Cambiar el orden de encendido en un automóvil de 4 cilindros

Trasfondo

En motociclismo puedes conseguir cámaras que cambian el orden de disparo y el tiempo de un tradicional 1,3,4,2. Era muy común en las carreras de carretera estadounidenses en la década de 1990 escuchar motores de 4 cilindros que sonaban como V-twin de dos cilindros.

La forma en que estos muchachos lo hicieron y finalmente popularizaron esta configuración por un tiempo fue esencialmente cortar las levas por la mitad en el centro y girar un lado 180 grados y soldarlos nuevamente. Este primer intento no fue confiable por razones obvias, pero ya sabes cómo son los corredores y qué harán para obtener una ventaja.

Esta configuración se conoció como el motor del Big Bang. En una manivela de 180 grados, 1 y 4 dispararían al mismo tiempo y 2 y 3 dispararían al mismo tiempo 180 grados más tarde en la rotación. Esto permitió que aumentaran los números de torque de extremo bajo de v-twin (gran debate sobre eso en realidad) Y dado que era un motor de 4 cilindros bien equilibrado, aún obtendría esas increíbles revoluciones en el rango de más de 12,000.

El objetivo principal de esta configuración es que la curva de potencia del extremo inferior sea mucho más pronunciada y se nivele antes hasta alcanzar la potencia máxima. Hace que el motor se sienta como un motor de dos tiempos en muchos sentidos.

Desde entonces, he construido un par de estos motores con levas que ahora están disponibles, un poco raros, pero disponibles. Puedo decirte que son súper divertidos y suenan increíbles.

Finalmente, a mi pregunta.

  1. ¿Alguno de los tipos de autos de cuatro cilindros ejecuta esta configuración?

  2. Si lo hacen, ¿cómo llamarían a esas cámaras?

  3. En particular, tengo mucha curiosidad, ¿existen soluciones similares para plataformas Subaru como el motor WRX Boxer 2008 o 2009?

Me considero un buscador de Google bastante bueno, pero cuando se trata de encontrar soluciones de modificación de automóviles, caigo en un agujero y, francamente, muchos de los sitios que ofrecen componentes son confusos y están mal ensamblados utilizando una terminología elegante que mi cerebro de motocicleta no comprende. Cualquier ayuda será apreciada.

Referencias

Aquí hay algunos enlaces sobre esta y otras configuraciones similares con motocicletas.

Wikipedia sobre el motor Big Bang.

Esto es similar pero se hace en la manivela. Se llama un cigüeñal crossplane donde los diarios de compensación están cada 90 grados. Chevy usa una configuración crossplane en muchas de sus plataformas ICE.

Otra buena explicación, esta realmente da en el clavo y descompone el motor Big Bang .

