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Quelles sont les caractéristiques et les utilisations des valves desmodromiques ?
Question
Dans une réponse à une autre question, @Ceshion a présenté un type fascinant de commande de soupapes dont je n'ai jamais entendu parler, les soupapes desmodromiques, telles qu'elles ont été introduites par Ducatti.
Cette réponse est ici :
Quels sont les différents types de poussoirs/poussoirs et les avantages/inconvénients de chacun
et voici l'image qu'elle a fournie à titre d'exemple :
Voici les questions spécifiques :
- Sont-ils uniquement utilisés dans les motos, sinon, où d'autre est-il utilisé ?
- Compte tenu de l'absence totale de flotteur de soupape, à quelle hauteur peuvent-ils tourner ? Quel est le prochain facteur limitant à la vitesse à laquelle ils peuvent tourner (en ignorant le reste du moteur pour le moment. À moins que la seule autre chose qui limiterait le régime soit quelque chose dans la partie inférieure.)
- Combien de plus ou sont-elles moins fiables que les configurations de commande de soupapes modernes habituelles ?
- Sont-elles limitées à la course ou y a-t-il des applications de rue pour celles-ci ?
- Est-ce que quelqu'un d'autre que Ducatti les utilise ou sont-ils brevetés par Ducatti ?
- Compte tenu de l'absence de flotteur de soupape, à quel point les soupapes peuvent-elles être plus grosses et plus lourdes pour permettre plus de débit et plus de puissance ?
- D'après l'apparence, la position du La vanne est totalement dépendante des suiveurs de came pour l'ouverture et la fermeture des arbres à cames, la plaçant exactement là où elle doit être. Il n'y a pas de ressorts ou d'hydraulique pour enlever toute slop dans le système. Comment un système comme celui-ci tient-il compte de l'usure des surfaces de contact ? Y a-t-il un ajustement dans un système comme celui-ci? Est-ce qu'ils fuient plus que la configuration habituelle parce qu'il est difficile d'obtenir les cames de fermeture et d'ouverture pour positionner la soupape pour une bonne étanchéité ?
- Est-ce qu'un système comme celui-ci nécessite une pression d'huile plus élevée pour éviter une usure prématurée au fur et à mesure des régimes aller plus haut ?
Les hauts régimes signifient tellement plus de puissance, il doit y avoir des inconvénients à cela pour qu'ils ne soient pas utilisés dans beaucoup d'endroits.
Merci d'avance !
Réponse acceptée
Je peux également répondre à certaines de ces questions. Il existe d'autres entreprises qui les utilisent, tandis que Ducati est la plus connue. Ducati les utilise dans ses moteurs de course et de streetbike. Mercedes Benz est une autre entreprise qui les utilise, notamment dans les moteurs de F1. Le facteur limitant théorique, si je comprends bien, c'est la chaleur et le frottement. Il n'y a aucune raison pratique de travailler le moteur si dur pour atteindre ces limites. Ils sont un peu moins fiables, en raison de la complexité et du nombre de pièces qui doivent rester synchronisées, et la fourniture d'énergie est également moins fiable. Il y a, en fait, des ressorts dans la plupart des configurations de vannes desmodromiques, ils ne sont tout simplement pas utilisés pour le suivi de came. Ils sont cependant utilisés pour réduire le mou dans le système, comme on peut le voir dans ce qui suit :
Cela montre également une configuration alternative à ce que j'ai décrit dans l'autre article, en ce sens que cet exemple utilise le même arbre à cames pour ouvrir et fermer les soupapes. Ils se règlent avec des cales, repérées sur le schéma ci-dessus. C'est ce qui en fait un tel cauchemar à entretenir, car il y a deux jeux sur chaque soupape qui interagissent l'un avec l'autre.
