DucatiKiller
Вчера 19:40
Работа пневматического клапана в Формуле-1
В 2006 году на чемпионате мира по автогонкам в классе «Формула-1» были разрешены пневматические клапанные пружины.
Эти двигатели должны были иметь V-образный 8-цилиндровый двигатель с углом развала 90°, рабочим объёмом 2,4 литра, 4 клапанами на цилиндр, двумя верхними распределительными валами на ряд цилиндров и пневматическими толкателями клапанов.
В конце сезона некоторые из этих двигателей работали на оборотах свыше 20 000 в минуту. Управлять возвратно-поступательным движением тарельчатого клапана на оборотах 20 000 в минуту — задача не из лёгких, и со стороны это кажется практически невозможным.
Мой Вопрос
Как инженеры «Формулы-1» спроектировали эти клапаны?
Они должны были вести камеры, так что это не было решением без использования камер.
Как кулачки взаимодействовали с пружинами пневматических клапанов?
Приводил ли двигатель в действие пневматический насос, который создавал давление воздуха, или им нужно было заполнять воздушный резервуар, как это делала команда серии CART со своим пневматическим клапаном?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/25359/pneumatic-valve-spring-operation-in-formula-1
Обычные клапанные пружины ничем не помогут в Формуле-1
Вот почему в пневматических клапанах нет пружин.
Вместо этого они используют камеру с азотом под давлением, чтобы возвращать клапаны в «закрытое» положение после того, как кулачки выполнят свою функцию.
На приведённой ниже схеме (с этой веб-страницы) показано сравнение обычных клапанных пружин слева с пневматической системой справа. На третьей схеме камера под давлением обозначена как «121».
Операция
Открытие клапана
В распределительных валах нет ничего особенного: они управляют клапанами с помощью толкателей или коромысел, поэтому клапаны опускаются так же, как в обычном легковом автомобиле.
Закрытие клапана
Вместо пружин клапаны приводятся в закрытое положение только за счёт высокого давления газа.
На веб-странице также упоминается, что при извлечении двигателей F1 с пневматическими клапанами из корпуса необходимо подключить дистанционный газовый баллон, чтобы клапаны не ударялись о поршни.
Резервуар под давлением
Скорее всего, этот резервуар наполняют под давлением перед гонкой и не трогают по нескольким причинам:
резервуар заполнен сухим азотом; если бы там был насос, который постоянно восполнял бы потерянное давление, в систему попадал бы обычный воздух, что нежелательно.
Работа насоса от двигателя является паразитной
если они смогут похудеть, команды «Формулы-1» точно сбросят вес