Incrocio valvole
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Lupo motociclista


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Mi ha sempre incuriosito conoscere il diagramma di apertura e chiusura delle valvole nei motori a 4 tempi, so che più il motore è spinto e più i tempi di apertura/chiusure si allungano, o perlomeno si incrociano di più, qualcuno , più esperto mi potrebbe fare degli esempi di diagrammi relativi ad un motore tranquillo e viceversa di un motore con potenze ad alti regimi?

Esempio 1:
apertura valvola di alimentazione 25° chiusura 55°
apertura valvola di scarico 60° chiusura 20°

Esempio 2:
apertura valvola di alimentazione 22° chiusura 68°
apertura valvola di scarico 74° chiusura 26°

Qual è il più spinto?
E perchè?

Ringrazio in anticipo per le spiegazioni, specie dei meccanici fiorentini

Home dueruote.it - 4-12-2013

[2Rfebbraio1]

La teoria è quando si sa tutto ma non funziona niente. La pratica è quando funziona tutto ma non si sa il perché. In ogni caso si finisce sempre con il coniugare la teoria con la pratica: non funziona niente e non si sa il perché
Albert Einstein
Mastic


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Apparentemente il più spinto è quello che ha maggiori tempi di apertura. Ma non credo (vado a naso, non ne so molto) ce sia sempre così.
Ci sono molti altri parametri da tenere in considerazione.

Parlando di valvole entra in gioco la ripidità della rampa (cioè il profilo della camma) e il valore dell'alzata.
Poi la forma della testa e del cielo del pistone; e tutta la parte fluidodinamica.

Poi ci sono gli altri parametri, come l'iniezione.

Credo che sulle valvole si possa fare un discorso di massima, perché i progettisti hanno ampi margini operativi. Ad esempio tanti anni fa recuperarono un problema che avevano con i motori 5 valvole della Yamaha Genesis. Non riuscivano a fare rampe tanto pronunciate, perché la 5a valvola era troppo inclinata e si piegava.
Per un buon periodo la moto fu comunque prodotta con una camma meno spinta, e la potenza andarono a cercarla da un'altra parte. Poi a Pirovano dettero una testata a 4 valvole e ricominciarono a cercare potenza anche lavorando sulle valvole

Comunque per alimentare il più possibile un motore servono valvole grosse, condotti grossi e il più possibile rettilinei e tempi d'apertura il più lunghi possibile.
Questo confligge con una serie di problemi.
Bisogna fare un difficilissimo studio sulla fluidodinamica, in modo che si generino dei vortici che diano velocità al flusso di gas e che tengano i gas freschi dentro la camera di scoppio, lasciando invece evacuare più rapidamente possibile quelli combusti.
Il flusso di solito si attiva quando il motore raggiunge un certo numero di giri. Ed è il motivo per cui i motori spinti ai bassi regimi spesso funzionano male. I vecchi Ducati a carburatori ad esempio facevano quei bei rifiuti che sparavano la benzina dalla trombetta.
Oggi questo problema è in parte risolto, con le valvole che si montano nello scarico. Mi sembra che iniziò Yamaha con l'EX-Up nei 4 tempi e con l'YPWS nei 2T (quest'ultima però era all'aspirazione).

Resta un problema di gas incombusti: più aumenti l'incrocio più incombusti escono allo scarico. E questo va poco d'accordo con le norme antinquinamento di solito.

Buttata lì questa rozza parte di teoria, i progettisti entrano in un rompicapo. E non a caso i motori che vanno forte e durano li sanno costruire in pochi...
fcalissi


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Il 2 è più spinto perchè la valvola di aspirazione apre prima (e più a lungo) che la valvola di scarico sia chiusa,c'è incrocio insomma

L’angolo di incrocio viene definito come l’intervallo di rotazione dell'albero motore (misurato in gradi) durante il quale le valvole di aspirazione e di scarico rimangono aperte simultaneamente. Tale incrocio si verifica tra la fine della fase di scarico e l’inizio della fase di aspirazione. Nei motori sportivi, alla costante ricerca della prestazione esasperata, si hanno alti valori di questo parametro per sfruttare le onde di pressione allo scarico e aumentare le prestazioni del motore massimizzandone il rendimento volumetrico.

Per esempio,nel motore Testastretta 11° tale angolo è stato ridotto - rispetto al motore Testastretta Evoluzione che equipaggia il 1198 - da 41° a soli 11°. In questo modo si riducono al massimo gli scambi di carica fresca verso lo scarico e di gas combusti verso la camera di combustione, allo scopo di ottenere una grande regolarità di funzionamento insieme a bassi consumi e ridotte emissioni allo scarico.
Mastic


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fcalissi wrote:
Il 2 è più spinto perchè la valvola di aspirazione apre prima che la valvola di scarico sia chiusa,c'è incrocio insomma

L’angolo di incrocio viene definito come l’intervallo di rotazione dell'albero motore (misurato in gradi) durante il quale le valvole di aspirazione e di scarico rimangono aperte simultaneamente. Tale incrocio si verifica tra la fine della fase di scarico e l’inizio della fase di aspirazione. Nei motori sportivi, alla costante ricerca della prestazione esasperata, si hanno alti valori di questo parametro per sfruttare le onde di pressione allo scarico e aumentare le prestazioni del motore massimizzandone il rendimento volumetrico.

