Kits Rotor Interno VS Volante de Origem

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Castro
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Kits Rotor Interno VS Volante de Origem

Mensagem por Castro »

Boas malta!

Este post pretende discutir as vantagens e desvantagens de montar um kit de rotor interno junto com o que eles fazem, o que não fazem e como afectam o desempenho da scooter.

Por que as scooters têm volantes?

Uma scooter está equipada com um volante que serve a dois propósitos principais. O primeiro objetivo é conter os imans que giram em torno do estator que gera a fonte de energia AC para os sistemas elétricos da scooter, e o outro objetivo é fornecer massa inercial significativa à cambota.
Basicamente, isso significa que, com um volante 'pesado' instalado, continuará a girar devido ao seu momento de rotação e quaisquer forças que causem a desaceleração da cambota serão resistidas devido a essa massa rotacional adicional mais do que sem ele.
Imagina girar um carrossel - é bastante pesado girar inicialmente, mas depois de girá-lo é muito difícil parar rapidamente. Compare isso com a rotação de um DVD no seu dedo, o DVD tem muito menos massa e pode ser facilmente girado e parado quase instantaneamente.

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Por que um volante pesado é útil numa scooter? Em primeiro lugar, suaviza bastante a cambota. Um motor de um único cilindro não produz energia suave, mas o desenvolve em uma série de "batidas" contínuas cada vez que o pistão é acionado pelo cilindro, um pouco como uma broca pneumática. Os motores com vários cilindros são muito mais suaves, porque cilindros diferentes disparam em diferentes posições da cambota que, embora ainda aplique a potência em uma série de "pulsos", são aplicados com muito mais suavidade (pulsos múltiplos por rotação), enquanto um único cilindro a 2 tempos produz apenas o uma batida grande uma vez por rotação da cambota. Os motores monocilíndricos a 4 tempos são acionados apenas uma vez em todas as outras rotações, daí o termo 'thumper' associado a alguns deles por causa desse efeito.

Esse efeito de 'batida' pode afetar as correias e os rolamentos e causar desgaste prematuro e, por esse motivo, alguns motores de corrida de alta potência, monocilíndricos ou de dois cilindros, podem exigir um sistema de transmissão significativamente mais substancial do que um motor multicilíndrico que produz a mesma potência, especialmente onde coisas como acoplamentos e correias de borracha estão em causa.
Ao adicionar massa à cambota, esse efeito de pancada é amortecido e o motor fica mais suave. O momento de rotação adicional fornecido pelo volante também impedirá que a velocidade da cambota pare se, por exemplo, houver uma breve falha de ignição. Em bicicletas e carros com engrenagens, um volante pesado torna o motor muito mais difícil de travar se, por exemplo, a embraiagem for liberada um pouco rápido demais ao se afastar.

Então, como é diferente um kit de rotor interno?

O principal objectivo de um kit de rotor interno é reduzir a massa inercial do volante original e isso é feito apenas por ser muito mais leve e concentrando a massa muito mais perto do centro de rotação da cambota (dentro das bobinas do estator) e não no fora de um volante de grande diâmetro (fora das bobinas do estator).
A desvantagem de ter um volante pesado é que, embora essa massa pesada de rotação exija uma força (relativamente) significativamente maior para desacelerá-la, também é necessária uma força (relativamente) significativamente maior para girá-la (acelerá-la) no primeiro caso. Isso significa, portanto, que um volante mais leve em um motor sem carga permitirá que o motor gire inicialmente muito mais rapidamente. Em outras palavras, se você acelera algo como uma bicicleta de motocross que usa volantes leves como padrão, ela sobe e desce quase instantaneamente em neutro enquanto você acelera. Se você comparar isso com algo como uma bicicleta de cruzeiro, o motor irá girar para cima e para baixo mais devagar (pode levar alguns segundos para voltar da marcha lenta para dizer 7000rpms). As vantagens disso em um motor de corrida são claras e as desvantagens do volante mais leve são toleradas como uma consequência aceitável de se ter uma bicicleta de alto desempenho (como de costume em ajustar tudo, é um compromisso de troca).

