En respuesta a otras preguntas, @Ceshion presentó un tipo fascinante de tren de válvulas del que nunca había oído hablar, las válvulas desmodrómicas, tal como las presentó Ducatti. Esa respuesta está aquí:
¿Cuáles son los distintos tipos de taqués/elevadores y las ventajas/desventajas de cada uno?
y aquí está la imagen que proporcionó como ejemplo:
Aquí están las preguntas específicas:
Las altas revoluciones significan mucha más potencia, tiene que haber inconvenientes para que no se usen en muchos lugares.
¡Gracias por adelantado!
De hecho, también puedo responder algunas de estas preguntas. Hay otras empresas que los utilizan, siendo Ducati la más conocida. Ducati los usa en sus motores de carreras y de motos de calle. Mercedes Benz es otra empresa que los utiliza, concretamente en motores de F1. El factor limitante teórico, lo mejor que entiendo, es el calor y la fricción. No hay ninguna razón práctica para trabajar el motor tan duro como para alcanzar esos límites. Son algo menos confiables, debido a la complejidad y la cantidad de piezas que deben permanecer sincronizadas, y la entrega de energía es igualmente menos confiable. De hecho, hay resortes en la mayoría de las configuraciones de válvulas desmodrómicas, simplemente no se usan para el seguimiento de la leva. Sin embargo, se utilizan para reducir la holgura en el sistema, como se puede ver a continuación:
Esto también muestra una configuración alternativa a lo que describí en la otra publicación, ya que este ejemplo usa el mismo árbol de levas para abrir y cerrar las válvulas. Se ajustan con cuñas, etiquetadas en el diagrama de arriba. Esto es lo que los convierte en una pesadilla para el servicio, ya que hay dos espacios libres en cada válvula que interactúan entre sí.
Ahora, lo que no sé: no estoy seguro de cómo se comparan las necesidades de presión de aceite con las válvulas convencionales, pero tenga en cuenta que, en la mayoría de los casos, a medida que aumentan las RPM del motor, también lo hace la presión de aceite. Así que puede ser necesario, sí, pero también puede producirse de forma algo automática como subproducto de una velocidad tan alta. Además, no estoy muy seguro de cómo se comparan los tamaños potenciales de las válvulas, sin embargo, personalmente no he visto una gran diferencia en los tamaños de las válvulas entre las configuraciones desmodrómicas y las convencionales.
Tu preguntaste
¿Estos solo se usan en motocicletas, si no, en qué otro lugar se usa?
Ningún otro fabricante de motocicletas aprovecha actualmente el sistema desmodrómico.
Dada la falta total de flotación de la válvula, ¿qué tan alto pueden estas revoluciones?
La plataforma Ducati GP7 MotoGP de 2007 aceleró hasta 19,000 RPM.
¿Cuál es el siguiente factor limitante en lo alto que pueden acelerar?
Tal vez una carrera más corta con válvulas más grandes y menos movimiento alternativo en la válvula permitirá el siguiente incremento en RPM. Actualmente, el tracto de admisión está alcanzando la velocidad del sonido, lo que impone problemas de contrapresión y bolsas de aire estancadas dentro del tracto de admisión. Los números actuales de GP15.X y GP16 RPM aún no han sido publicados por Ducati, pero la especulación los tiene en 20K + RPM.
¿Cuánto más o menos confiables son estas que las configuraciones modernas habituales del tren de válvulas?
Si tienen más partes móviles, podemos suponer que la confiabilidad está ligada a la simplicidad. Mi propia experiencia profesional con los trenes de válvulas Desmodromic de Ducati ha sido muy buena. Las estadísticas de las tasas de fallas no están disponibles, pero creo que veríamos que tienen una tolerancia general más baja a los ciclos de estrés a largo plazo que un estándar debajo del tren de válvulas de cuña del cucharón que se usa en la mayoría de las motocicletas modernas de alto rendimiento.
¿Están restringidos a las carreras o hay aplicaciones callejeras para estos?
Ducati utiliza este tren de válvulas en todos sus vehículos de producción y carreras.
Dada la falta de flotación de la válvula, ¿cuánto más grandes y pesadas pueden ser las válvulas para permitir más flujo y más potencia?
Aplazaría una respuesta de un ingeniero mecánico ya que la matemática es bastante compleja en torno a las tensiones a RPM tan altas. Además, toda la información de peso y ángulo debería publicarse para responder a esta pregunta.
¿Alguien más que Ducatti los usa o están patentados por Ducatti?
Ningún otro fabricante utiliza actualmente este sistema. Mercedes los usó en la F1 en 1954 y 1955. Ducati tiene patentes sobre varios componentes, pero este diseño se remonta a las máquinas de vapor de finales del siglo XIX.
Aquí hay una lista bastante completa de los verdaderos usos de un sistema desmodrómico en motores de combustión interna.
¿Cómo explica un sistema como este el desgaste de las superficies de contacto? ¿Hay algún ajuste en un sistema como este?
Los motores Ducati SR2 de dos válvulas más antiguos sufrían un mayor desgaste con ángulos particulares de la válvula de asiento. Las plataformas actuales y heredadas usan un resorte helicoidal en el balancín negativo para evitar rebotes y sellar las válvulas correctamente al cerrarse. Aquí está el modelado en un diseño de Ducati .
¿Un sistema como este requiere una mayor presión de aceite para evitar el desgaste prematuro a medida que aumentan las revoluciones?
Las tolerancias de presión de aceite en las plataformas modernas se encuentran dentro de los diseños normales de balancines más pequeños del pasado.
Desventajas
mas masa
Más piezas móviles
Mayor masa de inercia para el ICE general
Complejidad de mantenimiento/ajuste de válvulas
Los costos de fabricación son más altos.
Más peso por encima del centro de gravedad de la moto
Zaid