Valvola lamellare
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La valvola lamellare gergalmente chiamata anche "pacco lamellare" regola l'immissione di gas freschi nella camera di manovella e/o combustione di un motore a due tempi, mentre per altre applicazioni come i compressori d'aria sono piu semplici, costituite dalla sola lamella.
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[modifica] Funzionamento
Durante il normale funzionamento del motore, nella fase di compressione il pistone risalendo dal PMI al PMS, occlude le luci di travaso presenti sulla canna del cilindro, generando una depressione nella camera di manovella (o carter pompa, dov'è collocato l'albero motore), tale depressione farà aprire la valvola lamellare in modo che la miscela aria/benzina fresca possa affluire nel carter pompa, per poi essere riversata in camera di combustione mediante i travasi nella successiva fase di travaso. Nei motori moderni per far si che le lamelle si aprano prima e piu velocemente si utilizza la risonanza generata dai gas nell'espansione con dei travasi posti proprio davanti alla luce di scarico.
Nel momento il cui il pistone conclude la sua fase di risalita, la candela scocca la scintilla che accende la miscela che con la combustione spinge il pistone verso il PMI, in questo momento la depressione nella camera di manovella (carter pompa) si affievolisce notevolmente, facendo "chiudere" la valvola. Adesso mentre il pistone continua a scendere, aumenta la pressione dentro la camera di manovella aiutando la miscela a entrare in camera di scoppio mediante i travasi e spingendo via i gas combusti una volta scoperte le luci di scarico. Per facilitare il riempimento del cilindro, l'utilizzo dell'espansione aiuta i gas combusti a defluire a combustione avvenuta favorendo l'arrivo di nuova miscela fresca. Se la valvola non ci fosse sarebbe impossibile creare e sfruttare le depressioni create dal pistone nella sua corsa e "trasportare" efficacemente la miscela ara/benzina fino in camera di scoppio ad ogni ciclo. Per questo motivo le "lamelle" devono aprirsi e chiudersi ad ogni ciclo, sopportando frequenze d'oscillazione molto elevate e assai "stressanti" che tal volta portano allo snervamento e alla deformazione delle stesse con effetti assai deleteri per il motore. Ad esempio in un normale motore a due tempi che gira al regime di 8000 giri al minuto le lamelle compiono circa 130 oscillazioni al secondo.
[modifica] Forma e materiale
La valvola lamellare è costituita da due o quattro parti, esse sono:
- Supporto, generalmente plastico, ma che in passato poteva essere in alluminio, su cui vengono montate le lamelle.
- Lamelle, sono vere e proprie linguette in acciaio, fibra di carbonio, fibra di vetro o vetronite.
- Stopper, sono presenti nella maggior parte dei casi e sono dei lamierini sagomati che vengono montati dietro le lamelle, per limitarne la corsa ad un dato valore.
- Lamelle doppie Boyesen, invece dell'utilizzo degli stopper, si utilizzano dei petali lunghi ⅓ e piu rigidi, in modo da ridurre la parte di petalo che si apre e migliorare il suo ritorno a riposo
- Guidaflussi, è un componente montato dentro il supporto di plastica e viene utilizzato in modo che non si formino gradini, quindi turbolenze tra il collettore e il supporto.
Nell'insieme questo componente assume una forma di prisma ma può variale a seconda delle caratteristiche del motore stesso.
Il materiale di costruzione delle lamelle è importante non solo perché la lamelle sono sottoposte ad uno stress non indifferente, ma perché in rapporto con il loro spessore, si ha una differente rigidità, che determina differenze di comportamento nei flussi dei gas non indifferenti.
Un problema che affligge le valvole lamellari è la cosiddetta risonanza, se la lamella non è sufficientemente rigida durante periodi di lavoro ad alte frequenze di oscillazione la parte più lontana della lamella dagli stopper e dalla sede di fissaggio non riesce ad eseguire un perfetto movimento "apri/chiudi" in sintonia con la parte vicina agli stopper della stessa, quindi la lamella va a deformandosi per la grande frequenza di lavoro e non riesce ad aderire alla parte estrema alla struttura di sostegno, lasciando un piccolo spazio dal quale i gas possono sempre passare non adempiendo alla sua funzione di valvola, questo comporterà una diminuzione della pressione in camera di manovella impedendo al motore di lavorare in modo ottimale.
[modifica] Misure
Il comportamento delle lamelle può essere pi improntata per:
- Funzionamento per i bassi regimi, utilizzando lamelle piu morbide (spessore, materiale e trama) o più lunghe (necessita di un nuovo supporto), ma non permette di raggiungere velocità di rotazione elevate
- Funzionamento per gli alti regimi, utilizzando lamelle piu rigide (spessore, materiale e trama) o più corte (necessita di un nuovo supporto), ma ridurrà leggermente il riempimento ai bassi regimi e si avrà una risposta più lenta
[modifica] Vantaggi
Rispetto alla distribuzione a disco rotante e al piston port la distribuzione a valvola lamellare permette:
- Maggiore versatilità da parte del preparatore del motore, in quando si adegua alle fasature senza aver bisogno di essere regolata o tarata se non per lo spessore e materiale delle lamelle.
- Permette fasature asimmetriche rispetto al punto morto superiore, dato che la sua azione si adatta a ogni regime.
- Maggiore permeabilità rispetto ai altri sistemi, sia ai bassi che ai medi regimi di rotazione.
- Erogazione piu dolce della ptenza rispetto ai altri due sistemi, che trasmettono la potenza in modo violento e con un ritardo maggiore, in modo simile ai motori a quattro tempi.
[modifica] Svantaggi
Di contro la distribuzione a valvola lamellare rispetto alla distribuzione a disco rotante, non permette regimi di rotazione elevatissimi e le potenze espresse sono leggermente inferiori.
[modifica] Accorgimenti
Inizialmente queste valvole erano a un solo petalo/lamella, la quale veniva molto sollecitata e aveva una vita breve, per questo si è passati quasi subito alle valvole a due inserti lamellari, disposti su due lati opposti, avendo arco di funzionamento maggiore, incremento delle prestazioni e della vita utile.
Ultimamente (2000) si stanno creando pacchi con 4 ma anche 8 inserti lamellari, dove le coppie di lamelle vengono disposte come nel sistema a doppio inserto, le quali coppie vengono disposte affiancate l'un l'altra, quindi è come se si avessero piu pacchi di dimensione piu contenuta nello stesso spazio, questo permette d'avere lamelle piu corte e morbide, le quali garantiscono un arco di funzionamento maggiore, ma ad un corso maggiore, con un affidabilità minore e difficoltà di regolazione quando questo è possibile.
