger helemaal bovenin de cilinder komt of niet. (de 65cc eurokit bijvoorbeeld had een deck*heigt van 1mm omdat de zuiger niet helemaal bovenin de cilinder kwam en je dus 1mm van de cilinderwand bleef zien in het B.D.P) Daarna kunnen we beginnen met het maken van en poortmap. Een poortmap maak je door een stukje papier uit te knippen dat precies in je cilinder valt, het er vervolgens in te pritten en met een potlood langs de randjes van je poorten te gaan krassen. Zorg er wel voor dat je cilinder met de platte kant op de tafel ligt, en dat het papiertje niet verschuift. Daarna moet je de maten op gaan meten. Daarna ga je de maten van het begin van de poorten tot de vlakke kant van je cilinder meten; dus het randje van je poort tot het ‘deck’ van je cilinder (de platte kant oftewel de kant waar je kop op de cilinder gaat) je meet het aantal mm tot het begin van de uitlaatpoort, en het aantal mm tot het begin van je spoelpoorten. Ook meet je de breedte van de uitlaatpoort. Bij het opmeten van de inlaatpoort meet je de afstand vanaf het deck, tot beide randjes van de inlaatpoort, en ook de breedte. Vervolgens haal je de eventuele deck*height van de metingen van de hoogte van de poorten af. Dus ligt de uitlaatpoort op 25mm vanaf het deck gemeten en is de deck*heigt 1mm, dan is de hoogte van de poort dus 24mm. Doe dit ook voor de hoogte van de spoelers, en beide hoogtes van de inlaatpoort. Als we de maten in mm hebben gaan we ze vervolgens omzetten in grades. Dit kan je doen door gebruik te maken van het volgende programmaatje dat gemaakt is door Anne Moelker aka jaapspuch. Klik hier voor het programmaatje Als we de maten in mm omgerekend hebben in grades kunnen we beginnen met het tunen. Ik begin met de uitlaatpoort:

Allereerst moet je weten wat je met de cilinder wil gaan doen: wil je hard optrekken óf hard rijden. Een vergelijking tussen de te kiezen opties kan je maken door de zogenaamde “blowdown*periode” te berekenen. De blowdown geeft de tijd dat de uitlaatpoort open staat aan, voordat de spoelpoorten openen (en er dus nieuw mengsel voor de zuiger terecht komt) De blowdown bereken je met de volgende formule: (uitlaatpoort : 2) * (spoelpoort : 2) Vul daarbij dus de hoogte van de poorten in, in grades. Als we de blowdown hebben berekend, kunnen we vanuit daar en conclusie trekken: is deze waarde hoog (bijvoorbeeld 33) betekend dat dat je uitlaatpoort lang open staat voordat je spoelpoorten openen (je timing is dus hoog 175*180graden bijvoorbeeld) het effect van deze hoge blowdown zorgt ervoor dat je vermogen op een hoog toerental af wordt gegeven. Het effect daarvan is dat de vermogensuitstoot dus later in je toeren komt te liggen. Je powerband, zo als dat heet, begint dus later; bij een hoger toerental. Het effect daarvan is dat je powerband explosiever wordt in de hogere toerentallen en dat je een hoger topvermogen haalt. Je noemt dit ook wel een piekerig vermogen. Je zult met ene hoge blowdown dus niet erg hard optrekken. De mensen die hiervoor kiezen zullen heel hun setup ook aanpassen op deze hoge blowdown.

Denk aan een hoogtoerige uitlaat, en een zware tandwielverhouding. Alles voor een hoge top zeg maar. Bij een lage blowdown (25) is het een ander verhaal, de uitlaatpoort staat dan dus minder lang open voordat de spoelpoorten openen, wat ervoor zorgt dat je vermogenuitstoot, je powerband, eerder begint; dus bij een lager toerental. Het effect daarvan is dat de powerband langer is en beter verdeeld. Je zult dus voelen dat ie eerder begint met trekken, maar dat het topvermogen lager ligt. Je zult dus beter optrekken, en ook je uitlaatkeuze en tandwielkeuze zul je hierop moeten aanpassen. Goed, nu komt hetgeen dat we eigenlijk allemaal willen; hard optrekken, en toch een hoge top behalen. Eigenlijk is dit best wel onmogelijk bij het tunen van een puchcilinder, maar je kunt wel meer pk’s uit je cilinder halen zonder je timing aan te passen en dus zonder je cilinder in een ‘optrekhoekje’ of ‘topsnelheidhoekje’ te duwen. Maar hoe kan je dit nou bereiken? Nou, zoals ik al eerder vertelde heb je voor meer pk’s meer brandstof en lucht nodig.

Dit kunnen we dus bereiken door de poorten te vergroten. We willen dus meer poortoppervlakte zonder de uitlaatpoort in hoogte te veranderen. Dat kan je dan alleen doen door je poort te verbreden. Het beste is dan nog om je uitlaatpoort zoveel mogelijk oppervlakte te geven voordat de spoelpoorten openen. Dus we moeten de poort niet alleen verbreden maar ook nog eens rekening gaan houden met de poortvorm. Het verbreden van je uitlaatpoort: Meer poortoppervlakte bereik je door je poorten breder te maken. Je kan je poort bijvoorbeeld 65% van je boring breed maken. (ikzelf ga meestal zelfs tot 67*68% van de boring) hou met het breder maken van je poorten rekening met de stugheid van je zuigerveren. Het lijkt me logisch dat stugge zuigerveren minder vervorming door en over de poort kunnen verdragen dan soepelere veren. Over het algemeen is 65*66% van de boring ene goed beginpunt waarbij je cilinder betrouwbaar blijft, en je veren het aan kunnen. (mijn ervaring laat me weten dat bij de airsal 70cc je met gemak tot 67% kan gaan, met de geleverde zuigerveer)

