Dù bạn là thợ chế tạo động cơ chuyên nghiệp, thợ máy, nhà sản xuất hay chỉ là người đam mê động cơ, xe đua và xe tốc độ, Engine Builder đều có những nội dung phù hợp với bạn. Tạp chí in của chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật chi tiết về mọi thứ bạn cần biết về ngành công nghiệp động cơ và các thị trường khác nhau, trong khi bản tin của chúng tôi giúp bạn cập nhật những tin tức và sản phẩm mới nhất, thông tin kỹ thuật và hiệu suất ngành. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể nhận được tất cả những điều này bằng cách đăng ký. Hãy đăng ký ngay để nhận ấn bản in và/hoặc kỹ thuật số hàng tháng của Tạp chí Engine Builders, cũng như Bản tin Engine Builders hàng tuần, Bản tin Động cơ hàng tuần hoặc Bản tin Diesel hàng tuần trực tiếp vào hộp thư đến của bạn. Bạn sẽ được trang bị đầy đủ kiến thức về mã lực ngay lập tức!
Dù bạn là thợ chế tạo động cơ chuyên nghiệp, thợ máy, nhà sản xuất hay chỉ là người đam mê động cơ, xe đua và xe tốc độ, Engine Builder đều có những nội dung phù hợp với bạn. Tạp chí in của chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật chi tiết về mọi thứ bạn cần biết về ngành công nghiệp động cơ và các thị trường khác nhau, trong khi bản tin định kỳ giúp bạn cập nhật những tin tức và sản phẩm mới nhất, thông tin kỹ thuật và hiệu suất ngành. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể nhận được tất cả những điều này bằng cách đăng ký. Hãy đăng ký ngay để nhận ấn bản in và/hoặc điện tử hàng tháng của Tạp chí Engine Builders, cũng như Bản tin Engine Builders hàng tuần, Bản tin Động cơ hàng tuần hoặc Bản tin Diesel hàng tuần, trực tiếp vào hộp thư đến của bạn. Bạn sẽ được trang bị đầy đủ kiến thức về mã lực ngay lập tức!
Động cơ Harley-Davidson Revolution Max 1250 được lắp ráp tại nhà máy của công ty sản xuất động cơ Pilgrim Road ở Wisconsin. Động cơ V-Twin này có dung tích 1250 cc.cm, đường kính xi-lanh và hành trình piston là 4,13 inch (105 mm) x 2,83 inch (72 mm) và có khả năng sản sinh công suất 150 mã lực và mô-men xoắn 94 lb-ft. Mô-men xoắn cực đại là 9500 và tỷ số nén là 13:1.
Trong suốt lịch sử của mình, Harley-Davidson luôn tận dụng những tiến bộ công nghệ, tôn trọng di sản thương hiệu, để mang đến hiệu năng thực sự cho những người lái xe thực thụ. Một trong những thành tựu thiết kế tiên tiến nhất của Harley là động cơ Revolution Max 1250, một động cơ V-twin làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn mới được sử dụng trong các mẫu xe Pan America 1250 và Pan America 1250 Special.
Được thiết kế để mang lại sự nhanh nhẹn và hấp dẫn, động cơ Revolution Max 1250 có dải công suất rộng cho khả năng tăng tốc mạnh mẽ ở vòng tua cao. Động cơ V-Twin này đã được tinh chỉnh đặc biệt để cung cấp các đặc tính công suất lý tưởng cho các mẫu xe Pan America 1250, với trọng tâm là khả năng truyền mô-men xoắn mượt mà ở vòng tua thấp và khả năng kiểm soát ga ở vòng tua thấp khi di chuyển trên địa hình gồ ghề.
Việc tập trung vào hiệu suất và giảm trọng lượng là yếu tố then chốt định hình kiến trúc xe và động cơ, lựa chọn vật liệu và tối ưu hóa chủ động thiết kế các bộ phận. Để giảm thiểu trọng lượng tổng thể của xe máy, động cơ được tích hợp vào mẫu Pan Am như một bộ phận khung gầm chính. Việc sử dụng vật liệu nhẹ giúp đạt được tỷ lệ công suất trên trọng lượng lý tưởng.