Maintenant ce que je ne sais pas : je ne sais pas comment la pression d'huile les besoins se comparent aux soupapes conventionnelles, mais gardez à l'esprit que dans la plupart des cas, lorsque le régime du moteur augmente, la pression d'huile augmente également. Donc, cela peut être nécessaire, oui, mais cela peut aussi être produit de manière quelque peu automatique en tant que sous-produit d'une vitesse aussi élevée. De plus, je ne suis pas vraiment sûr de la comparaison des tailles de valve potentielles, mais je n'ai personnellement pas vu de différence énorme dans les tailles de valve entre les configurations desmodromique et conventionnelle.
Réponse populaire
Vous avez demandé
Sont-ils uniquement utilisés dans les motos, sinon, où d'autre est-il utilisé ?
Non d'autres constructeurs de motos exploitent actuellement le système desmodromique.
Compte tenu de l'absence totale de flotteur de soupape, à quelle hauteur peuvent-ils tourner ?
Le Ducati GP7 La plate-forme MotoGP de 2007 a atteint 19 000 tr/min.
< p>Quel est le prochain facteur limitant de la vitesse à laquelle ils peuvent tourner ?
Peut-être qu'une course plus courte avec des soupapes plus grandes et moins de mouvement alternatif dans la soupape permettra le prochain incrément de régime. Actuellement, le conduit d'admission atteint la vitesse du son qui impose des problèmes de contre-pression et des poches d'air bloquées dans le conduit d'admission. Les chiffres actuels du GP15.X et du GP16 RPM ne sont pas encore publiés par Ducati, mais la spéculation les a à 20K + RPM.
Dans quelle mesure sont-ils plus ou moins fiables que la valve moderne habituelle des configurations de train ?
Les pièces ayant plus de pièces mobiles, nous pouvons supposer que la fiabilité est liée à la simplicité. Ma propre expérience professionnelle avec les trains de soupapes Ducati Desmodromique a été très bonne. Les statistiques sur les taux de défaillance ne sont pas disponibles, mais je pense que nous verrions qu'elles ont une tolérance globale aux cycles de contrainte à long terme plus faible qu'une norme sous le train de soupapes de la cale de godet qui est utilisée dans la plupart des motos modernes hautes performances.
Sont-ils limités à la course ou existe-t-il des applications de rue pour ceux-ci ?
Ducati utilise ce train de soupapes dans tous ses véhicules de production et de course.
< p>Compte tenu de l'absence de flotteur de soupape, combien plus grosses et plus lourdes les soupapes peuvent-elles devenir pour permettre plus de débit et plus de puissance ?
Je différerais une réponse d'un ingénieur en mécanique comme le mathamagic obtient assez complexe entourant les contraintes à des RPM aussi élevés. De plus, toutes les informations de poids et d'angle devraient être publiées pour répondre à cette question.
Est-ce que quelqu'un d'autre que Ducatti les utilise ou sont-ils brevetés par Ducatti ?
Aucun autre fabricant n'utilise actuellement ce système. Mercedes les a utilisées en F1 en 1954 et 1955. Ducati a des brevets sur divers composants mais cette conception remonte aux moteurs à vapeur de la fin du 19ème siècle.
Voici un liste assez complète des véritables utilisations d'un système desmodromique dans les moteurs à combustion interne.
< blockquote>Comment un système comme celui-ci tient-il compte de l'usure des surfaces de contact ? Y a-t-il un réglage dans un système comme celui-ci ?
Les anciens moteurs Ducati SR2 à deux soupapes souffraient d'une usure accrue avec des angles de soupapes en champignon particuliers. Les plates-formes actuelles et anciennes utilisent un ressort hélicoïdal sur la bascule négative pour empêcher le rebond et sceller correctement les vannes lors de la fermeture. Voici la modélisation sur une conception Ducati.
Fait un un système comme celui-ci nécessite une pression d'huile plus élevée pour éviter une usure prématurée lorsque le régime augmente ?
Les tolérances de pression d'huile sur les plates-formes modernes se situent dans les conceptions normales des culbuteurs plus petits du passé.
Inconvénients
Plus de masse
Plus de pièces mobiles
Augmentation de la masse inertielle de l'ensemble ICE
Complexité de la maintenance/réglage des vannes
Coûts de fabrication plus élevés
Plus de poids au-dessus du centre de gravité de la moto