Der S & S V-Twin Drag-Racing-Motor
Savannah Rose
Lassen Sie uns einen "Elefanten" V-Twin-Motor durch Bandsägen zwei Zylinder aus einem 454 Chevy Big-Block machen. Das sind 113,5 Würfel.
Puny! Der Drag & Race-Motor des S & S Cycle Pro Stocks misst 5-1 / 8-Zoll-Bohrung nach 3-7 / 8-Zoll-Hub. B-I-G. Das sind 159.9ci. Um Crocodile Dundee zu paraphrasieren: "Das ist ein Motor!" Staunen über seine klaffenden Einspritzdrosselklappen. Diese Größe, bemerkenswert, dreht sich über 10.000 U / min.
Drei Motoren konkurrieren in National Hot Rod Association (NHRA) Pro Stock Motorrad (PSM): die Vance & Hines " Harley-Davidson s," die S & S V-Zwillinge (früher als Buells, jetzt als Victorys) und die höher drehenden GS-basierten Suzuki s, die "nur" 107 Würfel bekommen. Ein schneller Pro-Stock-Lauf in der Viertelmeile ist 6.750 Sekunden und erreicht 195 bis 199 Meilen pro Stunde durch die Lichter. Motoren sind nicht aufgeladen, verbrennen Benzin und produzieren etwa 350 PS. Bikes in der Klasse sind auf einen maximalen Radstand von 70 Zoll, einen 10 Zoll breiten Heckslick und ein Mindestgewicht von 550 Pfund beschränkt.
Der ursprünglich entworfene S & S PSM-Motor von 2003 verwendete vernünftig alles, was möglich war Das prall gefüllte Motorersatzteilbuch des Unternehmens. Dies gab ihm vier miteinander verzahnte einzelne Nocken genau wie ein Sportster, der von einem Zwischenzahnrad angetrieben wurde, das mit dem Steuerritzel auf der Kurbelwelle und dem Einlassnockengetriebe des Zylinders mit der Nummer zwei eingriff. Um die Herstellung zu vereinfachen, wurden die Nocken und ihre Antriebe zwischen Platten befestigt, die in das Steuergehäuse des Motors geschraubt wurden.
Angelle Sampey auf dem S & S Rad Polaris Pro Stock Motorrad in Gainesville
Matt Polito
Die Kurbelwelle war vertraute Harley Technologie, Drücken zwei separate Schwungräder auf S & S großen 1,5-Zoll-Kurbelzapfen. Auf diesem Pin waren Aluminium-Messer-und-Gabel-Pleuelstangen mit Hartstahllagereinsätzen, die die Nadelrollen, die bis heute bei Harley Big Twins verwendet wurden, antreiben. Getrennte Zylinder - zuerst Aluminium, dann Eisen - trugen die riesigen Kolben. Irgendwelche Probleme mit solchen riesigen Bohrungen?
"Sie herum halten und Kolben finden," sagte ich in einem Interview mit S & S-Präsident Paul Langley und Vizepräsident von Technik Scott Sjovall.
Das leichte Gewicht dieser glorreichen riesigen Kolben ist eins Schlüssel zu wiederholten Läufen mit 10.000 oder mehr U / min. Versuchen Sie, die komprimierte Mischung zu visualisieren, die aus den Quetschzonen herausspringt, während sich ein Kolben dem TDC nähert.
Savannah Rose
Das Herzstück der Materie ist der Ventiltrieb, denn mit NHRA ist diese Verschiebung gegeben (160 Würfel) etwas mehr als 2.600 ccm) kommt eine Anforderung, dass der Motor nur zwei Ventile pro Zylinder hat, die von Stösselstangen und Kipphebeln betätigt werden, wie es die Harley Big Twins machen. Pro Stock Motorrad lebt für Parteinahme; Zuschauer wurzeln entweder für die "Harley-Jungs", zu denen auch der Zwilling von Polaris / S & S gehört, oder die Vierzylinder-Masse. Es spielt überhaupt keine Rolle, dass es in Harley-Davidson's 60-Grad-V-Zwillingen keine Harley-Teile gibt. Alle drei Rivalen teilen sich die bewährte Suzuki-Kupplung und das bewährte Getriebe.
