Domanda:
Quali sono le caratteristiche e gli utilizzi delle valvole desmodromiche?
cdunn
2016-03-19 22:01:58 UTC
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In risposta ad un'altra domanda, @Ceshion ha introdotto un affascinante tipo di treno di valvole di cui non ho mai sentito parlare, le valvole desmodromiche, come introdotto da Ducatti. La risposta è qui:
Quali sono i vari tipi di punterie / sollevatori e i vantaggi / svantaggi di ciascuno

ed ecco l'immagine che ha fornito come esempio:

Desmodromic valves example

Ecco le domande specifiche:

  • Vengono utilizzate solo nelle motociclette, in caso contrario, dove viene utilizzata?
  • Data la totale mancanza di galleggiante della valvola, quanto possono alti questi giri? Qual è il prossimo fattore limitante in quanto possono aumentare i giri (ignorando per ora il resto del motore. A meno che l'unica altra cosa che limiterebbe i giri è qualcosa nella parte inferiore).
  • Quanto di più o sono queste meno affidabili delle solite moderne configurazioni di valvole?
  • Sono limitate alle corse o ci sono applicazioni stradali per queste?
  • Qualcun altro, tranne Ducatti, le usa o sono brevettate da Ducatti?
  • Data la mancanza del galleggiante della valvola, quanto possono diventare più grandi e pesanti le valvole per consentire più flusso e più potenza?
  • A giudicare dall'aspetto, la posizione del la valvola dipende totalmente dai seguicamma sia per l'apertura che per la chiusura degli alberi a camme, posizionandola esattamente dove deve essere. Non ci sono molle o impianti idraulici per eliminare qualsiasi sbavatura nel sistema. In che modo un sistema come questo tiene conto dell'usura delle superfici di accoppiamento? C'è qualche aggiustamento in un sistema come questo? Perdono più della normale configurazione perché è difficile ottenere le camme di chiusura e apertura per posizionare la valvola per una buona tenuta?
  • Un sistema come questo richiede una pressione dell'olio più elevata per prevenire l'usura prematura durante i giri andare più in alto?

Gli alti regimi significano molta più potenza, ci devono essere dei lati negativi per non essere utilizzati in molti posti.

Grazie in anticipo!

C'è molta sovrapposizione con [questa domanda] (http://mechanics.stackexchange.com/q/23962/675).
Due risposte:
DucatiKiller
2016-03-20 06:39:10 UTC
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Hai chiesto

Questi vengono utilizzati solo nelle motociclette, in caso contrario, dove viene utilizzato questo altro?

No altri produttori di motociclette attualmente sfruttano il sistema desmodromico.

Data la totale mancanza di galleggiante della valvola, quanto possono alti questi giri?

Il Ducati GP7 La piattaforma MotoGP del 2007 è arrivata fino a 19.000 giri / min.

Qual è il prossimo fattore limitante in quanto possono aumentare i giri?

Forse una corsa più breve con valvole più grandi e un minore movimento alternativo nella valvola consentirà il successivo incremento di giri. Attualmente il tratto di aspirazione sta raggiungendo la velocità del suono che impone problemi di contropressione e sacche d'aria bloccate all'interno del tratto di aspirazione. Gli attuali numeri di GP15.X e GP16 RPM non sono ancora stati pubblicati da Ducati ma la speculazione li ha a 20K + RPM.

Quanto più o meno affidabili sono questi rispetto alla solita valvola moderna configurazioni del treno?

Avendo più parti mobili, possiamo supporre che l'affidabilità sia legata alla semplicità. La mia esperienza con i treni valvole Desmodromici Ducati a livello professionale è stata molto buona. Le statistiche per i tassi di guasto non sono disponibili, ma credo che vedremmo che hanno una tolleranza complessiva inferiore ai cicli di stress a lungo termine rispetto a uno standard sotto il treno di valvole di spessori della benna utilizzato nella maggior parte delle motociclette moderne ad alte prestazioni.

Questi sono limitati alle corse o esistono applicazioni stradali per questi?

Ducati utilizza questo treno di valvole in tutti i suoi veicoli di produzione e da corsa.

Data la mancanza del galleggiante della valvola, quanto possono diventare più grandi e pesanti le valvole per consentire più flusso e più potenza?

Rimanderei una risposta da un ingegnere meccanico poiché la mathamagic diventa piuttosto complessa riguardo alle sollecitazioni a regimi così elevati. Inoltre, tutte le informazioni sul peso e sull'angolo dovrebbero essere pubblicate per rispondere a questa domanda.

Qualcuno tranne Ducatti li usa o sono brevettati da Ducatti?

