Pressione molle valvola

[masterx81]

Ciao a tutti...
Ho una questione da porre, per avere qualche opinione.
Secondo voi, montare molle di diversa pressione alla sede in aspirazione e scarico puo' portare a problemi alla distribuzione? Fermo restando che la pressione a massima alzata nel peggiore dei casi deve essere sufficiente a non far sfarfallare le valvole al regime di massimo utilizzo (ovviamente tenendo conto delle caratteristiche delle camme).
In aspirazione necessito di una pressione maggiore per via di una sovralimentazione (le mie originali sono alla sede da 15kg, e facendo un semplicissimo calcolo con la superficie risultano inaffidabili oltre il bar e mezzo), mentre in scarico vedo una pressione alla sede troppo elevata solo controproducente per via delle maggiori perdite organiche.
Ovviamente parlo di differenze di max 5kg alla sede, quindi nulla di sconvolgente, ma alla fine tutto fa...
Cercando un po in giro sembra che in alcuni motori honda venga gia' effettuato di serie...
Avete opinioni in merito?

[Brando]

Re: Pressione molle valvola

Scusa master non ho capito,qual'è il tuo problema?Perchè devi mettere molle dal carico maggiore?!?

[masterx81]

Re: Pressione molle valvola

Beh, carico maggiore perchè voglio aumentare gli rpm, ma non troppo maggiore per non aumentare le perdite organiche
Insomma, il giusto equilibrio!
E dal momento che in scarico generalmente le valvole di scarico pesano di meno (non è il mio caso... Pesano quasi uguale a quelle di aspirazione) e perchè non c'e' la pressione della turbina che cerca di aprirle, vorrei regolare le molle in modo da montarle giuste giuste, senza sprechi.
Cmq sulla mia vettura (impreza EJ20 v4) il carico delle molle alla sede è di 15 kg, e calcolando la pressione sulla superficie del fungo delle valvole risulta che oltre il bar 1 mezzo (calcolo per eccesso, ovviamente, meglio avere un margine di sicurezza ) la valvola tente di aprirsi sotto l'effetto della sovralimentazione. E se la valvola fa fatica a chiudersi o addirittura tende a restare aperta, sai cosa puo' succedere...
Sapendo che 1 bar = 1019.3 kg/mm2, e che il diametro della valvola è di 36mm, e l'area è di 1017mm2, fai in fretta a vedere che con 1.5bar di sovralimentazione ed una molla da 15kg alla sede la valvola tende ad aprirsi...
Ora, 36mm sono il diametro della valvola e non l'appoggio interno della sede, in piu' non tengo conto dello spazio occupato dallo stelo, ma come dicevo prima, li tengo per margine.
E questo è il motivo per cui cambio molle...
Ah, ovviamente il bar e mezzo lo passo
Quelle che voglio mettere hanno un carico alla sede di 28kg, ed a massima alzata di circa 80, e dovrebbero tenere ottimamente fino ad 8500rpm+, ma il limitatore nel mio progetto non passa gli 8000 (per svariati altri problemi tecnici che ho ad oltrepassare quel limite), volevo tirare via un po di perdite organiche.
Cmq sembra che non ci siano problemi, la honda lo fa di serie su diverse sue vetture, montando doppie in aspirazione e singole in scarico!

[Brando]

Re: Pressione molle valvola

mah......master....non vedo il motivo di questa tua fisima delle molle valvole!!
Il calcolo che hai fatto puù anche essere in teoria corretto,ma non hai calcolato le onde di pressione ed i flussi che corrono su e giù per il condotto,senza contare che sotto alla valvola,c'è una camera di scoppio che dentro c'è altro che 1,5 bar!!!
Se poi non devi andare oltre gli 8000,il mio parere è che ti stai fasciando il capo con un problema inesistente.
Peggiori solo le perdite,già maggiori di un motore normale dati i 4 alberi a camme e le cinghie in più di un motore in linea.
Poi,dove hai letto che le molle "premono 15kg"????
Tutte le molle hanno un coefficiente,definito universalmente K che rappresenta la resistenza di una molla alla sua compressione.
L'unità di misura è kg\mm:significa che per ogni mm di compressione devi aggiungere tot kg.Se tu,ipoteticamente hai una molla con K 15 kg\mm devi misurarla libera e poi rimisurarla libera e poi montata nella testa,trattenuta dalla valvola.Se la comprimi di solo 3 mm il tuo precarico sale a 45kg.....
Poi scusa,mai sentito una valvola che si apre pe troppa pressione turbo,problema inesistente.
Carichi maggiori si applicano in due casi:
-incremento dei giri
-incremento dell'alzata
Questo va sempre di seguito alla sostituzione dell'albero a camme cioè quando un peggioramento del rendimento meccanico(o aumento della potenza assorbita dalla distribuzione)viene ampiamente compensato da un netto miglioramento el rendimento volumetrico!!

