8 VS 16 Valvole - Cosa cambia nel comportamento del motore?

[Guest EC2277]

Anzitutto rinnovo le mie scuse preventive se, per mancanza di tempo, non sarò del tutto corretto nella mia esposizione.

In genere le testate a 4 valvole per cilindro, proprio a causa della posizione delle valvole e della conformazione dei condotti d'aspirazione, innescano nei gas

entranti un moto di tumble (ribaltamento in inglese) come quello illustrato sotto.

Nelle testate a due valvole per cilindro, ma anche in quelle con 4 valvole se si adottano particolari accorgimenti, si ha in genere il moto di swirl (vortice) illustrato sotto:

L'immagine è relativa ad un motore V-Tec della Honda.

Passiamo a considerare i motori a gasolio: in essi l'iniettore è posto al centro della testata ed è chiaro come un moto di tumble trascini con se parte del combustibile, portandolo ad aderire alle pareti del cilindro. È una condizione molto svantaggiosa poiché favorisce la mancata accensione di tale porzione di gasolio e si cerca d'evitare ciò adottando gli accorgimenti dei quali ha già parlato Braccobaldo, in modo da avere intensi moti a vortice anche con le testate a 4 valvole.

I moti a vortice, come potete ben intuire, hanno infatti la proprietà di miscelandosi con il carburante mantenendolo lontano dalle pareti del cilindro e questo favorisce una buona combustione.

La Mitsubishi cercò di ottenere lo stesso risultato con i suoi motori GDI introducendo l'aria aspirata dall'alto. Questo innescava un moto di ribaltamento inverso, ma rendeva anche i condotti più tortuosi e riduceva il rendimento fluidodinamico (ovvero l'efficienza nel sostituire i gas combusti con i gas freschi) del motore.

Da questa breve trattazione si deduce come per un motore a gasolio, possa essere più vantaggioso avere 2 valvole per cilindro anziché 4.

In realtà le cose sono più complicate poiché le 2 valvole per cilindro obbligano a disassare l'iniettore e ciò non è molto bello, ma anche qui bisognerebbe fare tanti di quei distinguo…

Un'ultima considerazione sui motori a benzina ed iniezione diretta: in essi l'iniettore viene montato nelle posizioni più disparate, a causa della candela che deve essere posta centralmente e questo rende i moti di ribaltamento meno infausti di quanto accade nei motori a gasolio.

Basta vedere l'immagine sotto, nella quale l'iniettore è posto al di sotto dei condotti d'aspirazione, per rendersi conto che i moti di ribaltamento spostano (in parte) il getto di benzina lontano dalle pareti del cilindro.

[braccobaldo]

Ovvio,la teoria è alla base di tutto(io non condivido quando ci si basa solo sulla teoria),il problema è che poi quando si scontra con la pratica,nascono i casini...

Modificato 31 Luglio 2012 da braccobaldo

[RiRino]

cut

[Guest EC2277]

In questa frase, unita alle considerazioni fatte in precedenza sia da me che da Braccobaldo, c'è la risposta alla tua domanda:

…

Da questa breve trattazione si deduce come per un motore a gasolio, possa essere più vantaggioso avere 2 valvole per cilindro anziché 4.

In realtà le cose sono più complicate poiché le 2 valvole per cilindro obbligano a disassare l'iniettore e ciò non è molto bello, ma anche qui bisognerebbe fare tanti di quei distinguo…

…

Nei motori in generale le 4 valvole hanno dei vantaggi per quanto riguarda la sostituzione dei gas nel cilindro. Nei motori ha gasolio le 2 valvole hanno dei vantaggi per quanto riguarda la possibilità di avere dei moti nel cilindro vantaggiosi uniti ad un'elevata semplicità costruttiva, ma hanno degli svantaggi relativi al posizionamento dell'iniettore.

In poche parole non esiste la configurazione migliore in assoluto. Tutto dipende da cosa si vuole ottenere e da come si porta avanti la progettazione.

Modificato 31 Luglio 2012 da EC2277

[braccobaldo]

con il 4 valvole hai sempre vantaggio ma sui turbodiesel è molto minore rispetto su un benzina aspirato (anche in ragione del turbo)

se vogliamo vederla in modo più ingegneristico sui diesel hai la prima valvola di aspirazione che ha un buon coefficiente d'efflusso e quindi un'alta permeabilità (condotto rettilineo) ed è quello che assicura il riempimento del cilindro e quindi la potenza a scapito dei consumi mentre la seconda valvola ha un coefficiente estremamente scarso e quindi una bassa permeabilità (condotto elicoidale) e da quella valvola ci passa poca aria e serve ad aumentare il rendimento del motore, pensa che su tanti motori (3.0 BMW, V6 Mercedes, 3.0 VM, D5 Volvo) si va addirittura a parzializzare con una valvola a farfalla il condotto rettilineo per cercare di massimizzare l'aria che passa dal condotto elicoidale

sono proprio due condotti indipendenti non sono uno sdoppiato come sui benzina

la strategia è sempre quella, aumentare la turbolenza, con le due valvole aumenti il tumble mentre con le 4 lo swirl è una scelta meramente progettuale ma la quantità di aria che entra nel motore è più che altro dettata dal turbo

Modificato 31 Luglio 2012 da braccobaldo

[sloira]

Bho,sarà un caso,ma sia il 1.5 dci renault,che il 1.4 hdi psa-ford,entrambi 8v(tralasciando il nuovo 1.6 psa-ford che ancora non lo conosco bene),sono più pieni in basso e muoiono prima,classica caratteristica degli 8v,i 16v della concorrenza sono(od erano,ora sono un pò migliorati)meno pieni in basso ma con più ''allungo''...non sò se sia una coincidenza:pen:...io continuo a pensare che con la sola teoria,non si arriva da nessuna parte...IMHO

[RiRino]

Tutti i diesel a 16v hanno quei condotti di aspirazione,o solo quelli più sofisticati o alto di gamma??

Però se provi il 1.3 16v Mj da 75 cv e il vecchio iniettore pompa 1.9 8v TDI Vw in versione 130cv,vedrai come il primo a 3500 giri ha già dato tutto mentre il secondo supera in scioltezza i 4000, pur avendo entrambi la potenza massima a 4000 giri.

L'iniettori pompa erano un'altra cosa...in più,rispetto al 1.3 mjet da 75cv(che come allungo,non era tra i peggio imho) aveva il TC a geometria variabile;)

Modificato 31 Luglio 2012 da RiRino

[braccobaldo]

Tutti i diesel a 16v hanno quei condotti di aspirazione,o solo quelli più sofisticati o alto di gamma??

[Guest EC2277]

Cancellato

Modificato 31 Luglio 2012 da EC2277

[RiRino]

Altro paragone che mi viene in mente è il 1.9 jtd multijet,8v 120cv e 16v 150cv....il primo era più pieno in basso ma aveva anche un'allungo discreto(forse per il Turbo a GV),l'altro era più vuoto in basso,ma aveva un gran bell'allungo per essere un diesel...aggiungo il 1.4 hdi 16v da 90cv PSA,montato su c3 per un breve periodo,rispetto all'8v,aveva un marcato lag,ma allungava decisamente di più....