Hier onder de volledige uiteenzetting.
Foekema Symmetric Twostroke (FST)
Zo'n jaar of 2 geleden, liep ik al met de gedachte over een nieuw 2T systeem, een nieuwe spoelwijze. De huidige omkeerspoeling is reeds nagenoeg vanaf het begin van de 2T ontwikkeling het systeem geweest en is ondanks de vele varianten, tot op heden niet gewijzigd. Echter wanneer je gaat zoeken naar meer vermogen voor een 2T, dan kom je automatisch 'n keer op andere gedachten. Zo ook bij mij ca 2 jaar geleden en dat is het FST systeem met een TA van 100% en symmetrische spoeling.
Het was ook nog niet mijn bedoeling dit bekend te maken totdat ik in het januari nummer van Kickstart de colum van Frits Overmars las en hij ook sprak over zijn nieuwe FOS systeem. Het lijkt er zeer waarschijnlijk op dat Frits met eenzelfde systeem bezig is als waarover ik hier schrijf, maar ik weet het niet zeker. Hij heeft namelijk zijn systeem niet uitgelegd. Hij legt alleen uit waarom hij tot een nieuwe gedachte is gekomen. Het is exact diezelfde grondgedachte die ook mij tot deze nieuwe zienswijze heeft gebracht.
Op zich is het niet ingewikkeld om te bedenken, maar de uitvoering is bepaald niet eenvoudig te doen en dat is ook de reden, dat ik er nog steeds niet aan begonnen ben. Ik heb ook de indruk, doordat het niet zo ingewikkeld is, dat het ooit wel ergens eerder gemaakt moet zijn. Want er is in de loop der jaren ontzettend veel geëxperimenteerd op 2T gebied. Maar tot op heden ben ik het nog niet tegen gekomen. Onlangs hoorde ik wel van goede bekenden dat ook zij jonge mensen kenden die bezig zijn met een nieuw 2T systeem.
Ik heb het indertijd alleen op de Kreidler.nl site aangekondigd, maar verder niets onthuld over de uitvoering. Met enkele vrienden heb ik er toen in vertrouwen wel over gesproken. Aanvankelijk was ik van mening er niets over vertellen voordat het systeem zich bewezen had. Maar nu er meerdere kennelijk bezig zijn en ik er voorlopig nog niet aan toe kom om het te realiseren, werd het de hoogste tijd om het toch maar aan te kondigen. En dat is op 19 januari 2008 via onderstaande brief gebeurd.
Wie nu de eerste zal zijn die het werkelijk tot uitvoering brengt is nog maar de vraag. Ook al is het theoretisch een veel beter principe om een hoger vermogen te halen, en ik erg veel vertrouwen hierin heb, wil dat nog steeds niet zeggen dat het in de praktijk ook per definitie vast staat.
Werking van het FST systeem
Het woord symmetric zegt al veel, maar het gaat uiteindelijk om die 100% time arae, ofwel 100% poortbezetting. De gehele spoeling van zowel het verse als het verbrande gassen gaan symmetrisch door de cilinder. Na de verbranding gaan eerst de 4 rondom gelegen uitlaatpoorten gelijktijdig open zodat de verbrande gassen de cilinder naar alle kanten kunnen verlaten. Daarna openen gelijktijdig de eveneens geheel symmetrisch gelegen spoelpoorten en kunnen de verse gassen naar binnen. Deze worden vlak over de zuiger recht naar het centrum van de cilinder gestuurd. Om vervolgens via het centrum van de cilinder richting verbrandingskamer bewegen. De resterende verbrande gassen worden op dat moment naar de buitenrand gedrukt. Vervolgens maakt het gas in de verbrandingskamer een omkeerbeweging achter het verbrande gas aan richting de 4 uitlaatpoorten.
Dus 2 lagen volkomen symmetrisch gelegen poorten boven elkaar, de ondersten zijn spoelpoorten.
Hierdoor ontstaat aanzienlijk meer in- en uitlaat time area (tijd oppervlak) capaciteit, zelfs tot 100%. Er blijft namelijk geen ongebruikte ruimte meer over. De uitlaatpoorten kunnen nu echter niet doorlopen tot het onderste dode punt maar dat is helemaal niet belangrijk. De capaciteit die bij het opengaan vrijkomt is zo groot dat het meeste verbrande gas reeds in de 4 uitlaatpijpen verdwenen is en daarmee de verse gassen meer ruimte bied bij het binnenstromen.
Voordelen van FST
De grote winst met met het FST systeem is dat het gehele proces in een kortere tijd verloopt, de gassen kunnen zowel sneller de cilinder in als na verbranding eruit, waardoor het toerental aanzienlijk hoger kan zijn dan in het huidige concept. Denk hierbij aan ruim 18.000 rpm voor een 50cc machine.
Naast de maximaal haalbare poort capaciteit is er door deze FST spoeling nog een belangrijk voordeel en dat is het thermische gedrag van de cilinder. De vervorming zal nu ook symmetrisch plaatsvinden en niet zoals in het huidige systeem asymmetrisch, waardoor de nijging tot kromtrekken van de cilinder door een juiste koeling zoveel mogelijk voorkomen moet worden.
Maximale Time Arae (TA)
Het is al een paar keer genoemd, de essentie bij dit nieuwe systeem is de maximale time arae. Uit de vele reacties met even zo vele alternatieve spoelings voorbeelden blijkt dat die essentie vaak niet helemaal goed begrepen wordt. De grote winst met met het FST systeem is die 100% TA. Dus meer poortoppervlak is niet meer mogelijk. Theoretisch betekent het ook dat dit systeem niet meer te verbeteren zou zijn. Het gaat nu alleen nog om de juiste verhouding tussen spoel- en uitlaatcapaciteit bij de keuze van het toerental. Ook zal er theoretisch meer vermogen vrijkomen bij lagere toerentallen, omdat de cilindervulling ook bij een zeer lage poorttiming beter is dan bij het conventionele systeem
Uitvoering van het FST system
De uitvoering is zoals ik al geschreven had minder eenvoudig. Het hele systeem moet zeer nauwkeurig vervaardigd worden anders verloopt het proces niet exact symetrisch, ofwel niet in het centrum van de cilinder. Elke kleine afwijking in de spoel- en uitlaatpoorten en uitlaat pijp(en) is al funest voor een juiste werking van het systeem. De 4 uitlaten rondom kunnen samen komen (of niet?) en daar zijn dan weer meerdere mogelijkheden voor, waarover ik elders reeds heb geschreven. Ook de spoelkanalen moeten rondom aangestuurd worden, dus ook het blok zelf moet worden aangepast.
Verder zijn er nog wat details waarop gelet moet worden om tot een succes te komen, maar die houd ik nog even voor mij. Dat geldt ook voor een juiste poorttiming, uitlaatpijp en de toerentallen die behoorlijk aangepast moeten worden. Over de details van het FST prototype ga ik pas schrijven zodra het systeem gedraaid heeft.
Link
was op 1 april geplaats maar het bleek een simulatie te zijn van het motor blokje (dus met de computer berekend)