Per esempio,nel motore Testastretta 11° tale angolo è stato ridotto - rispetto al motore Testastretta Evoluzione che equipaggia il 1198 - da 41° a soli 11°. In questo modo si riducono al massimo gli scambi di carica fresca verso lo scarico e di gas combusti verso la camera di combustione, allo scopo di ottenere una grande regolarità di funzionamento insieme a bassi consumi e ridotte emissioni allo scarico. 


Lupo motociclista


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Grazie a tutti e due.
Lo so che è uno dei tanti fattori che entrano in gioco, ma sulla geometria della camera di scoppio, dei condotti e quant'altro è difficile non solo intervenire, ma anche concepire.
Troppi variabili, troppi studi.
Invece un albero a camme, sebbene non sia certo facile, è concepibile, fattibile (non certo da me).
E i vari angoli di apertura e chiusura danno un riscontro immediato a chi li sappia leggere.
Mi piacerebbe conoscere i vari angoli relativi ad un motore da competizione, quelli che vanno a 10, 12, 14 mila giri e forse anche più.

La teoria è quando si sa tutto ma non funziona niente. La pratica è quando funziona tutto ma non si sa il perché. In ogni caso si finisce sempre con il coniugare la teoria con la pratica: non funziona niente e non si sa il perché
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fcalissi


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Lupo motociclista wrote:
Troppi variabili, troppi studi.. 


Per non parlare della flussometria,materia tanto importante per i motori,quanto impalpabile,troppe variabili elevate all'ennesima.

Solo la contraddizione sita proprio nell'incrocio,apro prima lo scarico per favorire con il "risucchio" l'afflusso di aria fresca,ma cosi butto il bambino con l'acqua sporca nell'ambiente ! allungo la fase di apertura all'aspirazione per far piena la camera anche agli alti regimi,si perchè gli angoli aumentano ma i tempi diminuiscono !ma sono costretto ad incrociare tantissimo. Poi l'effetto turbo delle onde di pressione che tornano indietro e poi spingono a pressione l'aria fresca dentro,ma intanto il motore è irregolare.
L'ultima che ho sentito è che la rugosità dei condotti deve essere alta,al contrario di quando,ricorderete,si lucidavano,ebbene ora la rugosità è diventata benefica perchè regolarizza la luce del passaggio del flusso laminare,al contrario,con superfici a specchio si hanno velocità,sempre nella sezione luce,troppo variabili tra periferia e centro.

Con le alzate variabili dei sistemi VFR per esempio, c'è tutto un mondo intorno a te

Un mondo da scoprire, ma che meraviglia !
Grattaballe


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fcalissi wrote:


Con le alzate variabili dei sistemi VFR per esempio, c'è tutto un mondo intorno a te

Un mondo da scoprire, ma che meraviglia ! 


Il VFR però (il sistema della distribuzione si chiama Vtec) ha solo due modalità di funzionamento, con quelle dei vari Multiair/Vanos/Variocam/ecc. del campo automobilistico è veramente un mondo. Lì eravamo (ma credo ci stiano ancora studiando...) ad un passo dall'eliminazione fisica degli alberi a camme, con valvole comandate direttamente da solenoidi.

Troppa scelta = nessuna scelta.
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sansan0501


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fcalissi wrote:

Lupo motociclista wrote:
Troppi variabili, troppi studi.. 


L'ultima che ho sentito è che la rugosità dei condotti deve essere alta,al contrario di quando,ricorderete,si lucidavano,ebbene ora la rugosità è diventata benefica perchè regolarizza la luce del passaggio del flusso laminare,al contrario,con superfici a specchio si hanno velocità,sempre nella sezione luce,troppo variabili tra periferia e centro.

 


Non solo, i condotti di aspirazione a volte vengono leggermente curvati in un un tratto alla fine per generare un moto vorticoso/turbolento.

L'autore declina ogni responsabilità in quanto ogni riferimento a cose, persone e fatti realmente accaduti è da considerarsi puramente casuale e di fantasia.
viperello0109


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fcalissi wrote:
L'ultima che ho sentito è che la rugosità dei condotti deve essere alta,al contrario di quando,ricorderete,si lucidavano,ebbene ora la rugosità è diventata benefica perchè regolarizza la luce del passaggio del flusso laminare,al contrario,con superfici a specchio si hanno velocità,sempre nella sezione luce,troppo variabili tra periferia e centro.
Un mondo da scoprire, ma che meraviglia ! 

