Distribuição (mecânica)

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Disambiguation note.svg Desambiguação - Se você está procurando a distribuição para a maioria dos motores de dois tempos, consulte Peças de admissão no 2T , Peças de descarga no 2T , Válvula de aceleração .
Distribuição de um motor 4T

Em mecânica , distribuição se refere ao conjunto de peças mecânicas destinadas a controlar a entrada e saída de gases dos cilindros . Portanto, funciona acoplado ao sistema de alimentação que o controla de acordo com as necessidades de tração do veículo. Este sistema é usado em motores de quatro tempos , motores de seis tempos e parte de motores de cinco tempos unidirecionais .

Componentes de distribuição

Seção de uma distribuição direta com taco de placa

A distribuição inclui:

  • válvulas de admissão , utilizadas para regular o fluxo da gasolina misturada com o ar.
  • válvulas de exaustão , usadas para regular o fluxo dos gases de exaustão.
  • árvore de cames ou eixo excêntrico que ajusta o tempo da distribuição .
  • hastes de sincronização, usadas nos motores em que os cames estão na extremidade do virabrequim (não há eixo de cames)
  • Os balancins, quando presentes, permitem a operação de um cilindro de quatro válvulas com uma única árvore de cames.
  • Tappet , é interposto entre a válvula e o sistema que os controla (came ou balancim) a fim de ajustar a folga e possivelmente auto-ajustar e dependendo do taco, um levantamento de válvula diferente pode ser determinado e a forma como as forças são distribuídos.

Posicionamento de distribuição

A distribuição, dependendo de quão concentrada está, pode ser definida:

  • Na cabeça são definidos todos aqueles sistemas, onde a árvore de cames está localizada na cabeça do cilindro
    • Lateral quando você tem o membro de distribuição de movimento do virabrequim e do eixo de comando movido para um lado destes ou onde toda a distribuição se estende para um lado do cilindro
    • Central quando você tem o órgão de distribuição de movimento do virabrequim e o eixo de comando movido para o centro destes
  • Todos esses sistemas são definidos como um bloco , onde a árvore de cames está localizada dentro do bloco do motor

Tipos de transmissão para distribuição

Transmissão de corrente

Para transmitir o movimento do virabrequim para a distribuição, existem vários métodos:

  • Hastes e balancins: onde o eixo de comando opera os balancins interpondo hastes de controle (por exemplo, em motores de dois cilindros Moto Guzzi).
  • Cadeia de distribuição . É a solução mais antiquada que causa alto ruído, mas oferece grande resistência ao tempo e ao desgaste.
Transmissão por correia com tensor automático
  • Correia dentada . Fabricado em borracha , é muito silencioso, mas não garante durabilidade, pois a borracha endurece com o envelhecimento, podendo causar quebra repentina da própria correia com sérias consequências para o motor .
  • Cascata d'ingranaggi é a solução mais cara, geralmente relegada às competições, mas que facilita as operações de revisão por não precisar do tensionador da corrente / correia, tem muito pouca folga de acoplamento e, portanto, é muito precisa na transmissão da rotação. Outrora também utilizado em algumas motocicletas de série sofisticadas, como a Honda VFR 750F, foi então abandonado porque a precisão dos mecanismos tende a diminuir devido ao desgaste e as operações de ajuste periódico, com este sistema, são particularmente complicadas e difíceis.
Transmissão mista
  • Corrente mista , é uma solução recente, utilizada pela Aprilia a partir de 1998 nos motores de dois eixos , e pela FIAT nos motores FIRE de 16 válvulas onde há uma ligação direta com o virabrequim por meio de uma correia (ou corrente) para um dos eixos de comando, enquanto o segundo eixo é movido pelo primeiro por meio de um sistema de engrenagens. Desta forma, os problemas de tensionamento da corrente são evitados.
Transmissão com bielas
  • Par de bielas O sistema de transmissão é confiado a um sistema biela-manivela dupla, onde o virabrequim e o eixo de distribuição usam as manivelas e as bielas são usadas para conectá-los.
  • Engrenagens cônicas usando um sistema de haste e engrenagens cônicas, onde o eixo do motor transmite o movimento por meio de um leilão por meio de um par dessas engrenagens deste leilão e o transfere para o eixo de comando por meio de um segundo par de engrenagens cônicas [1] .
  • Nenhum , ocorre quando os cames são obtidos diretamente no virabrequim e nenhuma distribuição para o virabrequim é necessária, isso porque é obtido diretamente no virabrequim

Tipo de válvula

Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: válvula Poppet e válvula de manga .

Dependendo do tipo, a distribuição pode usar dois tipos diferentes de válvula:

  • Válvula de bainha , válvula cilíndrica que gira em torno do pistão abrindo as portas de escape e admissão. Este tipo de válvula é usado no sistema RCV .
  • Válvula de gatilho , este tipo de válvula tem o formato de um cogumelo e tem um movimento alternado, no caso de sistemas com mais de duas válvulas por cilindro, estas podem assumir um movimento paralelo ou radial; nesta última configuração levam o nome de " válvulas radiais ".

