Se hai letto Come funzionano i motori delle auto, conosci le valvole che lasciano entrare l'aria nel motore e lasciano uscire lo scarico dal motore. Conosci anche l'albero a camme che controlla le valvole. L'albero a camme utilizza lobi rotanti che spingono contro le valvole per aprirle e chiuderle. Scopri come funzionano gli alberi a camme per ulteriori informazioni.
Si scopre che esiste una relazione significativa tra il modo in cui i lobi sono rettificati sull'albero a camme e il modo in cui il motore si comporta a diversi rpm (rotazioni al minuto) intervalli. Per capire perché questo è il caso, immagina di far funzionare un motore estremamente lentamente, a soli 10 o 20 giri / min, quindi il pistone impiega pochi secondi per completare un ciclo. Sarebbe impossibile far funzionare un motore normale così lentamente, ma immagina che potremmo. Vorremmo rettificare l'albero a camme in modo che, proprio mentre il pistone inizia a muoversi verso il basso nella corsa di aspirazione, la valvola di aspirazione si apra. La valvola di aspirazione si chiuderebbe proprio quando il pistone tocca il fondo. Quindi la valvola di scarico si aprirebbe proprio quando il pistone tocca il fondo alla fine della corsa di combustione e si chiuderebbe quando il pistone completa la corsa di scarico. Funzionerebbe benissimo per il motore purché funzioni a questa velocità molto bassa.
Quando si aumenta il numero di giri, tuttavia, questa configurazione per l'albero a camme non funziona bene. Se il motore funziona a 4.000 giri/min, le valvole si aprono e si chiudono 2.000 volte al minuto, o da trenta a quaranta volte al secondo. Quando la valvola di aspirazione si apre proprio al culmine della corsa di aspirazione, si scopre che il pistone ha molti problemi a far circolare l'aria nel cilindro nel breve tempo a disposizione (una frazione di secondo). Pertanto, a gamme di giri più elevate si desidera la valvola di aspirazione per aprirsi prima della corsa di aspirazione - effettivamente di nuovo nella corsa di scarico - in modo che quando il pistone inizia a muoversi verso il basso nella corsa di aspirazione, la valvola è aperta e l'aria si muove liberamente nel cilindro durante l'intera corsa di aspirazione. Questa è una sorta di semplificazione, ma hai un'idea. Per ottenere le massime prestazioni del motore a bassi regimi, le valvole devono aprirsi e chiudersi in modo diverso rispetto a regimi più elevati. Se si inserisce un buon albero a camme a bassa velocità, si danneggiano le prestazioni del motore alle alte velocità e se si inserisce un buon albero a camme ad alta velocità si danneggiano le prestazioni del motore a basse velocità (e in casi estremi può rendere molto difficile avvia il motore!).
VTEC (che sta per Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ) è un sistema elettronico e meccanico in alcuni motori Honda che consente al motore di avere effettivamente più alberi a camme. Quando il motore si sposta in diverse gamme di giri, il computer del motore può attivare lobi alternati sull'albero a camme e modificare la fasatura della camma. In questo modo, il motore ottiene le migliori caratteristiche degli alberi a camme a bassa e alta velocità nello stesso motore. Se sei interessato, molti dei link sottostanti approfondiscono i meccanismi effettivi del sistema VTEC.
Diversi produttori di motori stanno sperimentando sistemi che consentirebbero variabilità infinita nella fasatura delle valvole. Ad esempio, immagina che ogni valvola avesse un solenoide che potrebbe aprire e chiudere la valvola sotto il controllo del computer piuttosto che fare affidamento su un albero a camme. Con questo tipo di sistema, otterresti le massime prestazioni del motore a ogni gamma di giri. Qualcosa a cui guardare in futuro...
Pubblicato originariamente:1 aprile 2000