Nessun altro produttore attualmente utilizza questo sistema. La Mercedes li ha usati in F1 nel 1954 e nel 1955. Ducati ha brevetti su vari componenti, ma questo design risale ai motori a vapore alla fine del XIX secolo.

Ecco un elenco abbastanza completo dei veri usi di un sistema desmodromico nei motori a combustione interna.

In che modo un sistema come questo tiene conto dell'usura delle superfici di accoppiamento? C'è qualche regolazione in un sistema come questo?

I vecchi motori Ducati SR2 a due valvole soffrivano di una maggiore usura con particolari angoli delle valvole a fungo. Le piattaforme attuali e precedenti utilizzano una molla elicoidale sul bilanciere negativo per evitare rimbalzi e sigillare adeguatamente le valvole alla chiusura. Ecco la modellazione su un design Ducati.

Un sistema come questo richiede una pressione dell'olio più elevata per prevenire l'usura prematura con l'aumento dei giri?

Le tolleranze della pressione dell'olio sulle piattaforme moderne rientrano nei normali design dei bilancieri più piccoli del passato.

Aspetti negativi

  • Più massa

  • Più parti in movimento

  • Massa inerziale aumentata rispetto all'ICE generale

  • Complessità della manutenzione / regolazione della valvola

  • I costi di produzione sono più alti

  • Più peso sopra il centro di gravità della motocicletta

Ceshion
2016-03-19 23:11:05 UTC
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Posso anche rispondere ad alcune di queste domande. Ci sono altre aziende che li utilizzano, mentre la Ducati è la più conosciuta. La Ducati li utilizza nei motori da corsa e da strada. Mercedes Benz è un'altra azienda che li utilizza, in particolare nei motori di F1. Il fattore limitante teorico, il meglio che ho capito, è il calore e l'attrito. Non c'è motivo pratico per lavorare il motore così duramente da raggiungere quei limiti. Sono un po 'meno affidabili, a causa della complessità e del numero di parti che devono rimanere sincronizzate, e l'erogazione di potenza è altrettanto meno affidabile. Ci sono, infatti, molle nella maggior parte delle configurazioni delle valvole desmodromiche, semplicemente non vengono utilizzate per seguire le camme. Tuttavia, sono usati per ridurre il gioco nel sistema, come si può vedere di seguito:

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Questo mostra anche un'alternativa setup a quello che ho descritto nell'altro post, in quanto questo esempio utilizza lo stesso albero a camme sia per l'apertura che per la chiusura delle valvole. Sono regolati con spessori, indicati nel diagramma sopra. Questo è ciò che li rende un tale incubo per la manutenzione, poiché ci sono due giochi su ciascuna valvola che interagiscono tra loro.

Ora per quello che non so: non sono sicuro di come la pressione dell'olio deve essere paragonato alle valvole convenzionali, ma tieni presente che nella maggior parte dei casi all'aumentare del regime del motore, aumenta anche la pressione dell'olio. Quindi può essere necessario, sì, ma può anche essere prodotto in qualche modo automaticamente come sottoprodotto di una velocità così elevata. Inoltre, non sono molto sicuro di come si confrontino le potenziali dimensioni delle valvole, tuttavia non ho notato personalmente un'enorme differenza nelle dimensioni delle valvole tra le configurazioni desmodromiche e convenzionali.

+1 altre fantastiche informazioni grazie! Stavo pensando alla potenza all'aumentare del numero di giri. Solo alimentare il motore all'aumentare del regime significa che la velocità dell'aria dall'aspirazione allo scarico aumenta per un percorso di dimensioni costanti. E penso che la velocità sia libera solo perché l'RPM aumenta. Almeno fino a un certo punto. Oppure, il diametro del percorso dovrebbe aumentare per consentire più aria e carburante a una velocità inferiore. Non so da niente quale sarebbe meglio per le applicazioni stradali o da corsa.
Probabilmente danneggeresti il ​​motore a causa del surriscaldamento o dell'attrito del cuscinetto prima di aver raggiunto la massima capacità di respirazione del motore, tuttavia ciò presuppone anche un sistema di erogazione del carburante in grado di tenere il passo con il flusso d'aria. Fondamentalmente, ci sono diversi potenziali fattori limitanti, ma gli unici che non puoi davvero aggirare sono il calore e l'attrito che diventano eccessivi per i materiali utilizzati.
Cioè, oltre a utilizzare materiali progressivamente più resistenti, sono sicuro che con una quantità infinita di denaro potresti costruire un motore reciproco che gira velocemente come una turbina, ma avresti bisogno dei cuscinetti specializzati utilizzati in applicazioni ad alta velocità (fluido o elettromagnetico), nonché un sistema di raffreddamento molto efficiente, al fine di evitare danni.
Non hai davvero risposto alle domande :-(


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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