Động cơ Revolution Max 1250 được lắp ráp tại nhà máy Harley-Davidson Pilgrim Road Powertrain Operations ở Wisconsin. Động cơ V-Twin này có dung tích 1250 cc. cm, đường kính xi-lanh và hành trình piston là 4,13 inch (105 mm) x 2,83 inch (72 mm) và có khả năng sản sinh công suất 150 mã lực và mô-men xoắn 94 lb-ft. Mô-men xoắn cực đại là 9500 và tỷ số nén là 13:1.
Thiết kế động cơ V-Twin mang lại cấu hình truyền động hẹp, tập trung khối lượng để cải thiện sự cân bằng và khả năng điều khiển, đồng thời cung cấp không gian để chân rộng rãi cho người lái. Góc chữ V 60 độ của các xi-lanh giúp động cơ nhỏ gọn trong khi vẫn tạo không gian cho hai bướm ga hướng xuống giữa các xi-lanh để tối đa hóa luồng khí và cải thiện hiệu suất.
Việc giảm trọng lượng của hệ thống truyền động giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe máy, từ đó cải thiện hiệu quả, khả năng tăng tốc, khả năng điều khiển và khả năng phanh. Việc sử dụng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) và các kỹ thuật tối ưu hóa thiết kế tiên tiến trong giai đoạn thiết kế động cơ giúp giảm thiểu khối lượng vật liệu trong các bộ phận đúc và tạo hình. Ví dụ, trong quá trình thiết kế, vật liệu đã được loại bỏ khỏi bánh răng khởi động và bánh răng dẫn động trục cam để giảm trọng lượng của các bộ phận này. Xi lanh nhôm nguyên khối với lớp mạ điện bề mặt niken-silicon carbide là một đặc điểm thiết kế nhẹ, cũng như nắp van, nắp trục cam và nắp chính bằng hợp kim magie nhẹ.
Theo kỹ sư trưởng của Harley-Davidson, Alex Bozmosky, hệ thống truyền động của Revolution Max 1250 là một bộ phận cấu trúc của khung xe. Do đó, động cơ có hai chức năng – cung cấp năng lượng và là một yếu tố cấu trúc của khung xe. Việc loại bỏ khung truyền thống giúp giảm đáng kể trọng lượng của xe và tạo ra một khung xe rất chắc chắn. Các thanh khung trước, thanh khung giữa và khung sau được bắt vít trực tiếp vào hệ thống truyền động. Người lái đạt được hiệu suất tối ưu nhờ giảm trọng lượng đáng kể, khung xe cứng cáp và tập trung khối lượng.
Trong động cơ V-Twin, nhiệt độ cao là kẻ thù của độ bền và sự thoải mái cho người lái, vì vậy động cơ làm mát bằng chất lỏng duy trì nhiệt độ động cơ và dầu ổn định và được kiểm soát để đảm bảo hiệu suất nhất quán. Do các bộ phận kim loại giãn nở và co lại ít hơn, nên có thể đạt được dung sai chặt chẽ giữa các bộ phận bằng cách kiểm soát nhiệt độ động cơ, dẫn đến hiệu suất truyền động được cải thiện.
Ngoài ra, âm thanh động cơ hoàn hảo và tiếng pô phấn khích có thể chiếm ưu thế vì tiếng ồn từ các nguồn bên trong động cơ được giảm thiểu nhờ hệ thống làm mát bằng chất lỏng. Dầu động cơ cũng được làm mát bằng chất lỏng để đảm bảo hiệu suất và độ bền của dầu động cơ trong điều kiện khắc nghiệt.
Bơm chất làm mát được tích hợp vào các ổ trục và phớt hiệu suất cao để kéo dài tuổi thọ, và các đường dẫn chất làm mát được tích hợp vào cấu trúc đúc phức tạp của nắp stato để giảm trọng lượng và chiều rộng của bộ truyền động.