Esto (en mi humilde opinión) es definitivamente sobre el tema.
Si bien pude ver que alguien podría hacer esto, todavía no entiendo por qué , aparte del factor de curiosidad. Parece que estarías convirtiendo un buen motor en funcionamiento en algo que se volvería loco. No veo cómo ganaría todo, excepto tal vez una miseria de torque, principalmente porque la única forma en que realmente ganará algo es a través de un mayor desplazamiento (generalmente con una carrera más larga). Creo que perdería las revoluciones del motor y la velocidad máxima del motor al hacerlo.
@ Paulster2 - Razones por las cuales. Más potencia en el extremo inferior para salir de una esquina más rápido. Intervalo de tiempo entre pulsos de potencia para mayor agarre mecánico. Por lo general, prefiero una carrera más corta (diámetro interior sobrecuadrado) con válvulas más grandes y RPM más altas. En mi opinión, el par no es necesariamente el gran ganador.
No creo que vaya a obtener las rpm más altas haciendo lo que sugiere. La manivela plana como en su Subie le dará exactamente lo que necesita. Dispararlo como un dos cilindros lo hará más áspero. La potencia suave es donde se encuentra al hacer RPM y, por lo tanto, la potencia máxima. No obtendrá más potencia en el extremo inferior, eso es seguro, debido a la incapacidad de girar más rápido , de hecho, le estaría quitando eso a su Subie. Y, por cierto, es el torque de gama baja lo que lo sacará de esa esquina, no el HP de gama alta. El torque es lo que te pone en movimiento; HP es lo que te mantiene en movimiento (en términos generales).
No digo que esto tenga nada que ver con obtener RPM más altas del motor. Si revisa algunos de los enlaces en la pregunta, creo que tendrá una mejor idea. No estoy haciendo ningún reclamo en mi primera respuesta en los comentarios, sino que digo, esto es lo que me gusta. Dispararlo como un dos cilindros lo hace más áspero en tu mente. El caso es que está balanceado (el motor) y en cuanto a suavidad, casi no importa el orden en que los enciendas. Realmente estoy buscando información al respecto en el mundo del automóvil. Si no se hace, entonces, no se hace.
No hay problemas. Solo me estaba asegurando de que comprendiera las ventajas y desventajas de lo que está intentando hacer. Como he dicho antes: es tu coche, haz lo que quieras. Nunca he oído que se haga esto, ni puedo entender por qué alguien querría hacerlo. Pero, cada uno a lo suyo.
De la pregunta. "El objetivo principal de esta configuración es que la curva de potencia del extremo inferior sea mucho más pronunciada y se nivele antes hasta alcanzar la potencia máxima. Hace que el motor se sienta como un motor de dos tiempos en muchos sentidos".
Leí eso y entiendo lo que dijiste. Sin embargo, soy uno de los descentrados de los que hablas. Sin un par máximo rápido en el rango de rpm, no tendrá una curva de potencia empinada como la que está buscando. Y dado que el Subie flat-4 no tiene la necesidad de agregar mucho peso de equilibrio, ya debería sentirse como un 2 tiempos en muchos sentidos (debido a las revoluciones rápidas). Si puedes hacer esto, por todos los medios, más poder para ti. Solo estoy sugiriendo que no vas a encontrar lo que estás buscando en la forma en que lo estás haciendo.
@ Paulster2 - ". Solo estoy sugiriendo que no encontrará lo que está buscando en la forma en que lo está haciendo". No estoy seguro de lo que significa.
En pocas palabras: en mi humilde opinión , no funcionará como crees que funcionará , pero por todos los medios, gasta tus fondos para resolverlo.
@ Paulster2 Aquí hay un enlace en un foro que discute cómo hacer una configuración de 'big bang' en un automóvil y cómo se originó el concepto. Uno de ellos menciona hacer esto con un motor Subaru. El costo, cronometrar las levas de stock 180 grados y obtener el disparo de combustible y la chispa para voltear 180 ... Cableado de bricolaje ... esencialmente gratis si tiene las habilidades. grassrootsmotorsports.com/forum/grm/big-bang-engine/71028/page1
Esta es una pregunta fascinante y desearía estar calificado para responderla. Sé que los tipos de chevy de bloque pequeño tienen kits de árbol de levas que puedes comprar para cambiar el orden de encendido para aumentar la suavidad, pero personalmente nunca he oído hablar de nadie que haga esto con una aplicación de coche 4 banger.
No veo que esto brinde ningún beneficio que el crontrol de tracción no haga mejor, y en el proceso sacude su vehículo en pedazos,
Me parece que dos cilindros estarían discutiendo sobre el espacio de aire de admisión y el espacio de aire de escape. Así que supongo que esto estaría bien con ITB (cuerpos de aceleración individuales) y algún tipo de escape personalizado donde cada cilindro tenía su propia tubería que no se acumulaba en la misma carrera.
Entonces, estás hablando de algo como esto: Patente de EE. UU. Solo una versión de 4 cilindros en lugar de 12. Me sorprende que fuera bueno que la gente del boxeador no lo estuviera usando.
¿Big bang en los automóviles? Se llama ruina .
@spicetraders, también existen en v-8's.

Respuestas (3)

Seguramente, hacer que un Subaru (o cualquier motor bóxer verdadero) funcione con este tipo de configuración es relativamente fácil. Ten en cuenta que estás hablando de un motor con dos culatas opuestas horizontalmente y un cuatro tiempos por lo que por cada revolución del árbol de levas, hay dos revoluciones del cigüeñal. Cada pistón golpea su "parte superior" de su recorrido dos veces, una después de su carrera de compresión y otra después de su carrera de escape.

En las aplicaciones habituales de cuatro tiempos, un pistón estará en su carrera de compresión, uno en su carrera de combustión, uno en su carrera de escape y otro en su carrera de entrada. Los eventos de temporización de la leva se configuran de modo que la válvula de escape esté abierta durante la carrera de escape y la válvula de entrada esté abierta en la carrera de entrada. Durante la combustión y la compresión, ambos están cerrados. Conmigo hasta ahora?

