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Variable valve timing

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Cam switchingEdit

Questo metodo utilizza due profili cam, con un attuatore per scambiare tra i profili (di solito a un regime specifico del motore). La commutazione a camme può anche fornire un sollevamento variabile della valvola e una durata variabile, tuttavia la regolazione è discreta piuttosto che continua.

Il primo utilizzo in produzione di questo sistema è stato il sistema VTEC di Honda. VTEC cambia la pressione idraulica per azionare un perno che blocca il bilanciere ad alta portanza, alta durata a un bilanciere adiacente a bassa portanza, bilanciere a bassa durata.,

Cam phasingEdit

Articolo principale: Variatore (fasatura variabile delle valvole)

Molti sistemi VVT di produzione sono di tipo cam phasing, utilizzando un dispositivo noto come variatore. Ciò consente la regolazione continua della fasatura della camma (anche se molti primi sistemi utilizzavano solo una regolazione discreta), tuttavia la durata e l’ascensore non possono essere regolati.

Oscillante camEdit

Questi disegni utilizzano un movimento oscillante o oscillante in un lobo cam parte, che agisce su un seguace. Questo seguace quindi apre e chiude la valvola., Alcuni sistemi a camme oscillanti utilizzano un lobo a camme convenzionale, mentre altri utilizzano un lobo a camme eccentrico e una biella. Il principio è simile ai motori a vapore, in cui la quantità di vapore che entrava nel cilindro era regolata dal punto di “cut-off” del vapore.

Il vantaggio di questo design è che la regolazione del sollevamento e della durata è continua. Tuttavia, in questi sistemi, il sollevamento è proporzionale alla durata, quindi il sollevamento e la durata non possono essere regolati separatamente.

I sistemi a camme oscillanti BMW (valvetronic), Nissan (VVEL) e Toyota (valvematic) agiscono solo sulle valvole di aspirazione.,

Eccentric cam driveEdit

Eccentric cam drive systems opera attraverso un meccanismo a disco eccentrico che rallenta e accelera la velocità angolare del lobo della camma durante la sua rotazione. Organizzare il lobo per rallentare durante il suo periodo aperto equivale ad allungare la sua durata.

Il vantaggio di questo sistema è che la durata può essere variata indipendentemente dal sollevamento (tuttavia questo sistema non varia il sollevamento). Lo svantaggio è che per ogni cilindro sono necessari due azionamenti eccentrici e controllori (uno per le valvole di aspirazione e uno per le valvole di scarico), il che aumenta la complessità e il costo.,

MG Rover è l’unico produttore che ha rilasciato motori utilizzando questo sistema.

Lobo a camme tridimensionali

Questo sistema è costituito da un lobo a camme che varia lungo la sua lunghezza (simile a una forma a cono). Un’estremità del lobo della camma ha una breve durata / profilo di sollevamento ridotto e l’altra estremità ha una durata più lunga/profilo di sollevamento maggiore. Nel mezzo, il lobo fornisce una transizione graduale tra questi due profili. Spostando l’area del lobo della camma che è in contatto con il follower, l’ascensore e la durata possono essere continuamente modificati., Ciò si ottiene spostando l’albero a camme assialmente (facendolo scorrere attraverso il motore) in modo che un seguace stazionario sia esposto a un profilo a lobi variabile per produrre diverse quantità di sollevamento e durata. L’aspetto negativo di questa disposizione è che i profili camma e follower devono essere attentamente progettati per ridurre al minimo lo stress da contatto (a causa del profilo variabile).

Ferrari è comunemente associato a questo sistema, tuttavia non è noto se alcuni modelli di produzione fino ad oggi abbiano utilizzato questo sistema.,

Profilo del lobo a camme combinato a due alberi

Questo sistema non è noto per essere utilizzato in nessun motore di produzione.

