Betrieb der pneumatischen Ventilfeder in der Formel 1

Bei der Formel-1-Weltmeisterschaft 2006 waren die Regeln für pneumatische Ventilfedern zulässig.

Diese Motoren mussten einen 90 ° V8-Motor mit 2,4 Litern Hubraum, 4 Ventilen pro Zylinder mit zwei obenliegenden Nocken pro Zylinderbank und pneumatischen Ventilfedern haben.

Einige dieser Motoren hatten am Ende der Saison mehr als 20.000 U / min. Das gegenseitige Gewicht eines Tellerventils mit 20.000 U / min zu fahren, ist absolut erstaunlich und von außen scheint es fast unmöglich, nach innen zu schauen.

Meine Frage

Wie haben die F1-Ingenieure diese Ventile so konstruiert, dass sie funktionieren?

Sie mussten Nocken laufen lassen, daher war dies keine Lösung ohne Nocken.

Wie haben die Nocken mit den pneumatischen Ventilfedern interagiert?

Hat der Motor eine pneumatische Pumpe angetrieben, die Luftdruck bereitstellte, oder mussten sie einen Lufttank füllen, so wie es das Team der CART-Serie mit ihrer pneumatischen Ventillösung zu tun hatte?

Normale Ventilfedern schneiden den Senf in F1 nicht

Deshalb haben pneumatische Ventilfedern keine Federn.

Stattdessen verwenden sie eine Kammer mit unter Druck stehendem Stickstoff, um die Ventile wieder in die "geschlossene" Position zu bringen, nachdem die Nocken ihren Lauf genommen haben.

Das folgende Diagramm (von dieser Webseite ) zeigt einen Vergleich der regulären Ventilfedern links mit dem pneumatischen Aufbau rechts. Die Druckkammer ist im dritten Diagramm als "121" gekennzeichnet.

Betrieb

• Ventilöffnung

  Die Cams sind nichts Besonderes; Sie betätigen das Ventil mit einer Schaufelscheibe oder einem Nockenstößel, sodass sich die Ventile wie bei einem Pkw auf der Straße nach unten bewegen.

• Ventil schließen

  Anstelle von Federn werden die Ventile nur mit hohem Gasdruck in ihre geschlossene Position gedrückt.

  Auf der Webseite wird auch erwähnt, dass beim Herausziehen von F1-Motoren mit pneumatischem Ventiltrieb eine entfernte Gasflasche angeschlossen werden muss, um zu verhindern, dass die Ventile in die Kolben klappern.

Druckbehälter

Dieses Reservoir wird wahrscheinlich vor dem Rennen unter Druck gesetzt und aus mehreren Gründen allein gelassen:

• das Reservoir ist mit trockenem Stickstoff gefüllt; Wenn es eine Pumpe gäbe, die ständig den verlorenen Druck wieder auffüllt, würde sie regelmäßig Luft in das System einleiten, was unerwünscht ist.

• Das Ablassen einer Pumpe vom Motor ist parasitär

• Wenn sie Gewicht verlieren können, werden F1-Teams es definitiv verlieren