Die Einlassventile des S & S PSM-Motors sind 2.750 Zoll groß und werden um riesige Aluminium-Wippen mit 1,1 Zoll im Verhältnis 2: 1 angehoben, die von wassermelonenförmigen Nocken mit Lappen angetrieben werden Aufzug von 0,550 Zoll. Jetzt bekommen Sie das: Ballpark Ventilfederdruck bei Vollhub ist 1.200 bis 1.400 Pfund. Unten auf der Höhe der Nocken verdoppelt sich diese auf 2.400 bis 2.800 Pfund. Jetzt fügen Sie die Kraft hinzu, die erforderlich ist, um diese riesigen Ventile von ihren Sitzen zu beschleunigen, und Sie können sehen, dass große Dinge im Steuergehäuse passieren, die durch die Stößelstangen an die Wippen gedrückt werden. Jedes Mal, wenn eine Nockenwelle ihren Stößel anhebt, ist die Kraft größer als das Gewicht einer viertürigen Limousine.
Haben Sie jemals eine schönere Kurbelwelle gesehen? Einteilige Konstruktion eliminiert "zwielichtige" Presspassungen. Glatte, anmutige Formen vermeiden Spannungskonzentrationen, die Rissbildung verhindern. Riesige Hauptwellen sind der Aufgabe gewachsen.
Savannah Rose
Denken Metalle sind starr? Diese Kraft macht sie zu Federn. So stapeln sich die Federn: 1) die Biegung der Nocken auf ihren Nadellagern, unterstützt durch die verschraubten Aluminium-Nockenplatten; 2) Biegen der Stößelrollen, ihrer Nadeln oder Buchsen und ihrer Schwenkachsen; 3) wenn die Stößelstangen nach oben schlagen, tritt eine leichte seitliche Bewegung durch das Schwingen der Wippbewegung auf, die eine seitliche Biegung - ähnlich der eines Wölbstocks - anregen kann; und 4) die Wippe, ein Balken in einfacher Biegung, und seine Dreh- und Stützstruktur.
Jede Kombination einer Feder und einer Masse hat natürliche Schwingungsfrequenzen. Wenn Sie auf diese Weise Federn stapeln und große zyklische Kräfte durch sie werfen, kann sich Resonanz entwickeln, die sich bis zum völligen Versagen aufbaut. Ein Werkzeug, um dies zu verstehen, ist der Spintron - und S & S hat seinen eigenen. Spintron spinnt Ihren Motor (oder ein Rigg, der einen Teil davon darstellt) mit einem großen Elektromotor und misst die Ventilbewegung mittels Laserinterferometrie.
Aluminiumlegierungs-Wippen mit 2: 1-Übersetzungsdruckventilen bis 1.100-Zoll-Hub, gegen Federn mit kaum alle Coils, die mehr als 1200 Pfund offen sind. Große Kräfte erfordern so große Rocker und Rockerständer. Nicht ganz runder Hafen ist sicher CNC.
Savannah Rose
Meine Informanten sagten mir: "Der Bediener kann normalerweise eine Resonanzentwicklung hören und den Test anhalten, bevor etwas kaputt geht." Und der Spintron ist nicht das einzige Werkzeug ; Computermodellierung verfeinert die Auswahlmöglichkeiten im Voraus.
Die Aufgabe besteht darin, die Bewegungen von Ventilen, die einen erheblichen Bruchteil eines Pfunds pro wiegen, genau zu steuern, während dieser riesige Motor auf 10.500 Umdrehungen pro Minute hochdreht oder mehr .
Ingenieure mit solchen Werkzeugen können einen Ventiltrieb stabilisieren, aber diese Motoren, im Gegensatz zu den V & H, stehen zum Verkauf (für 42.500 $). Das bedeutet, dass die Teams sie modifizieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Wenn die ETs schrumpfen und die Endgeschwindigkeiten ansteigen, arbeiten die Motoren härter. Bis vor kurzem lief ein S & S-Motor gut, um vier Fahrten ohne Wartung zu machen (wie die Suzukis vor ein paar Jahren, vielleicht fünf Läufe von einer Kurbel). Daher beantragten sie bei NHRA ein grundlegendes Redesign. NHRA, das Gefühl, Motorparität in PSM erreicht zu haben, betrachtet Redesign als "potentiell destabilisierend" - als V & H Vierventilköpfe laufen ließ und 15 der 16 Events dieses Jahres gewann. Um diesem Einwand gerecht zu werden, hat S & S dieses Redesign als ein Zuverlässigkeits-Upgrade durchgeführt, was es sicherlich ist. Sonst hätte es auch den Quetschzylinderkopf mit Keilkammer nach den neuesten Luftströmungstechniken aktualisiert. Nächstes Mal!
Stahlpleuelstangen laufen nebeneinander auf dem Kurbelzapfen. Formel-1-Kolbengeschwindigkeiten und diese großen, großen Schnecken erfordern Stainness und Konsistenz, die Titan nicht bietet.
