Kreidlerdatabase - De 'stofzuiger' van Van Veen

In het midden van de jaren '60 werd de maatvoering van een expansie uitlaat hoofdzakelijk empirisch (proefondervindelijk) bepaalt, dit bedoeld voor o.a. een 50cc 2 tact Kreidler racer.

Tegenwoordig zijn er alom computerprogramma’s beschikbaar, waarbij je haarfijn o.a. de optimale maatvoering van een uitlaat op voorhand door kan rekenen.
In de jaren '60 waren we wereldwijd met die technologie nog niet zover.

De Fa. Van Veen race- en ontwikkelingsafdeling kwam er al gauw achter dat bij 50cc 2-tact racer de uitlaat een uiterst belangrijke schakel was / is voor optimalisatie van het te bereiken vermogen in een 2-tact.

Uiteraard geldt dit ook voor meerdere onderdelen, zoals Kröber ontsteking, geoptimaliseerde cilinder met koelmantel en extra spoelpoorten, Mahle smeedzuiger, roterende inlaat en de keuze van het gewicht c.q. materiaal.

Echter als de uitlaat niet… correct is, dan vallen andere aanpassingen volledig in duigen.
Maar hoe bepaal je nu de ideale maten van een 50 cc 2-tact raceuitlaat ?

De raceuitlaat bestaat uit een uit schaaltjes opgebouwde uitlaatbocht met een specifieke straal en lengte, de uitlaat zelf bestaat uit verschillende nauwkeurig aan elkaar gelaste compartimenten [ conus[sen] varierende in diameter en lengte ] . waarbij ook de lengte van de tailpijp uiterst bepalend is voor het uiteindelijk te bereiken… toerental c.q. vermogen.

N.B. ik geef het dringende advies om deze geschetste uiteenzetting[en] even door een 50cc 2-tact specialist van weleer te laten checken, de kans is überhaupt aanwezig dat de geschetste theorie aangevuld dient te worden en/of niet helemaal correct is.

Met vriendelijke groet

Noordwijk 16-08-2011 John S.

Natuurlijk heb ik ook wat anderen gevraagd commentaar te leveren op deze uiteenzetting:

Van: H. van Veen [mailto:vanveen***@***]
Verzonden: woensdag 14 september 2011 14:24
Aan: louis@***.***
Onderwerp: RE: De 'stofzuiger' van Mijnheer van Veen

Beste Louis Dörr,

Door mijn afwezigheid wegens vakantie iets vertraagd antwoord:
Inderdaad heeft John Smit de oude verstelbare uitlaat plus een orgel-toongenerator gekregen.

Betreffende de werking denk ik dat er enig misverstand ontstaan is.
Het is nogal een lang en ingewikkeld verhaal om volledig uit de doeken te doen hoe de werking van de expansie-uitlaat is en de invloed op de gaswisseling (uitlaat gekoppeld aan carter) uitwerkt.

Ik zal proberen in kort bestek hierover iets te zeggen:

• In de jaren 1965 – 1969 was er weinig of niets bekend in de technische literatuur over de gaswisseling in tweetakt motoren. Alleen in Das Motorrad herinner ik mij een artikel van een Ing. Ansorg waarin over de drukpulsen in een peervormige uitlaat geschreven en verklaard werd.
  Hij dacht wel in de goede richting, maar had nog geen idee over de koppeling met de carterinhoud.
• Omdat wij niet verder kwamen met de ontwikkeling van de 50 cc racer(tjes), ging ik mij afvragen hoe het nu echt werkte.
  Ik besloot om een test-opstelling te maken van een expansie-uitlaat die we destijds (1968 denk ik) gebruikten, en maakte hierin openingen in het diffusorgedeelte, het cilindrisch gedeelte en het reflector-segment en monteerde hierin kleine oortelefoontjes die in dit geval als microfoontjes via een versterker de drukwisselingen konden laten zien op een Philips oscilloscoop.
• Vervolgens kocht ik bij een fabrikant van orgels (ergens in de Zaanstreek) een toon- generator, een doos met daarin een messing strip die in trilling wordt gebracht door er lucht doorheen te blazen. Dit systeem vind je ook terug in orgels, harmonica’s e.d.
  De spanning op de strip is instelbaar, zodat je de toonhoogte kunt regelen (stemmen). Om een toon te genereren moet er wel lucht aangevoerd worden. Hiervoor nam ik dus een stofzuiger, al bleek later dat de toonhoogte van de stofzuiger-waaier ook als storing op de scoop hinderlijk zichtbaar was.
• Mijn bedoeling was om er achter te komen bij welke frequentie de resonantie in de expansiepijp optimaal was.
  Hierdoor zou terug te rekenen moeten zijn bij welk toerental de maximale resonantie optreedt.
  Hierbij moet bedacht worden dat de gemiddelde temperatuur in de expansie pijp over de lengte van uitlaatpoort tot einde tailpijp (dit is een laatste stukje pijp) zo’n 300 á 400 graden C. is, waardoor een geluidsgolf hier 2x zo snel “reist” als in de buitenlucht van bijvoorbeeld 10 tot 20 gr.
• De drukpuls van de uitlaatpoort wordt voor een groot deel teruggekaatst door de reflektor -ook wel tegenconus genaamd- en hoort op tijd bij de uitpoort, die inmiddels verder (30 graden krukasomwenteling) geopend is, terug te komen. Op tijd betekent om a. het verse mengsel dat de uitlaatpoort al uitkomt terug te dringen en b. minstens even belangrijk; om via de overstroompoorten de drukwisseling in het carter “op te slingeren”
• Naar later gebleken is, heet dit proces “parametrische versterking van de inlaat-trilling’s amplitude” . Betreffende dit thema heb ik destijds in Duitsland een patent ingediend, o.m. te laten registreren dat deze theorie nieuw was.
• Zoals wij al op de motorenproefbank konden vaststellen, konden de cartersimmerringen de overdruk die in het carter heerst, bij een goed afgestemde motor die op vol vermogen draaide en “in resonantie” was, niet weerstaan en werden soms zelfs uit (dus naar buiten) het carter gedrukt !
• Hierdoor zien we dus mede verklaard dat een goed afgestemde race-tweetakt motor in feite met een soort turbo werkt die de druk in het carter geweldig opvoert.

Hierbij dient bedacht te worden, dat medewerkers van het eerste uur zoals, Jos Schurgers, Jan de Vries, Aalt Toersen, Jaap Voskamp, Rinus Boerstra, Jan Smit in de jaren t/m 1969 een uitstekend team vormden en wij elkaar met allerlei verbeteringsvoorstellen stimuleerden.
Dit leidde in 1969 tot de meeste 50 cc GP overwinningen en een bijna-Wereldtitel.

In 1970 – nadat Toersen en Jan Smit naar Jamathi vertrokken, kregen wij met een klein team pas weer contact met de top in Sept. en werd de GP van Italië door Jan de Vries gewonnen.
Dit was dé stimulans om voor het race-seizoen 1971 geheel nieuwe machines te bouwen en voor de tuning van de
motoren versterking te zoeken met een extra man, dit werd Jörg Möller, net van de Ingenieur-Schule (H.T.S.) en kreeg de opdracht naar meer motorvermogen op zoek te gaan.
Zoals bekend heeft hij dit voortreffelijk gedaan, al na een halfjaar had hij er ca. een half Kw. meer uitgetoverd, o.m. door de zuigerpassing/-afdichting drastisch te verbeteren.

Dit is in het kort het verhaal dat bij 'afgestemde uitlaten' hoort.
Niemand van het team heeft in z’n eentje voor wereldtitels gezorgd, of was voor mislukkingen verantwoordelijk.
Het was een voorbeeld van een team-prestatie.
Hopelijk hebt u iets aan deze aanvullingen op de verhalen die zo de ronde doen.
Succes, en met vriendelijke groeten,
Henk van Veen.