Motore SV
Un motore SV , dall'espressione inglese Side Valves (noto anche come side valve , [ 1 ] flat head , flat head , in-block valve o L-head [ 2 ] ) è un motore a combustione interna con le sue valvole a fungo contenute all'interno del blocco motore , piuttosto che nella testata , come nel caso di un motore OHV .
Si tratta di un sistema di distribuzione molto semplice, il primo a diventare popolare, ed è stato il più utilizzato nei motori di bassa e media gamma fino agli anni 50. Le valvole si trovano nel blocco motore, e sono azionate direttamente da un albero a camme. albero motore (vedi figura). Non contenendo le valvole, la testata può essere un pezzo molto semplice, praticamente un semplice coperchio, motivo per cui questi motori erano anche conosciuti come motori a testata o flathead ( "flathead" in inglese). [ 3 ]
Il sistema sta vivendo una rinascita nei motori aeronautici a bassi regimi, come nel caso del D-Motor . [ 4 ]
Design della valvola laterale
 Motore con la consueta disposizione della testata a "L" e ... |
 ...con pistoni a scomparsa per aumentare il rapporto di compressione |
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Il sistema di attuazione del controllo del flusso di aspirazione e scarico comprende un albero a camme situato in basso nel blocco cilindri che aziona le valvole a fungo tramite punterie e aste di spinta corte (o talvolta assenti). Il sistema a valvole laterali evita la necessità di impiegare altri componenti meccanici nella distribuzione , come aste di spinta lunghe, bilancieri, valvole in testa o alberi a camme . [ 5 ] Le valvole laterali sono solitamente adiacenti al blocco motore, poste su un lato dei cilindri, sebbene a volte fosse utilizzata la variante meno comune "a flusso incrociato" chiamata testa a "T" . In un motore con testa a T, i gas di combustione escono attraverso la valvola di scarico situata sul lato opposto del cilindro rispetto alla valvola di aspirazione.
La camera di combustione del motore a valvole laterali non è sopra il pistone (come in un motore OHV a valvole in testa), ma si trova di lato sopra le valvole. La candela può essere posizionata sopra il pistone (come in un motore OHV) o sopra le valvole; ma i modelli di aeromobili con due spine per cilindro possono utilizzare una o entrambe le posizioni. [ 6 ]
Il design dei "pistoni a scomparsa" può essere utilizzato per aumentare il rapporto di compressione e migliorare la forma della camera di combustione per evitare colpi alla biella . [ 7 ] I pistoni "pop-up" sono così chiamati perché, in posizione neutra , sporgono sopra la sommità del blocco cilindri.
Vantaggi
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I vantaggi di un motore a valvole laterali includono: semplicità, affidabilità, basso numero di pezzi, basso costo, peso ridotto, compattezza, potenza reattiva alle basse velocità, bassa rumorosità meccanica del motore e insensibilità al carburante a basso numero di ottani. L'assenza di un complicato gruppo valvole consente un motore compatto che è economico da produrre, poiché la testata del cilindro potrebbe essere poco più di una semplice fusione di metallo. Questi vantaggi spiegano perché i motori a valvole laterali sono stati utilizzati per molti anni per le autovetture , mentre i design delle valvole in testa erano riservati solo ad applicazioni ad alte prestazioni come aerei , auto di lusso , auto sportive e alcune motociclette ad alte prestazioni. . [ 8 ]
Al punto morto superiore, il pistone si avvicina molto alla parte piatta della testata e la compressione risultante produce turbolenza che crea un'eccellente miscela di aria e carburante. Una caratteristica del design della valvola laterale (particolarmente vantaggiosa per un motore aeronautico) è che se una valvola si bloccasse nella sua guida e rimanesse parzialmente aperta, il pistone non sarebbe danneggiato e il motore continuerebbe a funzionare in sicurezza sugli altri cilindri.
