Cada corredor de dos temps us indicarà quina importància té la canonada (o la cambra d’expansió, per ser més precisa) a la seva bicicleta. No hi ha cap altre element de dos temps que afecti tant el rendiment. Aleshores, què és una cambra d’expansió i com funcionen?

El problema amb un disseny tan senzill com el de dos temps és que és relativament difícil millorar. En els intents de millorar el rendiment, els enginyers han canviat la sincronització del port, la mida del carburador, la proporció de compressió i el calendari d'encesa moltes vegades, però finalment es van adonar que hi podia fer poc més per aconseguir una potència millor, més utilitzable.

Cronometratge del port d'escapament

A mesura que els enginyers van obtenir més coneixement sobre els dos temps i els seus principis de funcionament, es va fer evident que per augmentar la potència necessitaven un mètode per variar el temps de sortida dels ports.

Amb un motor portat per pistons, el port d’escapament s’obre i es tanca simètricament al voltant del TDC (top-dead-center), de manera que si baixeu el port per iniciar la fase de compressió més aviat, automàticament mantingueu els gasos cremats més temps, que es barrejarien amb el nou càrrec, per exemple.

Michel Kadenacy

Era clarament necessari un sistema d’obertura i tancament del port d’escapament en diferents punts sobre TDC. Després de molta investigació i desenvolupament, l'enginyer rus, Michel Kadenacy, va descobrir com utilitzar els polsos (ones de pressió) de l'exterior per aconseguir-ho.

Kadenacy va descobrir que un disseny acurat del sistema d’escapament podia utilitzar eficaçment els polsos de pressió per tancar el port d’escapament sense necessitat de peces mecàniques addicionals en moviment. Aprofitant aquest coneixement, va trobar que els polsos estaven directament relacionats amb la forma, la mida, la longitud i el diàmetre de la canonada i el silenciador.

Una altra experimentació va donar lloc a la comprensió de com i quan es pot canviar la direcció del pols.

Aleshores, què vol dir tot això en termes reals?

Després del recorregut de dos temps (en un motor portat per pistons), tenim:

• Entrada
• Compressió primària
• Transferència
• Compressió
• Potència
• Escapament

Tot i que el temps de dos temps és molt senzill en el seu funcionament, la interacció entre les fases és més complexa. Per exemple, a mesura que el pistó es desplaça sobre la carrera d’entrada, també està comprimint la càrrega anterior llesta per disparar. Per tant, contemplant els cicles de nou, tenim el següent moment que succeeix:

• Entrada - compressió alhora
• Compressió primària: la càrrega fresca anterior s’està transferint des de les boquetes a la part superior del cilindre durant la carrera d’energia
• Compressió: final de la fase d’entrada
• Potència: a mesura que el pistó baixa, la càrrega fresca de les manivelles es comprimeix i s'obre el port d'escapament
• Escapament: a mesura que la càrrega cremada surt del port d'escapament, la nova càrrega es trasllada a la part superior del motor.

La fase crítica en relació amb l'escapament es produeix quan el pistó comença a tornar, just abans que es tanqui el port d'escapament i una nova càrrega comenci a seguir els gasos antics i cremats cap a la canonada. Si un pols de tornada pogués tornar a impulsar aquesta nova càrrega cap al cilindre just en el moment just (abans que el pistó el tanqui), es produiria més energia i es perdria menys combustible.

Tot i que l'efecte (sovint conegut com l'efecte Kadenacy) només funcionarà en un rang de rotació limitat, el poder útil obtingut es pot adaptar a l'aplicació. Per exemple, una bicicleta de carrera de carretera necessitaria aquesta potència entre la gamma de revolucions de mitjana a major, una bicicleta MX la necessitaria a la gamma de revolt baixa a mitjana, i una bicicleta de prova a l'extrem inferior a mig de la gamma de revolucions.

Cambra d'expansió

Després d'haver descobert els avantatges positius d'utilitzar els llegums, altres investigacions van concloure que aquests polsos canviaven de direcció quan el tub d'escapament (o el silenciador) va canviar de mida o forma. Aquests descobriments condueixen al sistema de cambres d’expansió.

Com el seu nom indica, una cambra d’expansió d’escapament consisteix en una cambra on s’expandeixen gasos de la fase d’escapament. Tanmateix, el canvi de forma de la cambra, ja que redueix la mida, configura un pols que torna cap al port d’escapament. Si el pols de retorn arriba just al moment adequat, es tornarà a emportar els gasos no cremats cap al cilindre.

Tot i que hi ha hagut molts avenços amb la tecnologia de dos temps en general i les cambres d’expansió en particular, es mantenen els mateixos principis de funcionament. El pioner treball realitzat per enginyers com Kadenacy va impulsar el rendiment de dos cops fins a nivells difícils de superar encara avui.

Per llegir més:

Clàssics Racers de dos temps

Jets de moto