sábado, 23 de julio de 2016

Walter Kaaden, inventor del escape con cámara de expansión

Cuando terminó la 2ª Guerra Mundial la marca DKW fue trasladada a Ingolstadt en Alemania del Oeste, mientras que la fábrica DKW que estaba instalada en Alemania del Este, en Zschopau, comienza la recuperación en 1948 de lo que quedaba de las antiguas fábricas y talleres. A partir de las ruinas de DKW y también de Zündapp se funda la empresa estatal socialista IFA. Dos años después, en 1950, salen las primeras motocicletas IFA. Se trata del viejo modelo RT 125, el último desarrollado antes de la Guerra. 

La empresa estatal IFA le dio paso, en 1956, a la denominada VEB Motorradwerke Zschopau, cuyas siglas serán MZ (Fábrica de Motocicletas de Zschopau). Pero antes ocurrieron algunos hechos importantes que impulsarían hacia la cúspide a la nueva marca alemana. Mientras la producción de modelos de cuatro tiempos RT 125 se organizaba, en 1950, muchos técnicos e ingenieros alemanes creían que el motor de dos tiempos tenía todavía mucho que ofrecer, y comenzaron a trabajar por su cuenta en el desarrollo de nuevos motores de dos tiempos.

Entre ellos estaba Daniel Zimmerman, antiguo experto en motores de dos tiempos de la fabrica DKW en Zschopau, experimentando con un antiguo motor DKW de 125 cc, Zimmerman amplió el flujo de entrada de admisión al cambiarlo del cilindro (admisión regulada por la faldilla del pistón) al cárter y regularlo por medio de un disco rotativo (válvula rotativa). El resultado fue sorprendentemente positivo. Sin proponérselo, el viejo Zimmerman había echado las bases del nuevo motor de 2T para competición. 

En 1952 llegó a trabajar en Zschopau un estudioso ingeniero de 32 años con grandes deseos de desarrollar sus ideas sobre los motores de dos tiempos, Walter Kaaden (1 Septiembre de 1919 a 3 Marzo de 1996), que había realizado sus estudios técnicos de ingeniería en la universidad de Chemnitz y posteriormente había trabajado en la fábrica de aviones Henschel en Berlín, bajo las ordenes del profesor Herbert Wagner que había inventado el misil antibuque guiado por radio HS 293. Después de la guerra estuvo internado por los americanos antes de regresar a Zschopau.

A partir de los trabajos de Zimmerman de motores con válvula rotativa, y después de mucha experimentación Kaaden comprobó que el sistema de barrido-lazo tipo Schneurle rendía la mejor potencia y fiabilidad. Entonces añadió un tercer transfer, opuesto a la exhaustación. El flujo de gases frescos de éste transfer junto con el de los transfers principales fluía directamente hacia la parte superior del cilindro mejorando la realización del barrido. Habían creado un nuevo tipo de motor de 2T.

Pero Walter Kaaden era un ingeniero genial y pronto introduciría mejoras extraordinarias para potenciar los motores de dos tiempos. Con ayuda de un osciloscopio comenzó a investigar la resonancia de los gases en el sistema de escape, aprovechando las ondas creadas en los mismos para optimizar el rendimiento del ciclo, consiguiendo un aumento espectacular de la potencia. Dicen que se inspiraba en los órganos musicales, en las flautas y sus concepciones. Cada tubo de escape para Kaaden era una obra de arte. Pronto esa dedicación y los duros trabajos para desarrollar nuevos conceptos en los motores de dos tiempos, dieron sus frutos. Los motores de Zschopau tenían el doble de potencia que cualquier otro similar. Por ello, cuando en 1953 se aparecieron en el Campeonato del Mundo, causaron sensación.

Walter Kaaden también fue el primer ingeniero que descubrió la relación ideal calibre/carrera para motores de 2 tiempos de altas prestaciones. Descubrimiento que unido a su conocimiento del flujo de los gases y sus resonancias, lograron que fuese el primer técnico en conseguir que un motor rindiese 200 CV/litro. 

El funcionamiento de los escapes con cámara de expansión es el siguiente; cuando la lumbrera de escape se abre, se genera una fuerte onda de presión positiva y rápidamente se desplaza dentro del difusor del escape (A), donde una parte de su energía es reflejada de vuelta como presión negativa (B), lo cual ayuda a vaciar el cilindro de los gases de combustión y facilitar la carga de gases frescos  a través de los transfers. El vacío creado en el difusor es lo bastante fuerte como para arrastrar parte de gases frescos por el escape (C), pero la onda de presión positiva creada al principio se refleja en el final de la cámara de expansión y llega a la lumbrera de escape recargando nuevamente el cilindro con los transfers ya cerrados (D). Después se cierra la lumbrera de escape y la presión en el interior de la cámara de expansión del escape se descarga a traves del silenciador hacia el exterior, antes de que comience el siguiente ciclo




Gracias a los descubrimientos de Walter Kaaden se devolvió la superioridad técnica de los motores de dos tiempos en la carreras de motocicletas, y curiosamente lo consiguió cuando la mayoría de los técnicos del planeta estaban desahuciando el motor de dos tiempos, porque pensaban que debido a sus grandes fugas de gases frescos por el escape ya se había llegado al límite de su rendimiento. A pesar de disponer de un presupuesto ínfimo y de las limitaciones políticas, MZ ganó muchas carreras, hasta que en 1961 su piloto estrella, Ernst Degner se fugó del equipo cuando faltaba una sola carrera para vencer el campeonato del mundo (llevaba varios puntos de ventaja al segundo), desertando de MZ para marcharse a Suzuki con una maleta llena de documentación y piezas, y un buen conocimiento de la moto desarrollada por Kaaden. Al año siguiente Suzuki ganó el campeonato del mundo de 125cc con una máquina inspirada en la MZ de 1962; lo que hizo que los gobernantes de la RDA impidieran que sus motos volvieran a correr en el extranjero.

