Fonctionnement du ressort de soupape pneumatique en formule 1

Au championnat du monde de Formule 1 2006, les règles autorisaient les ressorts pneumatiques.

Ces moteurs devaient avoir un moteur V8 à 90 ° avec une cylindrée de 2,4 litres, une configuration à 4 soupapes par cylindre avec deux cames en tête par rangée de cylindres et des ressorts de soupapes pneumatiques.

Certains de ces moteurs dépassaient les 20 000 tr / min à la fin de la saison. Conduire le poids réciproque d'une valve champignon à 20 000 tr / min est absolument étonnant et de l'extérieur, il semble presque impossible.

Ma question

Comment les ingénieurs F1 ont-ils conçu ces vannes pour fonctionner?

Ils devaient exécuter des cames, ce n'était donc pas une solution sans came.

Comment les cames interagissaient-elles avec les ressorts de soupape pneumatiques?

Le moteur entraînait-il une pompe pneumatique qui fournissait de la pression d'air ou avait-il besoin de remplir un réservoir d'air tout comme l'équipe de la série CART avait à faire avec leur solution de soupape pneumatique?

Les ressorts de soupape réguliers ne coupent pas la moutarde en F1

C'est pourquoi les "ressorts" des valves pneumatiques n'ont pas de ressorts.

Au lieu de cela, ils utilisent une chambre d'azote sous pression pour ramener les soupapes en position «fermée» après que les cames ont suivi leur course.

Le diagramme ci-dessous (à partir de cette page Web ) montre une comparaison des ressorts de soupape réguliers à gauche avec la configuration pneumatique à droite. La chambre sous pression est marquée sur le troisième diagramme par "121".

Opération

• Ouverture de soupape

  Les cames n'ont rien de spécial; ils actionnent la soupape en utilisant une conception de cale de godet ou de suiveur de came, de sorte que les soupapes se déplacent vers le bas comme dans un véhicule de tourisme.

• Fermeture de soupape

  Au lieu de ressorts, les soupapes sont poussées dans leur position fermée en utilisant uniquement une pression de gaz élevée.

  La page Web mentionne également que lorsque les moteurs F1 à soupapes pneumatiques sont retirés du moteur, une bouteille de gaz à distance doit être connectée pour empêcher les soupapes de cliqueter dans les pistons.

Réservoir sous pression

Ce réservoir est probablement sous pression avant la course et laissé seul, pour plusieurs raisons:

• le réservoir est rempli d'azote sec; s'il y avait une pompe qui reconstituait constamment la pression perdue, elle introduirait de l'air régulier dans le système, ce qui n'est pas souhaitable.

• l'exécution d'une pompe sur le moteur est parasite

• si elles peuvent perdre du poids, les équipes de F1 le perdront certainement