공압 밸브 스프링

Pneumatic valve springs

공압 밸브 스프링은 고속 내연기관에서 밸브를 닫는 데 사용되는 금속 와이어 스프링의 대안으로 사용되는 압축 공기로[1] 채워진 금속 벨로우이다.이 시스템은 1986년 르노 EF-Type과 함께 포뮬러 원(Formula One)에 도입됐다.

개념

레이싱 엔진은 기계적 스프링이 피스톤에 간극을 제공할 수 있을 정도로 밸브를 빠르게 수축시킬 수 없기 때문에 높은 회전 속도에서 고장이 나는 경우가 많다.르노의 공압 밸브 기술은 강철 스프링을 경량 압축 공기 벨로우로 대체했다.이 경우 압력이 유지될 수 있는 한 밸브를 더 빨리 수축하고 피스톤-밸브 간섭 가능성을 줄일 수 있다.또한 코일 스프링 밸브를 제어하는 데 필요한 시트 장력의 양은 피크 리프트 부하를 더 크게 한다.이는 전체 밸브트레인에서 가중된 스트레스를 유발한다.압력 저장소를 공유하는 공압 시스템은 정적인 수준의 힘을 유지하여 밸브를 효과적으로 제어하며 피크 리프트 부하 증가를 수반하지 않는다.

작동 메커니즘은 단순히 피스톤과 실린더로, 작은 공압 램과 유사하다.일반적으로 유압 태핏이 있는 태핏 보어는 실린더가 되고 리테이너 어셈블리는 피스톤이 된다.가압된 공기(질소)를 이 실린더로 펌핑하여 피스톤/레테이너가 실린더 상단으로 상승하게 하여 밸브가 시트와 밀폐 씰을 형성하게 한다.압축 가스는 말하자면 스프링이 되지만, 스프링이 높은 rpm에서 하는 것과 같은 성질을 가지지는 않는다.소형 경량 스프링이 피스톤과 리테이너 사이에 장착되어 시스템이 꺼질 때 피스톤이 보어 하단에 힘을 주어 리테이너가 위로 올라가도록 하는 경우도 있다.이를 통해 셧다운 시 크라운 대 밸류(crown-to valve) 접촉이 발생하지 않도록 한다.

경주의 공압밸브 기술

공압 밸브 스프링은 종종 가장 강력한 엔진 중 하나라고 불리는 터보차지 엔진으로 르노에게 이점을 주었다.그러나 신뢰성과 섀시 처리 불량으로 인해 르노가 윌리엄스에게 새로운 V10 엔진을 제공하면서 연승 행진을 시작한 1989년까지 이 차는 성공을 거두지 못했다.

공압 밸브 스프링은 2002년 에이프릴리아 RS 큐브와 함께 출시된 몇몇 모토 GP 오토바이 엔진에서도 발견된다.2005년, 로버츠 팀은 경쟁력 없는 KTM 동력 자전거에 공압 밸브를 풀타임으로 사용한 최초의 선수였다.오늘날, 야마하, 스즈키, 혼다를 포함한 거의 모든 MotoGP 팀들은 자전거에 공압 밸브 기술을 사용한다.Ducati는 탈모드적인 디자인을 사용한다.

미래 밸브 기술

공압식 밸브 스프링이 포뮬라 원 엔진에서 표준이 된 반면, 다수의 제조사는 캠축이 없는 컴퓨터 제어식 전자기 밸브 작동(EVA)을 연구하여 밸브 제어를 개선하면서 움직이는 부품을 줄이고 있다.특히 르노와 프리발브(Koenigsegg 감독하에)는 생산용 도로차량 기술 개발에 관심이 많은 두 기업이다.

참고 항목

메모들

  1. ^ Scarborough, Craig, F1 Engines _ Valve technology, retrieved 2007-03-05