Bên trong, Revolution Max 1250 có hai chốt khuỷu lệch nhau 30 độ. Harley-Davidson đã sử dụng kinh nghiệm đua xe địa hình sâu rộng của mình để hiểu nhịp điệu xung lực của Revolution Max 1250. Việc điều chỉnh độ lệch này có thể cải thiện độ bám đường trong một số tình huống lái xe địa hình nhất định.
Gắn liền với trục khuỷu và thanh truyền là các piston bằng nhôm rèn với tỷ lệ nén 13:1, giúp tăng mô-men xoắn của động cơ ở mọi tốc độ. Các cảm biến phát hiện kích nổ tiên tiến giúp đạt được tỷ lệ nén cao này. Động cơ sẽ cần nhiên liệu có chỉ số octan 91 để đạt công suất tối đa, nhưng vẫn có thể hoạt động với nhiên liệu có chỉ số octan thấp và ngăn ngừa hiện tượng nổ nhờ công nghệ cảm biến kích nổ.
Đáy pít-tông được vát cạnh nên không cần dụng cụ nén vòng piston khi lắp đặt. Váy pít-tông có lớp phủ ma sát thấp và vòng pít-tông có độ căng thấp giúp giảm ma sát, cải thiện hiệu suất. Lớp lót vòng trên được anot hóa để tăng độ bền, và các vòi phun dầu làm mát hướng xuống đáy pít-tông để giúp tản nhiệt trong quá trình đốt cháy.
Ngoài ra, động cơ V-Twin sử dụng đầu xi-lanh bốn van (hai van nạp và hai van xả) để cung cấp diện tích van lớn nhất có thể. Điều này đảm bảo mô-men xoắn mạnh ở dải vòng tua thấp và sự chuyển đổi mượt mà đến công suất cực đại khi luồng không khí đi qua buồng đốt được tối ưu hóa để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và dung tích.
Van xả được đổ đầy natri để tản nhiệt tốt hơn. Các đường dẫn dầu treo trong đầu xi-lanh được tạo ra thông qua công nghệ đúc tiên tiến, và trọng lượng được giảm nhờ độ dày thành tối thiểu của đầu xi-lanh.
Đầu xi lanh được đúc từ hợp kim nhôm 354 cường độ cao. Vì đầu xi lanh đóng vai trò là điểm gắn kết với khung xe, chúng được thiết kế để có độ linh hoạt tại điểm gắn kết đó nhưng vẫn cứng chắc phía trên buồng đốt. Điều này một phần đạt được thông qua quá trình xử lý nhiệt có mục đích.
Đầu xi-lanh cũng có trục cam nạp và xả độc lập cho mỗi xi-lanh. Thiết kế DOHC giúp tăng hiệu suất ở vòng tua cao hơn bằng cách giảm quán tính của hệ thống van, dẫn đến công suất cực đại cao hơn. Thiết kế DOHC cũng cung cấp hệ thống điều chỉnh thời điểm đóng mở van biến thiên (VVT) độc lập trên trục cam nạp và xả, được tối ưu hóa cho các xi-lanh trước và sau để tạo ra dải công suất rộng hơn.
Chọn một biên dạng cam cụ thể để đạt được hiệu suất mong muốn nhất. Ổ trục cam phía truyền động là một phần của bánh răng truyền động, được thiết kế để cho phép tháo rời trục cam để bảo dưỡng hoặc nâng cấp hiệu suất trong tương lai mà không cần tháo rời bộ truyền động trục cam.
Để đóng hệ thống dẫn động van trên Revolution Max 1250, Harley đã sử dụng cơ cấu dẫn động van bằng chốt lăn với bộ điều chỉnh khe hở thủy lực. Thiết kế này đảm bảo van và bộ dẫn động van (chốt) luôn tiếp xúc với nhau khi nhiệt độ động cơ thay đổi. Bộ điều chỉnh khe hở thủy lực giúp hệ thống dẫn động van không cần bảo dưỡng, tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho chủ sở hữu. Thiết kế này duy trì áp suất không đổi trên thân van, dẫn đến cấu hình trục cam mạnh mẽ hơn để cải thiện hiệu suất.
