Sistema desmodrónico vs neumático vs muelles.

[mak46]

Primero Gracias Kingo te debo una o 

El Sistema Neumático
   La distribución neumática no abre las válvulas (1) neumáticamente, sino que lo que hace es cerrarlas mediante muelles de gas (2) en lugar de usar muelles helicoidales metálicos comunes en las motos de calle. Aparentemente, Kawasaki, Suzuki y Yamaha utilizan un sistema parecido al de KTM, con un balancín (3) entre el árbol de levas (4) y la válvula (1). Comparado con el sistema de vasos invertidos se ahorra más o menos un 25 % en las masas oscilantes, permite violentas aceleraciones de las válvulas, lo que unido al peso que se ahorra en los muelles, facilitan que las curvas de desplazamiento de las válvulas sean muy eficientes. Los muelles neumáticos hacen que el motor gire más ligero, con lo que se ahorra en combustible y se minimizan las pérdidas de potencia. Además, el motor puede funcionar a más revoluciones, porque las válvulas, al ser menores las masas oscilantes, son capaces de seguir el contorno de los árboles de levas incluso girando muy deprisa, algo a lo que también ayuda que el índice de dureza de un muelle neumático sea muy progresivo, y no constante como los helicoidales. Cuando aumentan las revoluciones, lo único que necesita el sistema para mantener este nivel de seguridad es aumentar la presión. Los muelles neumáticos se alimentan desde un depósito (5) con nitrógeno a presión (entre 150 y 250 bares). Mediante una válvula reductora de presión (6) se mantiene el sistema entre 9 y 14 bares de entrada, que se sube durante el cierre hasta un máximo de 30 bares. Las pérdidas entre el pistón (7) y el cilindro (8) son inevitables – en principio es como la bomba de aire de una bicicleta- y son compensadas por el depósito. Si falta la presión, las válvulas caen sin remedio en la cámara de combustión y el destrozo es insalvable. Otro problema: el sistema de muelles helicoidales hace girar la válvula, lo que evita los tipos de cargas y temperaturas entre la seta y el asiento de la válvula y a la larga garantiza estanqueidad. Esto no ocurre con los muelles neumáticos y exige que la zona de contacto tenga un acabado muy preciso, lo que implica además que se tenga que utilizar en los asientos unos materiales muy resistentes exóticos y caros.



La nota es de la revista motociclismo, la escribió originalmente Jorg Schüller y la tradujo Paco Rosa.

[mak46]

El Sistema de Muelles
   El accionamiento de las válvulas (1) de Honda y Yamaha durante el primer año con el reglamento de 800cc ha sido como en la mayoría de los motores de serie: apertura por árbol de levas (2) y vasos invertidos (3), y cierre por muelles helicoidales (4) metálicos. Su funcionamiento se basa en decenios de experiencia con motores de altas prestaciones, aunque aceptando las desventajas del sistema. 18000 son las revoluciones máximas a las que un sistema de muelles puede trabajar con seguridad y para llegar hasta aquí hay que dimensionar todas las piezas con delicadeza. Lo primero es mantener bajas las masas oscilantes. Segundo, los muelles han de tener la suficiente fuerza para cerrar las válvulas limpiamente y tercero hay que minimizar las oscilaciones en los muelles causadas por las resonancias. Todo unido aumenta la fricción interna y con ella la pérdida por arrastre del sistema de muelles – hasta un límite, que es imposible de mejorar con los materiales actuales-.
   Los vasos invertidos aumentan las masas oscilantes, comparado con un sistema de balancines, hasta en un 25%. A cambio ayudan al guiado de las válvulas al no afectarles ninguna fuerza lateral. Los muelles también pesan menos y aportan su parte a las inercias del sistema: esos 40 o 50 gramos oscilando son capaces de ejercer una inmensa resistencia cuando han de retroceder a milésimas de segundos. En diagramas de distribución radicales hay que usar muelles duros para que las válvulas puedan seguir el contorno de las levas de cierre a altas revoluciones. Pero esta capacidad tiene su tope, lo que por un lado limita el diagrama de apertura de las válvulas y por otro requiere que el cruce de válvulas, cuando la de escape todavía está abierta y la de admisión empieza a abrir, sea grande para no renunciar a un buen llenado de la cámara de combustión. La consecuencia: se pierde mezcla fresca por el escape, es decir, el consumo es mayor. Y además, la dureza de los muelles tiene su efecto negativo a revoluciones medias, cuando su resistencia a la apertura en máxima aunque se le este exigiendo poco mecánicamente. Aunque también hay que decirlo, todo a un nivel tan espectacular, que para una moto de serie sería estar cerca del nirvana.