Savannah Rose
Das neue (noch gefräste) Aluminium-Kurbelgehäuse ist horizontal geteilt, nicht vertikal wie zuvor, enthält ein geschmiedete einteilige Stahlkurbelwelle mit einem einzelnen Kurbelzapfen, der zwei Seite-an-Seite-Stahlgleitlagerverbindungsstangen mit geteiltem und verriegeltem Stahl (gerade wie im Produktionsmotor S & S X-Wedge) trägt. Stahl, der doppelt so steif ist wie das ebenso starke Titan, leistet eine bessere Arbeit, indem er die Quetschkluft zwischen Kolben und Kopf konstant hält. Die Kolbengeschwindigkeit liegt über der Formel 1 (6.500 gegenüber 5.000 Fuß pro Minute). Für maximale Steifigkeit sind die Zylinder jetzt mit dem oberen Gehäuse integriert, mit abnehmbaren Sphärogusslinern.
Vorbei sind die angeschraubten Nockenplatten - mehr Steifigkeit erforderlich! Jetzt sitzen die inneren Nockenlager direkt im oberen Gehäuse. Die Verzahnung aller vier Nocken führte auch zu Ermüdung und Bruch durch die Auswirkungen des Zahnflankenspiels (bei Gainesville wurde mir gerade "Schotter" von gebrochenen Zähnen und entflohenen Nadelrollen gezeigt). Jetzt treibt das Zwischenzahnrad beide Einlassnocken direkt an, während jeder von ihnen die Auslassnocken des Zylinders antreibt.
Ein früherer Schritt in der Zuverlässigkeit war "große Nocken", Nocken mit größeren, steiferen Wellen und Lagern und größerer Nockenfuß Kreise.
Die S & S Pro Stock Verbrennungskammer ist mehr von der Automobil-Praxis beeinflusst - die klassische "Keil" Brennkammer mit zwei Ventilen, deren Stiele nahe parallel sind - als es bei Zweiventil-Motorradtraditionen ist - zum Beispiel Nortons 1940er Jahren -70er Zwilling mit seinen Ventilschäften bei 58 Grad zueinander in einer flachen Halbkammer. Die große 5 1/8 "-Bohrung dieses Motors bietet ausreichend Platz für Ventile mit geringem Winkel zwischen ihren Schäften; das Ziel ist dann, genügend Quetschfläche zu haben, um eine Mischung im Verbrennungsvolumen turbulent genug zu machen, um schnell zu leuchten und zu brennen - etwas, das oft war ein Problem mit Halbkammern.
Savannah Rose
Die neue Kurbel dreht sich auf zwei großen Keramikkugellagern, und um die Steifigkeit des Ventiltriebs weiter zu erhöhen, gibt es ein drittes Hauptlager außerhalb des Steuerritzels der Kurbel. Wenn die zusammengepressten Kurbeln im "Elefantenohrschlag" -Modus vibrieren, verschieben sich die Schwungräder auf dem Kurbelzapfen oder brechen ihn. Viele gehen davon aus, Schweißkurbelwellen an Schwungrädern zu fixieren, aber 1) Schweißnähte in kohlenstoffreichem Stahl sind spröde; und 2) Schweißwärme entspannt die Kurbelzapfenpressung. Die neue geschmiedete einteilige Kurbel beseitigt dies.
Gainesville Gatornational war der erste offizielle Ausflug für diesen neuen Motor und für seine Beziehung mit Polaris. Mit der Schließung der Marke, Victory Karosserie in Gainesville erfordert eine Identitätsanpassung.
CNC-Bearbeitungszentren nehmen alles weg, was nicht auf der Zeichnung ist. Schreiben Sie die Software, debuggen Sie, laden Sie das Werkzeugkarussell, befestigen Sie den Billet, drücken Sie "RUN" und gehen Sie für den Abend nach Hause zu Ihrer Familie. Wenn alles perfekt ist ...
"Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Polaris", sagte Langley.
Die beiden Team Liberty Victory Magnum Bikes von Cory Reed und Angelle Sampey wurden in der ersten Runde in Gainesville eliminiert, während Harley- Das ausgereifte Programm von Davidson führte das Feld an. Die Bikes arbeiteten konstant und waren schnell, obwohl sie nur drei Monate lang intensiv vorbereitet waren. Nachdem Probleme mit der Zuverlässigkeit behoben wurden, können Teams, die S & S Pro Stock-Motoren einsetzen, ihre Arbeit in die Abstimmung von Motor und Fahrwerk investieren.
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