Incline entre as válvulas de gatilho

Desenho em corte de uma cabeça de cilindro para um motor 4 tempos, onde é possível ver os ângulos entre as válvulas e as diferentes conformações dos dutos entre a admissão e o escapamento

A inclinação entre as válvulas de gatilho é importante tanto para o formato da câmara de combustão quanto para as dimensões da cabeça do cilindro e, portanto, as dimensões gerais do motor.

Essa inclinação pode ser referida em:

  • Em geral , a inclinação total entre as válvulas de escape e de admissão, no passado também atingiu ângulos de 90 °, enquanto nos motores produzidos desde o terceiro milênio esse ângulo foi reduzido para uma faixa entre 20 ° e 28 ° [2]
  • Especificação , inclinação da válvula em relação ao eixo do cilindro

Também pode ser especificada a inclinação entre as válvulas da mesma função (entre as válvulas de admissão ou entre as válvulas de escape), onde este valor será diferente de 0 apenas no caso de válvulas radiais, por possuírem eixos assimétricos.

Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: válvulas radiais .

Tipo de atuação das válvulas de gatilho

Sistema de acionamento misto do Triumph Dolomite Sprint

Diferentes sistemas podem ser usados ​​para operar essas válvulas:

  • Cams , lóbulos de uma árvore de cames são usados ​​que atuam diretamente na válvula. O sistema é usado em parte para implantação IOE e em implantações DOHC e SV .
  • Balancins , trata-se de utilizar um elemento interposto entre os lóbulos da árvore de cames e a própria válvula, para utilizar um único eixo e ampliar o efeito da excentricidade dos lóbulos, sistema parcialmente utilizado para a distribuição de IOE e em distribuições SOHC e Desmo . Na prática, é uma alavanca, articulada entre a árvore de cames e a válvula.
  • Misto , envolve o uso de uma árvore de cames que aciona diretamente as válvulas de um lado do cilindro, enquanto os balancins são usados ​​para as válvulas do lado oposto, um exemplo é o sistema Honda "Unicam" [3]
  • Hastes e balancins , é uma variação do sistema de balancins, onde uma haste se interpõe entre o balancim e os lóbulos do eixo de comando, isso porque este eixo está disposto longe da válvula, como no sistema OHV .
  • Nada ou operação automática , sistema utilizado apenas na válvula de admissão de algumas aplicações econômicas e em baixas velocidades de operação, onde a válvula é acionada / aberta simplesmente pelo vácuo gerado pelo motor.

Neste tipo de sistemas podem operar as válvulas Individualmente, cada came ou balancim aciona uma única válvula, ou Em casal, onde cada came ou balancim aciona um par de válvulas do mesmo lado e função.

Parâmetros muito importantes neste tipo de sistema são:

  • A velocidade de elevação , o tempo necessário (tempo) para operar totalmente a válvula em sua elevação máxima, deve ser a mais baixa possível, uma vez que tanto a elevação quanto o diâmetro da válvula implicam na velocidade de enchimento do cilindro.
  • O levantamento máximo , o levantamento máximo é geralmente entre 0,28 e 0,32 vezes o diâmetro do cogumelo. Para valores de diâmetro menores, a elevação seria o fator mais importante para determinar a vazão, enquanto em valores mais altos seria o valor de menor importância para determinar a vazão. [4]

Tipo de retorno de válvulas de gatilho

Antigo sistema de recall com hastes flexíveis, das quais um desenho representativo à esquerda e um modelo real à direita

Várias técnicas podem ser usadas para retornar as válvulas de gatilho para sua sede e fechar a passagem de gás:

  • Elástico , é a técnica mais antiga e consiste na utilização de uma ou mais molas elásticas por válvula, que podem ser feitas de diversos materiais, geralmente aço harmônico ou titânio, para fechar a válvula, no passado eram utilizadas hastes flexíveis.
    As molas utilizadas podem ser de vários tipos, helicoidais, cilíndricas ou cônicas, barra de torção, agulha, etc. [5]
  • Pneumática , é uma técnica muito cara, geralmente reservada para competições, e consiste na utilização de uma mola pneumática que tem o mesmo funcionamento da mola elástica, mas ao melhorar o fechamento em altas velocidades, elimina o ressalto da válvula do assento .
  • Desmodrômico , é uma técnica pouco utilizada, tanto no campo civil quanto no competitivo, que consiste em controlar o fechamento da válvula por meio de balancins .

Tipo de tempo

O controle das válvulas de gatilho durante as várias velocidades do motor pode ser:

  • Fixo , as válvulas sempre têm os mesmos valores de atuação para todo o período de operação do motor
  • Variável , as válvulas têm diferentes valores de atuação dependendo da velocidade do motor
Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: Tempo de distribuição .