La nota es de la revista motociclismo, la escribió originalmente Jorg Schüller y la tradujo Paco Rosa.

[mak46]

Comparando los Sistemas
   Las curvas de alzada de válvulas indican cómo se comportan durante dos vueltas del cigüeñal las superficies de apertura de las válvulas de escape (izquierda) y las de admisión (derecha). La situación ideal tendría forma de dos rectángulos uno junto al otro, pero por desgracia la física impide la apertura o cierre instantáneo de las válvulas.
   La curva naranja muestra un sistema convencional (como el de Honda). Su superficie es la más pequeña, lo que nos dice que su capacidad para el intercambio de gases es menor. Además el cruce de válvulas es grande, con lo que aumenta el consumo por pérdida de mezcla fresca. El sistema neumático asistido por balancines al estilo Suzuki (azul) tiene menos masas oscilantes, con lo que puede abrir y cerrar válvulas con mayor violencia, la superficie aumenta, indicando un mejor intercambio de gases, el cruce de válvulas es menor y se optimiza el consumo. El desmodrómico de Ducati (rojo) mejora gracias a sus movimientos forzados los valores del anterior.




La nota es de la revista motociclismo, la escribió originalmente Jorg Schüller y la tradujo Paco Rosa.

[mak46]

Un pequeño anexo: en todos los casos las válvulas son de una aleación de titanio, Aluminio y vanadio (esta aleación es muy dura y extremadamente ligera, se utiliza también en implantes dentales), y las guias de las válvulas y los asientos son de aleación de cobre reforzados con berilio (que es muy venenoso) o con óxido de aluminio (estos dos compuestos tienen muy buena conductividad térmica para transportar el calor lejos de las zonas críticas de las válvulas).

Espero les gusten las notas que subi, y nos seguimos viendo por acá. Saludos.

[juanchi]

BRAVO MAK46 Y KINGO!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


Muy Bueno....GRACIAS Chicos : :

[Kingo]

BRAVO MAK46 Y KINGO!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


Muy Bueno....GRACIAS Chicos : :

Eh, eh, eh, que yo no he hecho nada. El que se ha currado la transcripción ha sido mak46

[Guishermo 2t]

Primero Gracias Kingo te debo una o 

El Sistema Neumático
   La distribución neumática no abre las válvulas (1) neumáticamente, sino que lo que hace es cerrarlas mediante muelles de gas (2) en lugar de usar muelles helicoidales metálicos comunes en las motos de calle. Aparentemente, Kawasaki, Suzuki y Yamaha utilizan un sistema parecido al de KTM, con un balancín (3) entre el árbol de levas (4) y la válvula (1). Comparado con el sistema de vasos invertidos se ahorra más o menos un 25 % en las masas oscilantes, permite violentas aceleraciones de las válvulas, lo que unido al peso que se ahorra en los muelles, facilitan que las curvas de desplazamiento de las válvulas sean muy eficientes. Los muelles neumáticos hacen que el motor gire más ligero, con lo que se ahorra en combustible y se minimizan las pérdidas de potencia. Además, el motor puede funcionar a más revoluciones, porque las válvulas, al ser menores las masas oscilantes, son capaces de seguir el contorno de los árboles de levas incluso girando muy deprisa, algo a lo que también ayuda que el índice de dureza de un muelle neumático sea muy progresivo, y no constante como los helicoidales. Cuando aumentan las revoluciones, lo único que necesita el sistema para mantener este nivel de seguridad es aumentar la presión. Los muelles neumáticos se alimentan desde un depósito (5) con nitrógeno a presión (entre 150 y 250 bares). Mediante una válvula reductora de presión (6) se mantiene el sistema entre 9 y 14 bares de entrada, que se sube durante el cierre hasta un máximo de 30 bares. Las pérdidas entre el pistón (7) y el cilindro (8) son inevitables – en principio es como la bomba de aire de una bicicleta- y son compensadas por el depósito. Si falta la presión, las válvulas caen sin remedio en la cámara de combustión y el destrozo es insalvable. Otro problema: el sistema de muelles helicoidales hace girar la válvula, lo que evita los tipos de cargas y temperaturas entre la seta y el asiento de la válvula y a la larga garantiza estanqueidad. Esto no ocurre con los muelles neumáticos y exige que la zona de contacto tenga un acabado muy preciso, lo que implica además que se tenga que utilizar en los asientos unos materiales muy resistentes exóticos y caros.



La nota es de la revista motociclismo, la escribió originalmente Jorg Schüller y la tradujo Paco Rosa.