Ahora, mire un motor como el motor bóxer de Alfa Romeo y notará que tiene dos correas de distribución.Diagrama despiezado de la temporización Alfa Boxer 16V

Imagínese lo que sucedería si la correa de distribución se instalara incorrectamente, de modo que las marcas de sincronización en solo un banco del motor (ruedas de leva) estuvieran a 180 grados de donde deberían estar. El efecto sería que el banco uno y el banco dos ahora estarían en su compresión o cualquier carrera al mismo tiempo. Por supuesto, existe el pequeño problema de que la bujía ahora estaría disparando 180 grados fuera de sintonía con el banco dos. Sin embargo, imagina que puedes conectar las bujías del cilindro tres a la del cilindro dos y la del cilindro cuatro al cilindro uno. Ahora tendría dos cilindros disparando sus bujías al mismo tiempo. Si tenías un motor de carburador, puedes parar ahora que has logrado tu objetivo.

Para los motores de inyección de combustible, también tendría que vincular el encendido del inyector a través de los dos bancos de cilindros. Sin embargo, esto tampoco sería una tarea enorme, ya que todo lo que tendría que hacer es vincular el banco que está a 180 grados con el evento del inyector del banco que está sincronizado correctamente. De repente, tienes un motor que se comporta como lo describiste.

La implementación en el mundo real significaría colocar intencionalmente la correa de distribución 180 grados o quitar el chavetero del árbol de levas (o usar un conjunto modificado de poleas) para que la leva quedara 180 grados en comparación con la rueda de levas. En un automóvil con inyección de combustible, puede reprogramar la ECU para mover los eventos de inyección e ignición del banco dos para que sean los mismos que los del banco uno o puede desconectar físicamente el cableado de los inyectores de combustible y el paquete de bobinas del telar del banco dos y unirlos al conectores del banco uno (prefiero hacer esto en el software de la ECU y puentear los conectores sería un poco "truco", pero no hay razón para que no funcione siempre que el arnés y los relés que usó estuvieran a la altura del trabajo) .

Para aplicaciones boxer, creo que eso es prácticamente todo lo que tendrías que hacer.

Interesante. Me imagino que el único problema menor con el cableado de los bancos de inyectores de combustible juntos en lugar de hacerlo en sw es que si hubiera algunas diferencias no ideales entre los cilindros o lo que sea en los dos bancos, los ajustes de combustible para el banco maestro podrían ser inapropiado para el esclavo.
@JasonC básicamente, sí. Tendría que controlar cada inyector como un par (como en los viejos motores Mini MPI que solo tenían dos inyectores de combustible para cuatro cilindros). Probablemente sea por eso que la mejor manera sería hacerlo en software, pero en teoría podría funcionar con un telar puenteado, aunque un poco menos que perfecto.
@SteveMatthews Tienes más de 10K ahora. ¡Felicitaciones!. TY por la respuesta.
Gracias @DucatiKiller, revisé y parece que las levas de Subaru están equipadas con un chavetero. Simplemente mecanizar esto fuera de la leva permitiría ensamblarlo a 180 grados (sin embargo, tendría que asegurarse de que la rueda de la leva esté bastante apretada). Conozco a algunos muchachos de deportes de motor que corren sin un chavetero porque efectivamente les permite usar equipo estándar (según sus reglas) como una rueda de levas a vernier. Gracias de nuevo por empujarme a más de 10K.

¿Alguno de los tipos de autos de cuatro cilindros ejecuta esta configuración?

No es que pueda encontrarlo, con la excepción simulada de algunas "cámaras dispersas" a las que hace referencia @Steve Matthews, y que @Paulster2 le dieron una excelente respuesta. Aunque estos no son realmente "Big Bang" por definición estricta.

¡Aquí hay un enlace a una lectura realmente buena, aunque solo es marginalmente apropiado!

Si lo hacen, ¿cómo llamarían a esas cámaras?

No lo hacen, así que voy a decir Ghostphantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams (GOVUC)

En particular, tengo mucha curiosidad, ¿existen soluciones similares para plataformas Subaru como el motor WRX Boxer 2008 o 2009?