Posicionamento das válvulas

As várias válvulas podem ser colocadas de várias maneiras:

  • Configuração simples e clássica em muitos motores de 2 válvulas por cilindro ou muitos motores de ignição por compressão, onde as válvulas se movem perpendicularmente à coroa do pistão ou são ligeiramente inclinadas, mas sempre paralelas umas às outras.
  • Operação de cross-flow ou cross-flow, arranjo comum, onde as válvulas de entrada ou exaustão são vizinhas e colocadas em lados opostos do cilindro e com uma certa inclinação, para aumentar o diâmetro das válvulas e ter o fluxo de aspirado gás e ejetou aquela cruz, usada em muitos motores aspirados e em quase todos os motores sobrealimentados. [6]
  • Válvulas diamétricas ou cruzadas , em que as válvulas de admissão não estão todas posicionadas no mesmo lado no topo da câmara de combustão e, portanto, lado a lado, mas dispostas alternadamente, de modo a ter cada válvula de admissão colocada a 180 ° em relação ao centro do cilindro e ladeado por válvulas de escape e vice-versa.
    Este sistema é usado principalmente para motores de corrida sobrealimentados. [7] [8] [9]

Tipos de distribuição

Motores endotérmicos volumétricos:

  • A distribuição dessodrômica é um tipo de distribuição em que a posição da válvula fechada ou aberta é determinada apenas pelo eixo de distribuição.
  • Distribuição DOHC (Double Overhead), é um tipo de distribuição equipada com duas árvores de cames à cabeça (Double Over Head Camshaft).
  • Distribuição SOHC (Single Overhead), é um tipo de distribuição equipada com 1 árvore de cames à cabeça (Single Overhead Camshaft).
  • Distribution OHV ( Overhead Valves), é um tipo de distribuição onde as árvores de cames não estão sobre a cabeça, mas perto do virabrequim ( Overhead Valves).
  • Distribuição SV (válvulas laterais), esse tipo de distribuição entrou em desuso antes de 1950, pois previa que as válvulas, ao invés de serem posicionadas acima do cabeçote, fossem posicionadas nas laterais do cabeçote e do cilindro.
  • Na distribuição IOE (Intake Over Exhaust), esse tipo de distribuição entrou em desuso antes de 1970, pois previa que as válvulas, ao invés de serem posicionadas acima do cabeçote, fossem posicionadas nas laterais do cabeçote e do cilindro.
  • Distribution RCV ( Rotating cilindro), é um tipo de distribuição dotado de uma válvula de bainha única que fecha as portas de admissão e escape, representando um sistema alternativo às válvulas usuais.

Além disso, também existem tecnologias relacionadas à distribuição que permitem variar o tempo dos cames de acordo com a carga do motor. Os dispositivos que exploram essas tecnologias são conhecidos como variadores de fase e foram introduzidos pela primeira vez em um carro de produção pelo italiano Alfa Romeo no início dos anos oitenta . Posteriormente, essa tecnologia se espalhou progressivamente. O final dos anos oitenta também viu a Honda japonesa desenvolver seu próprio sistema de distribuição de válvula variável, enquanto os anos noventa viram a BMW alemã propor seu sistema VANOS . Nesse ínterim, vários outros fabricantes de automóveis também desenvolveram outros sistemas de temporização de válvula variável .

Motores a vapor:

  • Distribuição Caprotti , distribuição usada por algumas locomotivas a vapor.
  • Gresley conjugado
  • Alegria
  • Sulista
  • Stephenson
  • Distribuição Walschaerts
  • Bagnall-Price
  • padeiro
  • Baguley
  • Bulleid acionado por corrente

Observação

  1. ^ Competições e páginas da engrenagem cônica 56-61 ( PDF ), em dem.moto.it. Recuperado em 18 de março de 2015 (arquivado do original em 2 de abril de 2015) .
  2. ^ As câmaras de combustão: onde nascem os cavalos
  3. ^ Como funciona: Motores Honda Unicam® , em powersports.honda.com . Recuperado em 10 de fevereiro de 2014 (arquivado do original em 22 de fevereiro de 2014) .
  4. ^ Massimo Clarke, Valve ducts and Seat , em Masterbike , n. 8, dezembro de 2008, pp. 128 a 135.
  5. ^ Massimo Clarke: De molas de pino a pneumáticas
  6. ^ cross-flow
  7. ^ Corvette LS7 7.0L
  8. ^ Trifllux Konstruktion "ludwig Apfelbeck"
  9. ^ Motomagazine.it 183: Distribuição, radial, diâmetro, ou? ( PDF ), em dem.moto.it. Recuperado em 27 de janeiro de 2015 (arquivado do original em 1 de junho de 2015) .

Itens relacionados

links externos