Una pregunta a los sabios... Según el dibujo, ¿cómo c***es sube la válvula por acción de la presión? ¿La válvula tiene una especie de aletas en la posición donde está el número 7?

[mak46]

La presion que hay dentro de la camara no es constante sino que varia, en el momento de apertura la presion es baja, mientras que en el cierre la presion es máxima. Y si la valvula tiene es especie de aletas (piston) que son fijas, por eso cuando la presion del gas aumenta cierra la válvula. espero haber resuelto la duda Guishermo 2t. Aunque lo de Sabio Sobra, ya que todos tenemos alguna duda ya sea de uno u otro tema. Saludos.

[Guishermo 2t]

La presion que hay dentro de la camara no es constante sino que varia, en el momento de apertura la presion es baja, mientras que en el cierre la presion es máxima. Y si la valvula tiene es especie de aletas (piston) que son fijas, por eso cuando la presion del gas aumenta cierra la válvula. espero haber resuelto la duda Guishermo 2t. Aunque lo de Sabio Sobra, ya que todos tenemos alguna duda ya sea de uno u otro tema. Saludos.

Sí, duda resuelta... Creía que la válvula era sólo (siendo bruto con los términos que voy a utilizar) el palo y la seta y no sabía sobre qué parte de la válvula actuaba la fuerza presostática del gas...

Graciassssssss

[Rasmien]

Grazie!

Por favor, algún  moderador simpático que saque esta magnífica teórica de sistemas de distribución de freidoras pringapistas  fuera del post de la carrera y lo ponga aparte...

La presion que hay dentro de la camara no es constante sino que varia, en el momento de apertura la presion es baja, mientras que en el cierre la presion es máxima. [...]

Ojo, yo he entendido que varía porque el descenso de la válvula comprime el gas al reducir el espacio en que se contiene, y que recoge gas del depósito por las fugas del sistema, no porque tenga un sistema de control electrónico de la parte neumática.

[mak46]

Rasmien yo tengo entendido que varia de entre los 9 - 14 bares en la apertura de la válvula a los 30 bares del cierre, todo esto mediante una valvula reductora. Y en la nota dice algo parecido. Saludos 

[Rasmien]

Rasmien yo tengo entendido que varia de entre los 9 - 14 bares en la apertura de la válvula a los 30 bares del cierre, todo esto mediante una valvula reductora. Y en la nota dice algo parecido. Saludos 

A ver, yo entiendo que la válvula reductora mantiene un mínimo de entre 9 y 14 bares en el sistema en reposo, según reglajes (más presión de base permite distribución más agresiva y mayor consumo).

En cada válvula, al comprimirse y reducir el volumen, aumenta la presión y llega a 30 bares.

El meter una válvula que haga subir la presión precisamente cuando tiene que descender la válvula, además de obligarte a meter algo parecido a un inyector piezoeléctrico para que le de tiempo a reaccionar, dejaría demasiada poca contrapresión durante la apertura como para que no rebotara la válvula sobre la leva. Ese sistema podría aceptarlo en F1 (directamente, motores sin engranajes de distribución ni árboles de leva, sólo un doble mando neumático),  pero si hay árboles de levas, casi seguro que hay sistema neumático simplificado.

[mak46]

A ver, yo entiendo que la válvula reductora mantiene un mínimo de entre 9 y 14 bares en el sistema en reposo, según reglajes (más presión de base permite distribución más agresiva y mayor consumo).

En cada válvula, al comprimirse y reducir el volumen, aumenta la presión y llega a 30 bares.

El meter una válvula que haga subir la presión precisamente cuando tiene que descender la válvula, además de obligarte a meter algo parecido a un inyector piezoeléctrico para que le de tiempo a reaccionar, dejaría demasiada poca contrapresión durante la apertura como para que no rebotara la válvula sobre la leva. Ese sistema podría aceptarlo en F1 (directamente, motores sin engranajes de distribución ni árboles de leva, sólo un doble mando neumático),  pero si hay árboles de levas, casi seguro que hay sistema neumático simplificado.

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Quería decir practicamente lo mismo lo que a lo mejor no use las mejores palabras. Y gracias por la aclaración, yo no lo podría haber dicho tan claro. Saludos

[Xtreme&Hard_15]

Y alguien sabe como reacciona, el gas o aire comprimido que utilizan, con los cambios de temperatura???????????

[mak46]

Y alguien sabe como reacciona, el gas o aire comprimido que utilizan, con los cambios de temperatura???????????

El Gas que utilizan es el nitrógeno, y a mayor temperatura el gas se expande y la presión aumenta. Si mal no recuerdo es asi, aunque podria estar equivocado si hay error que alguien lo corrija. Saludos.