Svantaggi
 Uno degli ultimi SV, un Hudson del 1954 |
 Motore Boxer di una moto BMW con valvole laterali (1937) |
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I principali svantaggi di un motore a valvole laterali sono lo scarso flusso di gas, la forma impropria della camera di combustione e il basso rapporto di compressione, che si traducono tutti in un motore a basso numero di giri con bassa potenza [ 9 ] e bassa efficienza. [ 10 ] Poiché i motori a valvole laterali non consumano carburante in modo efficiente, generano elevate emissioni di idrocarburi. [ 11 ]
I motori a valvole laterali possono essere utilizzati solo per motori che funzionano a ciclo Otto . La forma della camera di combustione non è adatta ai motori diesel. [ 12 ] In un motore a valvole laterali, i gas di aspirazione e scarico seguono un percorso tortuoso, a basso rendimento volumetrico o "alitosi", soprattutto perché i gas di scarico interferiscono con la carica in entrata. Poiché lo scarico segue un lungo percorso per uscire dal motore, il motore tende a surriscaldarsi . Ciò è particolarmente vero per le eliche a testa piatta con configurazione con motore a V , ma è meno problematico per i motori in linea, che in genere hanno le porte di aspirazione e scarico sullo stesso lato del blocco motore. Sebbene un motore a valvole laterali possa funzionare in sicurezza ad alte velocità, la sua efficienza volumetrica si deteriora rapidamente, quindi non è possibile erogare potenze elevate ad alte velocità. L'elevata efficienza volumetrica era meno importante per le prime auto perché i loro motori raramente sostenevano a lungo velocità elevate, ma i progettisti che cercavano una potenza maggiore dovevano abbandonare le valvole laterali. Un compromesso utilizzato da Willys Jeep , Rover , Land Rover e Rolls-Royce negli anni '50 era il motore "F-head" (o "valvola di aspirazione sullo scarico"), che ha una valvola laterale e una valvola laterale in alto per cilindro. [ 13 ]
La camera di combustione allungata delle testate dei cilindri a testa piatta è soggetta a colpi (o "colpi) della biella se il rapporto di compressione viene aumentato, ma miglioramenti come l' accensione laser o l'accensione a microonde potenziata potrebbero aiutare a prevenire i colpi. [ 14 ] Le fessure di vortice possono aumentare l'effetto del vortice che si forma all'interno della camera di combustione, aumentando la coppia, soprattutto ai bassi regimi. Una migliore miscelazione aria/carburante migliora la combustione e aiuta a prevenire la detonazione. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
Una svolta nella tecnologia delle teste dei cilindri delle valvole laterali è il risultato degli esperimenti negli anni '20 di Harry Ricardo , che ne migliorò l'efficienza dopo aver studiato le caratteristiche del flusso di gas nella camera di combustione. [ 19 ] [ 10 ]
La difficoltà di progettare un motore a testa piatta con rapporto di compressione elevato significa che la maggior parte tende ad essere progetti di accensione a scintilla e i diesel a testa piatta sono praticamente sconosciuti.
Storia e applicazioni
La disposizione delle valvole laterali era particolarmente comune negli Stati Uniti ed era utilizzata per i motori di autoveicoli, anche per motori con un'elevata potenza specifica. I design delle valvole laterali [ 12 ] sono ancora comuni per molti piccoli motori monocilindrici o bicilindrici , come tosaerba , motozappe e altre macchine agricole di base .
Motori automobilistici con testate a testa piatta
I motori a testa piatta multicilindrici sono stati utilizzati per auto come la Ford Model T e la Ford Model A , il motore Ford V8 a testa piatta e il motore Ford Sidevalve . Cadillac ha prodotto motori V-16 a testa piatta per i suoi modelli deluxe Serie 90 tra il 1938 e il 1940. [ 20 ]
Dopo la seconda guerra mondiale , i modelli a testa piatta iniziarono a essere sostituiti dai modelli OHV (cioè valvole in testa). I motori a testa piatta non erano più comuni nelle automobili, ma continuavano ad essere utilizzati in veicoli più rudimentali come SUV e trasporti militari . Esempi restaurati dei primi flathead Ford V8 sono ancora visti nelle auto personalizzate e negli ambienti hot rod degli Stati Uniti. [ 1 ] [ 21 ]
Motori aeronautici a testa piatta
La semplicità, la leggerezza, la compattezza e l'affidabilità possono sembrare ideali per un motore aeronautico , ma a causa della loro bassa efficienza, i primi motori a testa piatta erano considerati inadatti all'alimentazione di aerei. Due eccezioni degne di nota erano l' American Aeronca E-107 , un motore aeronautico bicilindrico contrapposto del 1930 e il Continental A40 flat four del 1931 , che divenne uno dei motori per aerei leggeri più popolari degli anni '30. I moderni motori a testa piatta sono i Motori D- quattro piatti e sei piatti belgi . [ 22 ] Questi sono motori aeronautici estremamente quadrati e compatti , con trasmissione diretta a un'elica. [ 23 ] [ 24 ]
Motori per motociclette a testa piatta
I modelli a testa piatta sono stati utilizzati su un certo numero di motociclette prebelliche, in particolare su modelli di bicilindrici a V americani come Harley-Davidson e Indian , alcuni esempi britannici e su alcune BMW e copie russe degli stessi. [ 25 ] La Cleveland Motorcycle Manufacturing Company produsse un motore motociclistico a quattro cilindri in linea con testa a T negli anni '20.