[masterx81]

Re: Pressione molle valvola

Nono, io ho specificato che la PRESSIONE ALLA SEDE E' di 15 KG (quindi comprensiva di precarico, conosco benissimo i coefficienti delle molle!), e comunque quando la valvola si sta chiudendo, si che il pistone che sta risalendo tende a rispingere la valvola, ma le pressioni nei condotti da te citati tendono anche a lasciarla aperta, e sai benissimo quanto sono delicati quegli equilibri, e quanto è pericolosa una molla che non chiude o che non segue il profilo, non voglio rischiare. Tra l'altro è solo il mio EJ20 v4 ad averne 15 alla sede, tutti gli altri le hanno da 20kg. Il mio è una serie un po' 'sperimentale', infatti la subaru ogni tanto si divertiva a scambiare i pezzi tra i vari motori, infatti le mie molle e le mie valvole sono le stesse del 2.5 aspirato... Le altre serie turbo avevano TUTTI almeno 20kg alla sede.
Cmq è una cosa che accade, non è una cosa che mi sono inventato, l'ho gia' sentita diverse volte avvenire con molle 'deboli' alla sede, come ad esempio le molle progressive (come le mie...).
Quindi la teoria non è poi così sbagliata Ho solo dato una formula per una dimensione 'di massima'. Ovviamente bisognerebbe tenere in conto la posizone del pistone e la pressione in camera in fase di chiusura della valvola, ma non voglio nemmeno avvicinarmi al limite. E cmq ho detto solo che passo il bar e mezzo, ma non ho detto di quanto!
Cmq le molle di serie non tengono affidabilmente oltre i 7500rpm (con circa 45 kg alla massima alzata con profilo di camme di serie), e non mi andava di spessorarle, così prendo 2 piccioni con una fava!
Cmq tranquillo, ho fatto tutte le considerazioni del caso prima di pensare di cambiarle!

Ps: gli 80kg che citavo prima erano ad un'alzata di 11mm, le mie essendo originali da 8 (ma non è detto che non le cambiero' in futuro....), percio' ad 8mm avro' un carico minore.
Le molle che ho scelto sono del tipo progressivo 'beehive', percio' per sapere l'effettivo carico alla mia massima alzata dovro misurarlo.
Le mie camme attualmente iniziano a morire oltre i 6500, intorno ai 7500 c'e' la morte totale, ma dal momento che cambiare le camme è un lavoro semplice (e che molto probabilmente faro'), ma cambiar ele molle un po' meno, volevo anche da subito dare una dimensionata per profili un po piu' aggressivi.

Come ti dicevo, ho fatto tutte le mie considerazioni. La domanda riguardava solo il montare molle di diverso carico tra aspirazione e scarico, ma a quello ho gia' trovato la risposta, la honda lo fa di serie (loro sapranno cosa sono le perdite organiche )

PS: Per la scelta delle molle non basta l'alzata, dipende ancha dal profilo della camma, ovvero dall'accelerazione che viene impressa al 'carico' movimentato'. e li devi studiarti il profilo della camma... Ma ci ho rinunciato Tanto se bastano 45kg a 7500rpm, sicuramente le altre molle che ho ordinato sono piu' toste per reggere gli 8000

[david2]

Re: Pressione molle valvola

ma di questo secondo me dovresti parlare con un ing. meccanico!!! ci sono troppe pressioni e calcoli in gioco per noi appassionati!!! quì ci vuole uno che mastica ing.!!!!!!! anche se secondo me se nn hai problemi e nn devi superare gli 8000 nn ti serve!!!!! poi ripeto, questa è materia ingegneristica!!!