La escena de Subie es la que puedo comentar con más veracidad y prontitud. Y la respuesta es simplemente "no". No me importa lo que alguien "cree", no está sucediendo. No parece que el gran pulso de potencia disponible con la configuración del Big Bang proporcione alguna ayuda a un automóvil. Hay algo de física compleja con la que me encontré que establece cómo los pulsos distorsionan la carcasa de la llanta en las motocicletas , lo que produce una velocidad de escape de esquina pulsante perversa (con un conductor muy hábil) y, por lo tanto, el aumento en la popularidad por un tiempo. elaboración casera de estas bestias.

Lo mismo no tiene aplicación en los automóviles. De hecho, con la tecnología de neumáticos radiales sooper-genius en motocicletas, creo que la mayor parte de la utilidad ahora también se ha ido de esa aplicación. El motor "pugilista" disfruta de un fino equilibrio y un bajo centro de gravedad. He visto metanol, E85 y toda una gama de turbos aplicados a los motores de la serie EJ, junto con todos los trucos del libro y algunos que no lo son. (500+ AWD Hp en 2 litros, 750+ AWD Hp en un 2.5) Pero no GOVUC en Subaru.

Cortar y rotar levas Subie (2 en algunas, 4 en otras) simplemente no está en las cartas. Y tampoco es una chispa desperdiciada, así que eso es un problema. Junto con la FI. Pero podría manipularlo de manera bastante simple, simplemente juntando la chispa 1-4 y 2-3 y FI, como sugirió @Steve Matthews. Pero esas levas costosas no tendrán ningún valor, y creo que van en detrimento general de la producción de par, potencia o velocidades de salida de las curvas.

Así que esa no es una gran respuesta, pero es una respuesta, no obstante. Mientras tanto, aquí hay un excelente artículo que encontré que describe gran parte de la entrada de torsión en un cigüeñal dadas varias configuraciones y tiempos. (En otras palabras, no responde la pregunta de un tirón, pero sigue siendo una buena lectura, y proporciona mucha información básica necesaria para reflexionar completamente sobre esta pregunta...)

Torque del cigüeñal Varias configuraciones y tiempos

me encanta la respuesta Gracias. Me gusta especialmente esta pieza de expresión literaria, "Ghostphantasie Offset Vaporbang Unheardof Cams". +1

Hay 2 órdenes principales de disparo en uso, se llaman Screamer y Big Bang, la diferencia no radica en el orden de disparo, sino en el tiempo entre los disparos de los pistones. El notorio sonido de una superbike, ese grito agudo es un motor screamer, dispara de manera secuencial, un pistón tras otro de manera regular, sin embargo el motor bigbang lo hace disparando 2 de los pistones al mismo tiempo, dando Es ese sonido grumoso, por eso la yamaha r1 con su cigüeñal suena como suena, muy diferente a una ninja o una cbr o una bmw s1000rr. Hay que tener en cuenta que esta diferencia de encendido no cambia mucho ni el par ni la tabla de potencia en un informe dinamométrico, la diferencia es más notoria en una moto con motor de 4 cilindros,

Esto no proporciona una respuesta a la pregunta. Una vez que tenga suficiente reputación , podrá comentar cualquier publicación ; en su lugar, proporcione respuestas que no requieran aclaración por parte del autor de la pregunta . - De la revisión
Parece que no puede escapar de esta bestia. "la diferencia no radica en el orden de disparo, sino en el tiempo entre los disparos de los pistones" No tengo idea de lo que esto significa, como si tuviera que hacerlo. La DIFERENCIA tiene que ver con la orientación del cigüeñal, nada más. Los efectos finales aún no se han determinado en este desafío.
@SteveRacer Supongo que se refiere más al período de levas en relación con la duración de la manivela. En el viejo motor de la serie Austin A, se podían usar "Scatter Cams" que tenían diferentes puntos de duración máxima para diferentes cilindros. Esto funcionó en parte debido a la configuración de puertos siameses de la culata donde los dos cilindros centrales compartían un puerto para el escape y solo había dos puertos de entrada. No sé si esto funcionaría igual en un motor de 4 cilindros y 8 puertos.
@SteveRacer este hilo contiene más información, no tiene nada que ver... mechanics.stackexchange.com/questions/23939/…
Cambiar el orden de encendido en un automóvil de 4 cilindros
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