Sai che questo cozza con le mie vecchie nozioni di aerodinamica?
Per ridurre la resistenza, che genera turbolenza e distacco dei filetti fluidi, quindi perdita di portanza, le ali (per esempio) sono lisce.
mi sa che la fluidodinamica all'interno di condotti è parecchio più complessa.


pace interiore, sono un gazeber e mo' vado a letto presto.

G.N.A.
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Lupo motociclista


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viperello0109 wrote:

fcalissi wrote:
L'ultima che ho sentito è che la rugosità dei condotti deve essere alta,al contrario di quando,ricorderete,si lucidavano,ebbene ora la rugosità è diventata benefica perchè regolarizza la luce del passaggio del flusso laminare,al contrario,con superfici a specchio si hanno velocità,sempre nella sezione luce,troppo variabili tra periferia e centro.
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Sai che questo cozza con le mie vecchie nozioni di aerodinamica?
Per ridurre la resistenza, che genera turbolenza e distacco dei filetti fluidi, quindi perdita di portanza, le ali (per esempio) sono lisce.
mi sa che la fluidodinamica all'interno di condotti è parecchio più complessa.

 


La dinamica dei fluidi, affascinante, l'ho studiata bene tanti anni fa , e guardando l'utile schizzo postato trovo che non siano in contrasto tra loro le due diverse impostazioni di pensiero.
Con l'ala noi ci occupiamo solo di uno strato, quello relativo al profilo alare e poco ci importa degli strati superiori; la portata e la velocità degli strati lontani non viene presa in considerazione.
Invece in un condotto a sezione non illimitatata la portata e la velocità del flusso, nella sua interezza è fondamentale.
Se noi lucidiamo a specchio abbiamo una forte velocità dello strato limite aderente alla parete, ma man mano che ci allontaniamo gli altri strati rallentano e questo crea turbolenze negative alla portata.
Invece una limitata rugosità delle pareti crea uno strato limite turbolento su cui i successivi strati "rotolano" per avere il massimo della velocità e portata al centro, con beneficio totale del flusso, come giustamente diceva Franco.
Così ho letto da qualche parte, se mi chiedete una trattazione scientifica con tanto di formule non mi ricordo più nulla e dovrei andare a riguardare tutto. Piuttosto che farlo sono disposto a baciare la Merkel.
Vabbè....proprio la Merkel...uff...ma che cosa vi importa delle formule, eh?
Facciamo Ornella Muti? Passatella , ma non ancora da buttar via.

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Albert Einstein
mrnovember


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fcalissi wrote:

Il 2 è più spinto perchè la valvola di aspirazione apre prima (e più a lungo) che la valvola di scarico sia chiusa,c'è incrocio insomma

L’angolo di incrocio viene definito come l’intervallo di rotazione dell'albero motore (misurato in gradi) durante il quale le valvole di aspirazione e di scarico rimangono aperte simultaneamente. Tale incrocio si verifica tra la fine della fase di scarico e l’inizio della fase di aspirazione. Nei motori sportivi, alla costante ricerca della prestazione esasperata, si hanno alti valori di questo parametro per sfruttare le onde di pressione allo scarico e aumentare le prestazioni del motore massimizzandone il rendimento volumetrico.

Per esempio,nel motore Testastretta 11° tale angolo è stato ridotto - rispetto al motore Testastretta Evoluzione che equipaggia il 1198 - da 41° a soli 11°. In questo modo si riducono al massimo gli scambi di carica fresca verso lo scarico e di gas combusti verso la camera di combustione, allo scopo di ottenere una grande regolarità di funzionamento insieme a bassi consumi e ridotte emissioni allo scarico. 


quindi se ho ben capito, minore è l'angolo di incrocio, più è regolare l'erogazione del motore e bassi i consumi...ma con un calo significativo delle prestazioni?
micromy


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Dipende anche dal combustibile...alcune configurazioni danno risultati opposti a seconda del combustibile, quindi se parliamo di benza normale può avere un senso se allarghiamo alla fisica in generale non tanto.
alberth56


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http://www.hondaclub.it/motore.htm

http://www.scuderie-rbc.it/distribuzione_approfondimenti.html

http://people.mecc.polimi.it/gobbi/PMM/Lezione%203.6-Struttura%20motore-La%20distribuzione.pdf
Ciao
dariogs61


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A dire il vero anche negli scafi usati in coppa america vengono usate vernici microporose, prodotte dopo aver esaminato la pelle di squali e delfini, che creano microvortici e fanno fare meno attrito agli scafi.
Lupo motociclista


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Grazie Alberth, molto interessante il collegamento http://www.scuderie-rbc.it/distribuzione_approfondimenti.html .

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Albert Einstein
 
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