Luồng khí trong động cơ được hỗ trợ bởi hai bướm ga hướng xuống đặt giữa các xi-lanh, được bố trí sao cho giảm thiểu nhi turbulence và lực cản không khí. Việc cung cấp nhiên liệu có thể được tối ưu hóa riêng cho từng xi-lanh, giúp cải thiện hiệu quả nhiên liệu và phạm vi hoạt động. Vị trí trung tâm của bướm ga cho phép hộp gió 11 lít nằm gọn gàng phía trên động cơ. Dung tích buồng gió được tối ưu hóa cho hiệu suất động cơ.
Hình dạng của hộp gió cho phép tích hợp ống dẫn khí điều chỉnh tốc độ trên mỗi bướm ga, sử dụng quán tính để đẩy nhiều không khí hơn vào buồng đốt, làm tăng công suất. Hộp gió được làm từ nylon gia cường sợi thủy tinh với các vây bên trong tích hợp giúp giảm cộng hưởng và giảm tiếng ồn khi hút gió. Các cửa hút gió hướng về phía trước giúp chuyển hướng tiếng ồn hút gió ra khỏi người lái. Việc loại bỏ tiếng ồn hút gió cho phép âm thanh ống xả hoàn hảo chiếm ưu thế.
Hiệu suất động cơ tốt được đảm bảo bởi hệ thống bôi trơn khô đáng tin cậy với bình chứa dầu được tích hợp vào vỏ trục khuỷu. Ba bơm xả dầu thải loại bỏ dầu thừa từ ba khoang động cơ (vỏ trục khuỷu, khoang stato và khoang ly hợp). Người lái có được hiệu suất tốt nhất vì tổn thất công suất do ma sát được giảm thiểu do các bộ phận bên trong động cơ không phải quay trong lượng dầu thừa.
Tấm chắn gió ngăn ly hợp bơm dầu vào động cơ, điều này có thể làm giảm lượng dầu cung cấp. Bằng cách dẫn dầu qua tâm trục khuỷu đến các bạc lót chính và bạc lót thanh truyền, thiết kế này cung cấp áp suất dầu thấp (60-70 psi), giúp giảm tổn thất công suất ở tốc độ vòng quay cao.
Độ êm ái khi lái xe của Pan America 1250 được đảm bảo nhờ bộ cân bằng bên trong giúp loại bỏ phần lớn độ rung của động cơ, cải thiện sự thoải mái cho người lái và kéo dài tuổi thọ của xe. Bộ cân bằng chính, nằm trong hộp trục khuỷu, kiểm soát các rung động chính do chốt trục khuỷu, piston và thanh truyền tạo ra, cũng như hiện tượng "ly hợp lăn" hay sự mất cân bằng trái phải do xi lanh bị lệch. Một bộ cân bằng phụ ở đầu xi lanh phía trước giữa các trục cam bổ sung cho bộ cân bằng chính để giảm rung động hơn nữa.
Cuối cùng, Revolution Max sử dụng hệ thống truyền động thống nhất, nghĩa là động cơ và hộp số sáu cấp được đặt trong cùng một thân máy. Ly hợp được trang bị tám đĩa ma sát được thiết kế để đảm bảo sự ăn khớp liên tục ở mô-men xoắn cực đại trong suốt vòng đời của ly hợp. Các lò xo bù trong bộ truyền động cuối cùng làm mượt các xung mô-men xoắn trục khuỷu trước khi chúng đến hộp số, đảm bảo truyền mô-men xoắn ổn định.
Nhìn chung, Revolution Max 1250 V-Twin là một ví dụ tuyệt vời cho thấy tại sao xe máy Harley-Davidson vẫn được ưa chuộng đến vậy.
Các nhà tài trợ động cơ tuần này là PennGrade Motor Oil, Elring-Das Original và Scat Crankshafts. Nếu bạn có động cơ muốn giới thiệu trong loạt bài này, vui lòng gửi email cho biên tập viên Greg Jones của Engine Builder theo địa chỉ [email protected]
Thời gian đăng bài: 15 tháng 11 năm 2022