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Uma vantagem adicional de um kit de rotor interno é que, uma vez que eles também substituem o sistema de estator / ignição, eles costumam ser projectados especificamente para funcionar de forma confiável e com faíscas muito precisas, sem restrições em rotações altas, onde uma ignição padrão pode começar a se debater. Além disso, alguns kits de rotor interno vêm com CDI's personalizados ou programáveis, que permitem modificar ou alterar facilmente o tempo da ignição ou até programar uma curva de tempo personalizada, embora na realidade isso não seja particularmente útil nos 2 tempos com 50-70cc das scooters que estamos discutindo aqui.
Uma outra desvantagem de um kit de rotor interno é que normalmente não há espaço para incorporar o sistema de carregamento necessário para carregar a bateria, embora alguns kits de rotor interno tenham uma pequena saída AC, capaz de executar iluminação básica. Normalmente, isso não é um problema em um motor de corrida e pode ter um benefício adicional ... o custo do sistema de carregamento de bateria em um volante / estator padrão é que, através dos ímans, ele aplica força de travagem na cambota, com bobina(s) de potencia mais pequenas essa carga é reduzida.

Mencionamos anteriormente que é importante que a massa de um kit de rotor interno seja concentrada perto do centro da cambota, isso é muito importante.
Num volante padrão, a massa está concentrada relativamente longe do centro de rotação da cambota, e possui uma massa inercial muito maior do que um volante com o mesmo peso se estivesse concentrado em torno do centro da maneira que um rotor interno é (é por isso que eles são chamados de rotores 'internos' porque o rotor fica no interior das bobinas do estator para obter a massa o mais próximo possível do centro da cambota, em oposição a um volante padrão onde o 'rotor' está no fora das bobinas do estator.)
A razão para essa massa inercial muito mais alta é que o diâmetro externo de um volante de grande diâmetro estará girando a uma velocidade circular muito maior que a de diâmetro menor, embora eles estejam girando na mesma rpm. A potência necessária para acelerar rotacionalmente uma massa aumenta em um fator de 4 se a distância do centro de rotação for aumentada em um fator de 2 (o quadrado da distância do centro de rotação), se diminuirmos o peso de um volante a potência necessária para acelerá-lo reduz apenas um fator de 1 a 1 da percentagem de peso economizada ... claramente podemos ver que reduzir o diâmetro do volante do motor tem um efeito muito maior do que reduzir sua massa.

A Polini produz para o Piaggio um volante/estator de estilo convencional iluminado "rotor externo", que inclui bobinas de carga completas, embora com saída ligeiramente reduzida. É interessante notar que, de acordo com as observações acima, a fim de obter um momento de rotação menor com o que é essencialmente uma configuração de estator/volante de estilo padrão, eles se concentraram em reduzir significativamente o diâmetro do volante, a fim de concentrar sua massa mais perto de o centro de rotação da manivela.

Então, quanto mais potência um kit de rotor interno pode me fornecer?

Apesar de um equívoco comum em contrário, um kit de rotor interno ou um conjunto de volante mais leve não pode proporcionar um aumento mensurável da potencia de uma scooter.
Podemos demonstrar isso com gráficos de um banco de testes.
O gráfico abaixo mostra as curvas de potência de uma scooter com primeiro um volante / estator padrão instalado e, em seguida, um kit de rotor interno Artek.

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Os testes foram realizadas sob condições praticamente hermeticamente idênticas e com o banco programado para replicar com precisão as condições reais da estrada e o carregamento.
Os gráficos são idênticos a quaisquer diferenças devido a inevitáveis ​​discrepâncias marginais entre duas execuções.
Não houve modificações no tempo de ignição no kit de rotor interno Artek. As ignições Artek e padrão são executadas exatamente a 23 graus BTDC (Antes do topo do curso) estáticos em toda a faixa de rotação, uma vez acima do relantim.
Na verdade, esperávamos um aumento muito pequeno no kit do rotor interno devido à menor força de travagem magnética do kit do rotor interno não ter bobinas de carregamento (em vez de ser devido a alguma diferença de peso), mas isso não foi convincente. maneira e os gráficos são idênticos para todos os efeitos.