Hou bij het uitrekenen van de poortbreedte rekening met de maten op je poortmap, én de maten in je cilinder, aangezien 65% van 45mm gemeten in de cilinder minder is dat 65% van 45mm op de poortmap gemeten. (je kunt deze maten omrekenen in het programma*tje waarvan de link hier boven vermeld staat) Er zijn daarnaast nog een aantal dingen waarop je moet letten als je de uitlaatpoort breder gaat maken. Je moet allereerst gaan kijken waar de zuigerveer van de zuiger sluit. Dus bekijken waar het zuigerveerslotje zit. Zorg ervoor dat dit slotje NOOIT in je uitlaatpoort terecht komt, want dan zal de zuigerveer gaan happen en heb je een vastloper.

Verder moet je opletten dat de breedte van de uitlaatpoort niet breder is dan het hemd van de onderste zuigerflap. Daarna moet je ook nog letten op de poortvorm, je wilt immers poortoppervlakte winnen zonder je timing omhoog te gooien en je wilt ook veel poortoppervlakte voordat je spoelpoorten openen. Gelukkig hoeven we deze vorm niet te gaan gokken, maar zijn andere tuners ons al voor geweest. De poortvorm die ik altijd gebruik komt uit het boek van Graham Bell “Two Stroke Performance Tuning” dat ik besteld hebt voor 30€ op http://www.bol.com. Dit boek raad ik iedere begin tuner aan! Staat erg veel nuttige informatie in over het HELE 2tact*tuning gebeuren, dus niet alleen het tunen van cilinders. (let op! Dit boek is wel helemaal in het engels!)

Goed, dit is een redelijk goede poortvorm, het breedste gedeelte zit dus aan de bovenkant van de uitlaatpoort, dus aan de deck kant, oftewel de kant waar je de kop op de cilinder monteert. Alles is nu dus berekend, en nu moeten we het nog gaan tunen. Ik doe dit met een imitatie dremel; de ferm. En een hardmetaalfrees van dremel. Bestelnummer 9901 (ter informatie hier de link: http://www.dremeleurope.com/Europe.html ) Ik zorg er van tevoren altijd voor dat ik alle maten in de cilinder aangeef met een edding met een dunne kop. Zo weet ik hoeveel ik waar weg kan halen. Verder gebruik ik altijd een veiligheidbril, aangezien ijzersplinters in je oog fataal kan zijn. Verder gewoon niet te snel alles weg willen frezen, maar regelmatig even stoppen om te kijken hoe ver je bent. Let ook op dat je ook je heel het uitlaatkanaal breder maakt en niet alleen de poort bij de cilinderwand verbreed. De uitlaatpoort is nu dus bewerkt, en nu gaan we kijken naar de inlaatpoort. Je wilt immers dat er ook genoeg mengsel voor de grotere explosie is. Voordat we iets gaan tunen gaan we eerst het poortoppervlakte van de inlaatpoort berekenen (lengte x breedte dus) je moet daarbij wel wat gissen aangezien het geen volwaardige rechthoek is maar een rechthoek met afgeronde hoeken. Daarna ga je kijken hoe groot de oppervlakte van de carburateur is (straal ² * pi) Het beste is vervolgens om ervoor te zorgen dat de oppervlakte van je inlaatpoort, net zo groot is als de oppervlakte van je carburateur + 10%. Oftewel de oppervlakte van je inlaatpoort moet 10*15% groter zijn dan de oppervlakte van je carburateur. Stel je wilt een 18mm op je 70cc airsal gaan gebruiken, dan kom je er al snel achter dat je inlaatoppervlakte + die 10*15% kleiner is dan de carburateuroppervlakte.

Je wilt dus meer inlaatoppervlakte. Ook dit kan je bereiken door je inlaatpoort te gaan verbreden. Hoe breed je de poort maakt hangt dus af van de grootte van je carburateur. Hou er wel rekening mee dat je de poort niet veel breder maakt dan 67*68% van de boring van je cilinder en zorg ervoor dat je de hoeken van de inlaatpoort mooi afrond. Hier ook opletten dat je heel de inlaatschacht verbreed en niet alleen bij de cilinderwand de poort breder maakt. Na het tunen van de poorten moet je nog zogenaamde ‘bevels’ aanbrengen om ervoor te zorgen dat je zuiger nergens de kans heeft om te kunnen gaan happen.

Bevels aanbrengen houdt dus eigenlijk in dat je de scherpe randjes van de poorten netjes afrond. Nadat je bevels hebt aangebracht alles nog even nabewerken met heel licht schuurpapier, en dan kan je gaan testen. Er zijn veeeeel meer dingen waar je rekening mee kan houden als je je brommer op wil voeren. Zo moet je letten op de keuze van je uitlaat, de keuze van je carburateur en de ook de keuze van je sproeier en luchtfilter, verder moet je letten op de keuze van je tandwielen, de vorm van je cilinderkop, oftwel de vorm van je verbrandingskamer, de cilindertiming enz enz enz. Dit verhaal is dan ook alleen maar het begin van het opvoeren van je brommer. Daarnaast zijn er natuurlijk ook nadelen aan het opvoeren van je brommer, meer toerentallen zorgt immers voor meer slijtage. Als er nog vragen zijn, post ze dan in dit topic, en dan kunnen we met zen allen kijken of we eruit kunnen komen.