Proiectarea sistemului de distribuție variabilă la MAS

1.1. Stadiul actual privind distributia la motoarele cu

doua supape pe cilindru

Pâna în anii '80 motoarele de automobile erau prevazute cu doua supape pe cilindru: o supapa de admisie si una de evacuare. Presiunea gazelor la evacuare fiind mult mai mare ca la admisie, rezulta ca pentru evacuarea cantitatii de gaze admise prin sectiunea oferita de supapa de admisie de diametru dA, este suficienta sectiunea oferita de o supapa de diametru dE<dA.

La nivel actual, cu toate ca se observa o crestere pronuntata a numarului motoarelor multisupape, totusi în 1997 50,33% din autovehicule aveau doua supape pe cilindru [5]. Acest lucru are mai multe explicatii:

- în primul rând, înca mai sunt în fabricatie motoare de constructie clasica, care prezinta avantajul unei constructii mai simple, cu mai putine elemente în miscare, fiind în acelasi timp mai ieftine ca motoarele cu mai multe supape;

- la motoarele cu cilindree mica, datorita dimensiunilor reduse, este dificila amplasarea mai multor supape pe cilindru, efectul acestora fiind scazut comparativ cu rezultatele obtinute la motoarele cu cilindree ridicata;

Tendinta de raspândire a motoarelor multisupape se explica daca luam în considerare dezavantajele motoarelor clasice:

- sectiunile de trecere oferite de supapa de admisie si de evacuare sunt mai mici ca la motoarele cu mai multe supape pe cilindru, ceea ce cauzeaza o umplere mai slaba

- a cilindrilor motorului mai ales la turatii mari si la sarcini ridicate;

- piesele în miscare au dimensiuni relativ mari, care duce la aparitia unor forte de inertie ridicate, ceea ce limiteaza turatia (si prin intermediul turatiei si puterea) maxima a motorului;

Aceste dezavantaje au dus la aparitia motoarelor cu mai multe supape pe cilindru.

1.2. Stadiul actual privind distributia la motoarele cu multisupape

La motoarele multisupape se mareste sectiunea de trecere a fluxului gazos, din care cauza se reduce rezistenta de trecere, admisia si evacuarea gazelor se face mai usor, mai rapid, chiar si la turatii ridicate. Umplerea cilindrilor fiind mai buna, creste puterea specifica a motoarelor, atingându-se valori de 60-100 CP/dm3, fata de motoarele clasice caracterizate de o putere specifica de 45-75 CP/dm3 [6]. În tabelul 1.1 sunt prezentate sectiunile de trecere care se pot obtine prin utilizarea mai multor supape. Tabelul 1.1

Nr. sup./cil.

Sectiunea de admisie

[%]

Sectiunea de evacuare

[%]

2

100

100

4

150

170

5

170

182

6

scade

scade

1.2.1. Stadiul de dezvoltare a motoarelor cu trei supape pe cilindru

Cu toate ca motoarele multisupape s-au raspândit în anii '80-'90, unele încercari au existat chiar la începutul secolului. Astfel automobilul Bugatti Royale din 1926, avea un motor proiectat înca din anul 1913, caracterizat de urmatorii parametri [22]:

- 8 cilindri în linie;

- alezaj X cursã: 125 X 150 mm;

- putere maximã: 250 CP;

Arborele cu came, antrenat la mijloc prin intermediul unui lant, comanda deschiderea si închiderea a câte trei supape pe cilindru: doua supape de admisie si o supapa de evacuare, care avea un diametru mai mare.

La nivel actual solutia cu trei supape pe cilindru s-a raspândit mai ales la motoarele cu cilindree mica, unde amplasarea mai multor supape este dificila. În 1997 din totalitatea motoarelor 2,85% erau echipate cu trei supape pe cilindru. Putem întâlni solutii la care avem aceeasi diametru atât pentru supapele de admisie, cât si pentru cea de evacuare, dar sunt si solutii la care diametrele supapelor difera. Bujia în cele mai multe cazuri este amplasata lânga supapa de evacuare. (fig.1.1.).

Fig.1.1. Camera de ardere cu trei supape pe cilindru 1-supapa de evacuare; 2-bujie; 3-supape de admisie