È costituito da due alberi a camme paralleli (ravvicinati), con un seguace girevole che si estende su entrambi gli alberi a camme e viene azionato da due lobi contemporaneamente. Ogni albero a camme ha un meccanismo di fasatura che consente di regolare la sua posizione angolare rispetto all’albero motore del motore. Un lobo controlla l’apertura di una valvola e l’altro controlla la chiusura della stessa valvola, quindi la durata variabile è raggiunta attraverso la spaziatura di questi due eventi.,

Gli svantaggi di questo design includono:

  • Con impostazioni di lunga durata, un lobo potrebbe iniziare a ridurre il suo sollevamento mentre l’altro sta ancora aumentando. Ciò ha l’effetto di diminuire l’ascensore generale e possibilmente causare problemi dinamici. Una società sostiene di aver risolto il problema della velocità irregolare di apertura della valvola in una certa misura consentendo così una lunga durata a pieno sollevamento.
  • Dimensione del sistema, dovuto le assi parallele, i più grandi seguaci ecc.,

Profilo del lobo a camme combinato a due assi coassiali

Questo sistema non è noto per essere utilizzato in nessun motore di produzione.

Il principio di funzionamento è che l’unico seguace si estende sulla coppia di lobi ravvicinati. Fino al limite angolare del raggio del naso il seguace “vede” la superficie combinata dei due lobi come una superficie continua e liscia. Quando i lobi sono esattamente allineati la durata è al minimo (e uguale a quella di ciascun lobo da solo) e quando all’estremo grado del loro disallineamento la durata è al massimo., La limitazione di base dello schema è che solo una variazione di durata pari a quella del lobo naso vero raggio (in gradi albero a camme o raddoppiare questo valore in gradi albero motore) è possibile. In pratica questo tipo di camma variabile ha un range massimo di variazione di durata di circa quaranta gradi albero motore.

Questo è il principio alla base di quello che sembra essere il primo suggerimento cam variabile che appare nei file di brevetto USPTO nel 1925 (1527456). L’albero a camme Clemson è di questo tipo.,

Albero a camme elicoidaledit

Articolo principale: Albero a camme elicoidale

Noto anche come “profilo combinato coassiale a due alberi con movimento elicoidale”, questo sistema non è noto per essere utilizzato in nessun motore di produzione.

Ha un principio simile al tipo precedente e può utilizzare lo stesso profilo del lobo di durata di base. Tuttavia, invece di rotazione in un unico piano, la regolazione è sia assiale che rotazionale dando un aspetto elicoidale o tridimensionale al suo movimento. Questo movimento supera l’intervallo di durata limitato nel tipo precedente., L’intervallo di durata è teoricamente illimitato, ma in genere sarebbe dell’ordine di cento gradi dell’albero motore, che è sufficiente per coprire la maggior parte delle situazioni.

La camma è apparentemente difficile e costosa da produrre, richiedendo una lavorazione elicoidale molto accurata e un assemblaggio accurato.

Motori senza cammodiFica

Articolo principale: Camless

I progetti di motori che non si basano su un albero a camme per azionare le valvole hanno una maggiore flessibilità nel raggiungere una fasatura variabile delle valvole e un sollevamento variabile delle valvole., Tuttavia, non è stato ancora rilasciato un motore camless di produzione per veicoli stradali.

Hydraulic systemEdit

Questo sistema utilizza l’olio lubrificante del motore per controllare la chiusura della valvola di ingresso. Il meccanismo di apertura della valvola di aspirazione incorpora una punteria della valvola e un pistone all’interno di una camera. C’è un’elettrovalvola controllata dal sistema di controllo del motore che viene eccitata e fornisce olio attraverso una valvola di non ritorno durante il periodo di sollevamento della camma e l’olio viene riempito nella camera e il canale di ritorno al pozzetto è bloccato dalla punteria della valvola., Durante il movimento verso il basso della camma, in un particolare istante, il passaggio di ritorno si apre e la pressione dell’olio viene rilasciata alla coppa del motore.

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