 Motore Harley Davidson |
 Capo indiano Blackhawk |
.jpg) BMW R12 |
 Cleveland Modello 4-45 |
Vedi anche
- Airone di testa
- Motore a T
- Culo
Riferimenti
- ^ a b American Rodder, 6/94, pp.45 e 93.
- ↑ (Poiché la sezione trasversale del cilindro ha la forma di una L rovesciata, vengono utilizzati anche altri nomi come "blocco a L" o "testa a L")
- ^ SK Gupta (2020). Un libro di testo di ingegneria automobilistica . S. Chand Editoria. pp. 349 di 921. ISBN 9789352838165 . Estratto il 6 giugno 2022 .
- ^ "Immagine del motore D" . Archiviato dall'originale il 25 febbraio 2018 . Estratto il 29 aprile 2018 .
- ^ Un'eccezione sono le motociclette indiane , che impiegavano bilancieri e aste di spinta per trasmettere il movimento dai lobi delle camme agli steli delle valvole.
- ↑ I motori aeronautici a testa piatta tipo D-Motor hanno entrambe le candele sopra le valvole di aspirazione.
- ^ Davis, Marlan (29 settembre 2006). "Ford Flathead V8 - La guida alla morte a testa piatta" . Hotrod.com . Rivista Hot Rod . Camera di combustione . Estratto l'8 aprile 2014 . “Cercare di ripristinare il rapporto di compressione utilizzando pistoni a scomparsa può migliorare il flusso d'aria purché venga prestata la dovuta attenzione all'area di trasferimento e alla connessione complessiva tra il pistone e la camera di combustione. Il miglior equilibrio è oggetto di dibattito da oltre 60 anni. Attualmente, l'approccio più diffuso consiste nell'utilizzare un grande pistone a scomparsa, ma con una cupola sul lato adiacente alle valvole per mantenere libera l'area di trasferimento tra le valvole e l'alesaggio del cilindro. I rapporti di compressione consigliati sono compresi tra 7,5 e 8:1 sui motori aspirati e tra 6,5 e 7,0:1 con un turbocompressore. »
- ^ Tim Gilles (2018). Motori automobilistici: diagnosi, riparazione e ricostruzione . Apprendimento Cengage. pp. 13 di 672. ISBN 9781337670227 . Estratto il 6 giugno 2022 .
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- ^ Richard van Basshuysen, Fred Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotor. 8. Auflage, Springer, Wiesbaden 2017, ISBN 978-3-658-10901-1 , Capitolo 10, p. 534
- ^ a b Anton Pischinger (autore): Die Steuerung der Verbrennungskraftmaschinen, in Hans List (a cura di): Die Verbrennungskraftmaschine, volume 9, Springer, Wien 1948, ISBN 978-3-211-80075-1 , p. 14
- ↑ Road and Track , un po' di tempo negli anni '60
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- ^ Brevetto USA 6237579 Somender Singh: "Design per migliorare la turbolenza nelle camere di combustione"
- ^ Il motore a combustione interna di Harry Ralph Ricardo, Blackie and Son Limited.
- ^ LaChance, David (febbraio 2007). "Reignmaker - 1939 Cadillac Serie 39-90" . Notizie sui motori di Hemmings . Riviste di affari della città americana . Estratto il 17 novembre 2015 . “Meccanicamente, le vetture della Serie 90 condividevano i progressi della Serie 75. Il cambio manuale a tre marce sulle vetture V-8 era considerato all'altezza del compito di trasmettere la coppia del V-16, anche perché il motore più grande trasmetteva i suoi impulsi senza intoppi. »
- ^ Street Rodder , 1/85, p.72.
- ↑ Anche se molto piccolo e compatto, il motore a sei cilindri D ha una cilindrata di quasi 4 litri.
- ^ "Kapelstraat 198 8540 Deerlijk - Informazioni recenti" . D-motor.eu. Archiviato dall'originale il 28-03-2012 . Estratto il 6 dicembre 2011 .
- ^ Tacke, Willi; Marino Boric; et al: Directory mondiale dell'aviazione leggera 2015-16 , pagine 256-257. Flying Pages Europe SARL, 2015. ISSN 1368-485X
- ^ Ad esempio, alcune biciclette Dnepr e Ural utilizzavano design a testa piatta che la BMW aveva concesso in licenza ai sovietici.
Collegamenti esterni
- Motore Ford a testa piatta
- Immagini di ogni stile di motore Harley-Davidson
- Motociclette Harley-Davidson modello K
Bibliografia
- BOSCH "Manuale di tecnologia automobilistica" ( ISBN 3-934584-82-9 )