[masterx81]

Re: Pressione molle valvola

Avevo iniziato anche a fare i calcoli con l'inerzia dei pesi della distribuzione, ma rimane una cosa tremendamente mostrusa, perchè il profilo della camma imprime diverse accelerazioni, che rendon il calcolo abbastanza complicato. Per il dimensionamento al massimo rpm, vado un po in base alle esperienze fatte da altri... Poi, se bastano 45kg a 7500rpm, non ci va molto sforzo a raggiungere affidabilmente gli 8000.

[tzunami]

Re: Pressione molle valvola

di solito le molle valvola di serie hanno un precarico già eccessivo,per un discorso di affidabilità e durata nel tempo,una casa non può permettere ad una molla di far danneggiare un motore prima dei 100.000km o prima che scada la garanzia per cui per pararsi il sedere,la strategia usata è quela di montare molle sovradimensionate,faccio un esempio il gruppo fiat utilizza la stessa molla,partendo dalla fiat punto,croma,thema,uno,delta integrale,sia 8 che 16v.partendo dal presupposto che il massimo attrito in un motore è localizzato sulla testata,proprio per colpa dei precarichi delle molle,quando si cerca la massima potenza spesso capita di dover montare molle sensibilmente più morbide,e differenziate,in base al lato aspirazione e scarico,spessissimo si lavora sui pesi dei bicchierini,sulle valvole,sui piattelli,sulle molle,si usano materiali leggeri vedi titanio ,in modo da abbassare le forze di inerzia,e innalzare la soglia di sfarfallamento,tutto ciò per permettere di usare precarichi minori,

la sovralimentazione non influisce ai fini del calcolo,del precarico molla!!!
quello che influisce,sono,pesi,giri motore,forma del bocciolo

[EGOSTAR]

Re: Pressione molle valvola

hai elencato tutti motori che fanno 5-6000 giri...7000 al massimo.....se una punto ha la stessa molla di una delta che pur avendo il triplo della potenza fa gli stessi giri, ciò non significa che la molla della punto sia sovradimensionata........è solo una questione di giri......

[masterx81]

Re: Pressione molle valvola

Il turbo eccome se incide sul carico della molla alla sede.
Ma è anche raro trovare delle molle così poco caricare alla sede come le mie.
Ed il fatto che tutte le altre serie di motori subaru, che hanno la stessa distribuzione ma montano molle piu' dure ne è la prova. Il calcolo che ho fatto, per quanto puo' sembrare approssimativo, è alquanto realistico (perlomeno per un dimensionamento di base). La valvola di aspirazione si chiude mentre il pistone sta gia' salendo, ma si è in fase di incrocio, percio' la pressione all'interno del cilindro è ancora circa la stessa di quella che c'e' in aspirazione (con le dovute perdite dovute alla valvola stessa). Percio' se sei ad alto numero di giri, la pressione nei condotti tende a laciare la valvola aperta, mentre la crescente pressione nella camera tende a chiuderla, gia' con delle molle di serie (nel mio caso iniziano a sfarfallare a circa 7800 rpm) la molla fa fatica a far seguire il profilo della camma, figurati combinato con la pressione che cerca di tenere la valvola aperta. E questo accentua ancora di piu' lo sfarfallamento, che porta ai danni che tutti conosciamo troppo bene.
Puo' sembrare assurdo, ma su un motore turbo il carico alla sede va tenuto in considerazione.
Ora sto provando a cercare se riesco a raccattare delle molle, punterie e camme sti dello stesso anno, che montano direttamente sulle mie teste. Le punterie essendo under-bucket sono piu' leggere (risparmio di 17 grammi), le molle hanno un carico maggiore sia alla sede che alla massima alzata, ed in piu' le camme sono piu' spinte di serie (tra le piu' spinte tra i motori subaru). E restano affidabili a circa 8200 rpm (il limitatore di serie dovrebbe essere sugli 8000 rpm).
Sarebbe la soluzione ideale nel mio caso... Non troppe perdite organiche, e calzano a pennello con al mia applicazione... e non disdegno neanche le camme migliori
Gia' le mie sono abbastanza buone rispetto agli anni precedenti, ma ce c'e' di meglio...