Funcionamiento del resorte de la válvula neumática en la Fórmula 1

En el Campeonato Mundial de Fórmula 1 de 2006, las reglas permitieron resortes de válvula neumáticos.

Se requería que estos motores tuvieran un motor V8 de 90 ° con 2,4 litros de cilindrada, diseño de 4 válvulas por cilindro con dos levas en cabeza por banco de cilindros y resortes de válvula neumáticos.

Algunos de estos motores superaban las 20.000 RPM al final de la temporada. Manejar el peso recíproco de una válvula de asiento a 20,000 RPM es absolutamente asombroso y mirar desde afuera parece casi imposible.

Mi pregunta

¿Cómo diseñaron los ingenieros de F1 estas válvulas para que funcionaran?

Se les pidió que ejecutaran cámaras, por lo que esta no era una solución sin cámara.

¿Cómo interactuaron las levas con los resortes de las válvulas neumáticas?

¿El motor impulsaba una bomba neumática que proporcionaba presión de aire o necesitaban llenar un tanque de aire tanto como el equipo de la serie CART tuvo que hacer con su solución de válvula neumática?

Respuestas (1)

Los resortes de válvula regulares no cortarán la mostaza en F1

Es por eso que los "muelles" de las válvulas neumáticas no tienen resortes.

En su lugar, utilizan una cámara de nitrógeno presurizado para devolver las válvulas a la posición "cerrada" después de que las levas hayan seguido su curso.

El siguiente diagrama (de esta página web ) muestra una comparación de resortes de válvula regulares a la izquierda con la configuración neumática a la derecha. La cámara presurizada está marcada en el tercer diagrama como "121".

Comparación de resortes de válvula


Operación

  • Apertura de válvula

    Las cámaras no son nada especial; operan la válvula utilizando un diseño de balde-shim o seguidor de leva, por lo que las válvulas se moverían hacia abajo como lo harían en un vehículo de pasajeros de carretera.

  • Cierre de válvula

    En lugar de resortes, las válvulas se empujan a su posición cerrada usando nada más que alta presión de gas.

    La página web también menciona que cuando los motores F1 con válvulas neumáticas se extraen del motor, se debe conectar un cilindro de gas remoto para evitar que las válvulas golpeen los pistones.


Depósito presurizado

Es probable que este depósito se presurice antes de la carrera y se deje solo, por algunas razones:

  • el depósito se llena con nitrógeno seco; si hubiera una bomba que estuviera reponiendo constantemente la presión perdida, introduciría aire regular en el sistema, lo cual no es deseable.

  • hacer funcionar una bomba del motor es parásito

  • si pueden perder peso, los equipos de F1 definitivamente lo perderán