Então, o que está acontecendo? No começo, isso parece ilógico, afinal, certamente exige uma quantidade de energia para acelerar ou manter a rotação constante de um volante 'pesado' em comparação com um volante mais leve, e estabelecemos que a massa rotacional do volante padrão é significativa o suficiente para afretar a cambota .
De fato, isso é verdade, mas até agora não consideramos algo muito importante.
Quando o motor está em rotação e antes de a embraiagem ser engatada, a massa rotacional do volante padrão é muito significativa comparada à da cambota e de outras partes móveis. Se removêssemos ou reduzíssemos significativamente, isso seria uma mudança percentual substancial em toda a massa rotacional do conjunto da cambota. No entanto, o que não consideramos até agora é que, assim que você puxa o acelerador e as rotações aumentam e a embraiagem e a transmissão traseira começam a se engatar, toda a transmissão traseira e a roda traseira tornam-se efectivamente um volante enorme inercia rotacional superior ao do rotor ou volante real. Devido à maneira como a unidade de torque e o variador operam, a roda traseira, uma vez engatada, permanece engatada no conjunto da cambota, mesmo que você abrande até que a velocidade seja muito baixa (talvez 15kp/h).
Isso significa que, numa scooter, podemos considerar efectivamente a roda traseira como se fosse um volante enorme aparafusado directamente na cambota em todas as circunstâncias quando o motor estiver em funcionamento *excepto* ao acelerar o motor de modo parado até o ponto em que a scooter começa a se mover. O enorme diâmetro relativo e a enorme massa da roda traseira agora processam o momento de rotação do volante do motor (ou mais precisamente a diferença entre o momento de rotação do padrão e um volante mais leve) como uma percentagem totalmente insignificante da massa rotacional geral. embraiagem foi engatada essa diferença percentual foi significativa o suficiente para permitir que o motor acelere significativamente mais rapidamente. Quando a scooter estiver em movimento, qualquer diferença de peso do volante entre o volante padrão e um rotor interno seria claramente insignificante do que em comparação com a montagem de um pneu ou roda mais leves.

Mas o volante ainda deve usar alguns cavalos de potência? Por que não há economia? Em uma scooter, um volante padrão requer muito pouca energia para acelerá-lo, simplesmente não possui massa inercial suficiente e, uma vez girando a uma velocidade constante, uma massa em rotação consome muito pouca energia (a Terra teria parado de girar há muito tempo!) . Não se esqueça de que, em uma scooter bem montada, as rotações do motor permanecem as mesmas o tempo todo; portanto, enquanto a scooter está acelerando, o volante permanece na mesma rpm e não consome nenhum engajamento apreciável. Um volante de scooter padrão requer menos de 0,1 cv para mantê-lo a girar a 8000 rpm, simplesmente não há energia a ser recuperada ao reduzir isso levemente, você teria que remover o volante completamente para recuperar menos de 0,1 hp.
Curiosamente, o ventilador em uma scooter refrigerada a ar (que é aparafusada ao volante do motor) pode exigir, na região de 1hp, girá-lo às mesmas 8000rpm (embora obviamente não tenha momento de rotação útil).

Conclusão

De origem ou num setup mid-race, podemos concluir com segurança que as vantagens de um kit de rotor interno são mais significativas que o motor gira mais rapidamente e de forma agressiva quando você inicialmente acelera para se afastar da marcha lenta, no entanto, isso custa um pouco motor menos suave que poderia ser mais susceptível a ir abaixo num caso de uma pequena de falha de ignição.
Como a principal desvantagem de um kit de rotor interno é que você provavelmente perderá o circuito de carregamento da bateria e lembre-se de que ele não oferece uma vantagem real de aumento de potência mensurável, ele precisa ser considerado com cuidado se é uma modificação válida em uma scooter em movimento.
No nível de corrida, no entanto, onde tudo, por menor que seja, se torna muito mais interessante.
Não nos preocupamos com a provável falta de bobinas de carregamento e a vantagem de um sistema de ignição de pós-venda ilimitado e possivelmente programável de alta qualidade é muito atraente!
Note-se também que a potência necessária para girar um volante aumentou em um fator do quadrado da rotação. Isso significa que, se você dobrar a rotação, a potência necessária aumenta em um fator de 4. Portanto, os benefícios da rotação inicial mais rápida (antes do acionamento do inversor) são mais benéficos (e a maior melhoria será vista) em rotações muito altas motores altamente ajustados.


Fonte:https://www.pedparts.co.uk/blog/scooter ... -flywheels
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