La tecnología de dos tiempos de la marca alemana MZ fue transferida a las marcas Japonesas Suzuki, y más tarde a Yamaha debido a la fuga de Ernst Degner. Por la combinación de los diseños que trajo Degner de MZ y con la tecnología Japonesa en el campo de la metalurgia, hicieron que los motores de dos tiempos Japoneses avanzaran enormemente en términos de potencia y fiabilidad.
Ernst Degner desertor de MZ se unió a Suzuki a finales de 1961.
Durante los años sesenta Suzuki y Yamaha ganaron el campeonato del mundo de velocidad utilizando extraños sistemas de lumbreras y sistemas de admisión por válvula rotativa, originalmente desarrolladas por DKW y MZ.
Suzuki RT 63, 125cc, 2 cilindros, valvulas rotativas, refrigeracion liquida, 25,5 hp a 12.000 rpm.


Pero los ingenieros de Yamaha fueron todavía un paso más lejos. Como se puede observar en la imagen siguiente, añadieron un par de transfers auxiliares a continuación de los transfers principales, los cuales también dirigen el flujo de mezcla a la parte superior del cilindro.




 VIDEOS:




LINKS:

martes, 19 de julio de 2016

Prueba de la Lotus-Look

Interesante prueba de la bicicleta de contrarreloj Lotus-Look (Lotus Type 110) utilizada por el corredor Erik Breukink perteneciente al equipo de la ONCE en el año 1993.

La lotus Type 110, que derivaba del modelo Type 108 de pista, ganó con Chris Boardman el que sigue siendo el prólogo del Tour más rápido, en 1994 en Lille, a 55,152 km/h. de media.

 
Contaba con cuadro composite de fibra de carbono, ruedas mavic (lenticular Challenger la trasera), pedales Look y el sofisticado cambio eléctrico Mavic ZMS, que recientemente ha vuelto a ponerse de moda y se anuncia como novedad absoluta.

 
El antículo fue publicado en el año 1993 por la revista Bicisport y lleva la firma del brillante probador Antonio Alix.
 



LINKS:

miércoles, 13 de julio de 2016

Volkswagen Escarabajo 1200

El Volkswagen Escarabajo es un vehículo utilitario de 2 puertas y 4-5 plazas, oficialmente su denominación es Volkswagen Tipo I, pero según sea el país se le conoce por otras denominaciones, como Escarabajo, Vocho, Sedán, Beetle, Kafer, Coccinelle, etc. Técnicamente el Volkswagen Tipo I es un automóvil de bajo costo, producido por el fabricante alemán Volkswagen entre los años 1938 y 2003, por ello ha sido el automóvil con más tiempo en producción de la historia. Fue el primer automóvil de la marca Volkswagen, y se construyeron y vendieron más de 21 millones de unidades.


 
El bastidor del escarabajo está contituido por plataforma con viga central. El tren delantero es con ruedas independientes; brazos longitudinales oscilantes; barras de torsión transversales; amortiguador hidráulico telescópico. El tren posterior es a ruedas independientes: semi-ejes oscilantes; barras de torsión transversales; amortiguadores hidráulicos telescópicos. La dirección es a tornillo sin fin, con amortiguador hidráulico incorporado. El diámetro de giro es de 11 m.

El motor, embrague y diferencial van situados formando un bloque sobre el tren posterior, con las ruedas motrices traseras. Embrague monodisco en seco. Cambio de 4 velocidades (todas silenciosas y sincronizadas). El motor es de cuatro tiempos, ciclo Otto, refrigerado por aire con ventilación forzada. Cuenta con 4 cilindros opuestos (sistema boxer). Diámetro x carrera = 77x64 mm. Cilindrada 1.192 centímetros cúbicos. Relación de compresión 7,0:1. Potencia máxima 32 CV a 3.600 r.p.m. (Sae = 40 CV o 3.900 r.p.m.). Par motriz máx. 8,4 mkg. a 2.000 r.p.m. La velocidad máxima era de unos modestos 115km/h. La velocidad máxima en 1.ª = 25 Km/h; 2.ª = 50 Km/h. y 3.ª = 75 Km/h.


Las dimensiones externas son: largo, 4,07 m.; ancho, 1,54 m.; alto, 1,50 m.; altura mínima al suelo 15 cm. Distancia entre ejes 2,40 m. Ancho de vía: anterior, 1,30; posterior, 1,28. Capacidad depósito gasolina: 40 litros (5 litros reserva). Y el peso en vacío es de 760 kgs.

Prueba del Volkswagen Escarabajo 1200, publicada en la revista Cuatroruedas en diciembre de 1963:
 

 




COTIZACION:
Teniendo en cuenta que  se trata de un vehiculo utilitario de prestaciones relativamente modestas su cotización es bastante buena, sobre todo las versiones antiguas, como es el caso del Volkswagen Escarabajo 1200, solo es cuestión de tiempo que su cotización como vehículo clásico tienda al alza, actualmente se ofrecen a precios entre 4.500 y 9.000 €, dependiendo de sus estado de conservación y si conserva las piezas originales. Una buena cualidad para adquirirlo como vehículo clásico es que se trata de un coche muy longevo para conservarlo durante muchos años sin problemas. La carrocería es robusta y resistente a la corrosión, y el motor refrigerado por aire es igualmente muy resistente y fiable, además al carecer de agua de refrigeración se evitan incrustaciones, depósitos y corrosiones que con el paso de los años suelen aparecer, por otra parte, la marca que pertenece, Volkswagen, garantiza la calidad de los componentes y la presencia de recambios que permitan su mantenimiento después de muchos años.

LINKS: