De werking van het YS brandstof systeem

Transcriptie

1 Het brandstofsysteem van de YS is een zeer uitgebreid en efficiënt systeem wat je maar zelden tegenkomt in de modelbouw. In feite is het een systeem wat gekopieerd is uit de autoindustrie, en wel de motoren met indirecte brandstofinjectiesystemen. Bij deze automotoren wordt het injectiemoment en de hoeveelheid bepaald door een computer, dat is bij de YS echter niet het geval. Bij de YS maakt men gebruik van pompdruk en de druk in het carter in combinatie met mechanische regelsystemen om zo de brandstoftoevoer naar de motor juist te regelen. Daarnaast maakt de YS ook nog gebruik van een carterpomp en roterende schijf om de aangezogen lucht onder druk naar de cilinder te voeren, in feite dus een soort compressor. De hoge prestaties zijn te danken aan 1. Compressor met roterende inlaat 2. Brandstofinjectie met brandstofpomp 3. Perfecte mechanische afwerking en constructie Al met al een motor die door zijn complexe en technisch vernuftige constructie een speciale behandeling en aandacht vereist en verdiend. Afstellen is lastig en vereist inzicht in de werking en constructie van de motor. Eénmaal goed afgesteld is het een zeer betrouwbare en krachtige aandrijving voor onze vliegtuigen en is dus ook de reden dat deze motor zich ondanks al het geweld van de elektromotoren zich goed weet te handhaven in het gezelschap van de F3A vliegers. De brandstof wordt bij de YS 160 en 170 DZ door een injector ingespoten Deze injector spuit de brandstof rechtstreeks in de klepruimte (dus niet direct in de cilinder). De toevoer wordt geregeld op 2 manieren, nl. 1. Drukregeling, de brandstofdruk wordt geregeld door de regelschroef op het pomphuis en door de injector 2. Volume regeling, door een volgas sproeiernaald en een gekalibreerde opening in de gasklep Werking van de brandstofpomp en regulator De brandstofpomp van de YS is een mechanisch bediende zuigerpomp. De zuiger zit tussen de stoterstang van de inlaatklep en varieert in opbrengst daardoor evenredig met het toerental. De pomp is voorzien van twee terugslagklepjes zodat er geen terugstroming plaats kan vinden. De druk in het pomphuis dat aan de pomp gemonteerd is wordt geregeld door de regelschroef aan de voorkant van de motor. In principe wordt de brandstof rechtstreeks van de pomp via het pomphuis en de hoofdsproeier naar de injector gestuurd. Dit zou echter bij lagere toerentallen tot een veel te hoge druk (en dus te rijk mengsel) leiden, daarom is er een regelschroef en een membraam aangebracht Page: 1 of 6

2 Dit membraam fungeert als een druk ontlastklep en wordt door veerdruk en carterdruk tegen de retourleiding aangedrukt. Door deze retourleiding te openen kan de brandstof terugvloeien naar de tank, dit wordt geregeld door de membraam, die zowel door carterdruk als veerdruk bediend wordt. Wanneer de retourleiding door de membraam geopend wordt vloeit er brandstof terug naar de tank, dit gebeurd met enige druk en is de reden dat er een geringe overdruk in de tank ontstaat als de motor loopt, wat op zijn beurt weer zorgt voor een goede brandstof aanvoer vanuit de tank (druktank). Bij lage toerentallen (dus lage carterdruk) en een juist afgestelde regelschroef wordt de membraam door de brandstofdruk van de pomp iets omlaag gedrukt waardoor de druk in het pomphuis daalt (er ontsnapt nu brandstof door de retourleiding terug naar de tank). Resultaat is dus een lagere effectieve pompopbrengst richting carburatorhuis en is de brandstofdruk gedaald. Bij toenemend toerental zal de carterdruk toenemen en de membraam strakker tegen de retouropening gedrukt worden, hierdoor neemt de toevoer en brandstofdruk naar het carburatorhuis en injector toe. De carterdruk wordt via een kleine opening in de krukas en het motorhuis naar de membraam gevoerd. Het systeem is zo gemaakt dat de druk het hoogst is op het moment dat de lucht in de cilinder geperst wordt, op dat moment is er dus de hoogste injector druk en zal de brandstof ingespoten worden. In feite ontstaat er dus een pulserende druk richting membraam, deze moet dus snel reageren (reden om deze op tijd te vervangen) Page: 2 of 6

3 Werking van het carburatiehuis In het huis bevindt zich de hoofdsproeier en de stationaire mengsel regeling. Het carburatorhuis is voorzien van een gasklep en een gasschuif welke de brandstofdoorvoer regelt. Deze brandstofdoorvoer is een gekalibreerde opening (sleufje) en doseert de brandstof in het hele toerental bereik. De aangezogen lucht wordt door de zuiger in het carter gecomprimeerd en via de inlaatklep naar de cilinder geperst. Timing van compressie en aanzuigen wordt door de roterende inlaatschijf in het carter van de motor geregeld Page: 3 of 6

4 De injector De injector heeft als functie het onder druk verstuiven van de brandstof in het inlaatkanaal, hierdoor ontstaat een goede menging van brandstof en lucht waardoor een betere en snellere verbranding plaats vindt. De injector fungeert tevens als terugslagklep om te voorkomen dat er druk vanuit het inlaatkanaal terugvloeit naar het carburatorhuis. Constructie injector In deze injector bevind zich een membraam en een veertje. Dit membraam sluit de toevoer van brandstof richting injector tegen (dit wordt door het veertje tegen de opening aangedrukt. Zodra de brandstofdruk onder het membraam hoog genoeg is zal de membraam tegen de veerdruk en atmosferische druk in omhoog gedrukt worden en kan de brandstof door de injector in het inlaatkanaal (net voor de inlaatklep) ingespoten worden. Een goed lezer zal kunnen concluderen dat de totale brandstofdruk op de injector dus een optelsom is van de brandstofdruk uit de regulator en de weerstand van het veertje in de injector. Als deze veer zwakker wordt zal de brandstof door de injector lekken waardoor het mengsel rijker wordt (in feite heb je nu dus een lekke verstuiver). Hierdoor zal er overvloedig veel brandstof in de motor verdwijnen t.b.v. smering en uiteindelijk via het carter weer in de aangezogen lucht terechtkomen. Dit zal resulteren in een hoog brandstofverbruik en slecht (te rijk) lopende motor met lager vermogen Page: 4 of 6

5 Smeersysteem YS-160 DZ en YS-170 DZ Natuurlijk moeten de bewegende delen van deze motor goed gesmeerd worden. De constructeur van deze fraaie motor heeft hier een ingenieus systeem voor bedacht en maakt gebruik van de vers aangevoerde brandstof die via kanalen langs de inlaatklep brandstof (met olie) via het kleppendeksel en de stoterstang geleiders naar de nokkenas en stoters gevoerd wordt. De brandstof wordt tussen de krukas en het motorhuis naar het achterste lager gevoerd. Omdat de krukas voorzien is van een olieafdichting (soort zuigerveer) kan de brandstof dus niet langs de buitenkant van de krukwang naar het carter, daarom is er een klein gaatje in de krukwang geboord waardoor de brandstof toch in het carter kan komen en daar de drijfstanglagers en de zuiger smeert. Deze brandstof gaat na gebruik als smeermiddel weer gewoon via de roterende schijf richting cilinder en wordt vermengd met de lucht welke in de cilinder geperst wordt. De motor wordt op deze wijze altijd met verse (en dus schone) olie gesmeerd, dit is de reden dat de lagers van de YS zeer lang meegaan en er nauwelijks slijtage optreedt. Het enige lager wat niet op deze wijze gesmeerd wordt is het voorste lager. Dit is van het ZZ type en is voorzien van een constant aanwezig smeermiddel (vet). Een simmerring (oliekeerring) achter het lager voorkomt dat er druk en brandstof via dit lager naar buiten ontsnapt. Een natte motor aan de voorzijde duidt dus op een lekkende simmerring. Kort samengevat: Het brandstof injectie systeem is dus de enige brandstoftoevoer naar de motor Brandstofregeling vindt plaats door druk en volume te regelen Het smeersysteem is een schoon systeem, er komen geen verbrandingsresten in de motor Voor een goede brandstofregeling is het belangrijk dat zowel zowel de injector als de regelaar in goede staat verkeren, de injector mag niet lekken en mag pas bij een bepaalde overdruk opengaan. Afstelling van de regelschroef is erg kritisch doordat drukveranderingen in het systeem een grote invloed hebben op het volume toegevoerde brandstof Page: 5 of 6

6 Een vereenvoudigde weergave van het complete brandstofsysteem van de YS 160 en 170 DZ Hieronder een vereenvoudigd schema van de YS met daarin aangegeven de brandstof circulatie t.b.v. de smering. Richard van Wijk F3A Pilot, Nederland Page: 6 of 6