Árvores de cames dispersas - O que são e por que quero uma?

Parece que, no mundo dos mini, como no Mini Cooper, existe uma árvore de cames chamada cam de dispersão. Ele muda o tempo dos cilindros 2 e 3. Ouvi dizer que o tempo foi alterado para ter 1 e 4 disparando ao mesmo tempo, assim como 2 e 3 em motocicletas de 4 cilindros, mas nunca mudando apenas 1 e 4 ou apenas 2 e 3)

Não parece que mudar a maneira como o tempo funciona em apenas dois cilindros traria muitos benefícios, mas provavelmente não estou analisando direito, pois parece que muitos proprietários de Mini Cooper querem que isso seja feito. Então, o que estou perdendo aqui? Por favor, me deixe mais inteligente.

O que é uma árvore de cames dispersa?

Por que você trocaria apenas os cilindros 2 e 3?

Quais são os principais benefícios de usar esse tipo de árvore de cames?

Por que eles os chamam de 'câmaras dispersas'?

TIA e Saúde !!

Para entender a questão em geral, é bom saber o que é o aplicativo e como ele surgiu.

O motor em questão é o tipo mais antigo de motor de 4 cilindros usado nos Minis da Série A (não o BMW moderno fabricado, mas o produzido pela British Motor Corporation ). Este Mini usou um design de cabeçote específico que possui uma configuração de porta siamesa. O trabalho da porta compartilhada é onde:

• Os cilindros 1 e 2 compartilham uma porta de entrada
• Os cilindros 3 e 4 compartilham uma porta de entrada
• Os cilindros 2 e 3 compartilham uma porta de escape

Esta imagem de uma cabeça da série A altamente modificada mostra do que estou falando.

Você notará que existem cinco portas. Todas as portas estão do mesmo lado da cabeça. As portas quadradas são portas de exaustão e as portas redondas são portas de entrada. Essa configuração um tanto estranha, embora compacta, tem desvantagens. Os dois principais problemas são interferência entre portas e potencial de fluxo.

A interferência entre portas decorre do aspecto compartilhado de algumas portas. Por exemplo, dependendo de onde o curso está ocorrendo no ciclo Otto, o motor pode estar tentando executar uma função de admissão em uma porta (no final do ciclo de admissão) e uma próxima a ela pode estar iniciando seu ciclo de admissão. Ambos os cilindros poderiam estar tentando aspirar ao mesmo tempo, o que significaria que ambos poderiam estar morrendo de fome devido ao fluxo de ar em potencial se estivessem usando a porta por si só.

O potencial de fluxo refere-se à quantidade de ar que uma única porta é capaz de mover. Como os cilindros 1 e 4 têm seu próprio orifício de escape exclusivo, eles têm um melhor potencial de fluxo do que o orifício de escape compartilhado dos cilindros 2 e 3. Como não há concorrência para o orifício de escape, os cilindros 1 e 4 têm um potencial de fluxo melhor do que o porta única compartilhada pelos cilindros 2 e 3.

Isso nos leva à pergunta: O que é uma câmera de dispersão?

Existem árvores de cames de padrão único em que ambos os lobos de admissão / escape compartilham os mesmos perfis. Os lóbulos da câmera abrem a mesma quantidade. Eles abrem e fecham pela mesma duração. Uma árvore de cames de padrão duplo é o local onde existem dois perfis diferentes de lóbulos de cames nos lados da entrada e da saída. Um came de dispersão adequado , conforme usado no motor da Série A, utilizaria quatro perfis diferentes de lóbulos.

A razão para o perfil de difusão do ressalto está a mover a ingestão / eventos de escape que interferem um com o outro para longe uma da outra , de modo a reduzir o impacto dos eventos. Isso significa que menos eliminação ocorreria entre os eventos de entrada no corredor de entrada compartilhado. Para entender melhor, aqui está uma lista dos diferentes perfis de lóbulos necessários (conforme especificado no fórum MiniMania ):

• Um conjunto de valores de temporização para as entradas 1 e 4
• Um conjunto diferente de valores de temporização para as entradas 2 e 3
• Um conjunto específico de valores de temporização para escapamentos 1 e 4
• Um conjunto específico de valores de temporização para escapamentos 2 e 3

O artigo desse fórum continua dizendo:

Ao considerar os problemas em questão, é mais fácil reduzir o motor em dois motores de dois cilindros do que encará-lo como um motor de quatro cilindros, tratando os cilindros 3 e 4 como imagens espelhadas de 1 e 2. O princípio básico é então organizar os lóbulos de cames para maximizar o desempenho, minimizando a interferência entre portas e maximizando o desempenho do fluxo de portas causado pelo compartilhamento de portas e pelo problema de portas incompatíveis. Disse que o princípio era fácil. Suponho que a explicação mais simples do que um came de padrão de dispersão faz é dizer que reduz o tempo compartilhado dos orifícios de entrada siameses, reduzindo assim a interação negativa dos cilindros internos pelos externos.

No entanto, antes que qualquer número de sincronismo e faseamento da câmera possa ser considerado, você precisa apreciar algumas coisas. O cilindro interno de cada par extrai primeiro a carga nova, seguida 180 graus depois pela externa - como observado pelo pequeno experimento descrito acima, as válvulas são abertas juntas por muito tempo. Portanto, o cilindro externo está roubando uma carga nova do interno, exagerado ainda mais pela ação de eliminação no final do curso de indução do cilindro externo, superando a do interno. E a porta de exaustão interna é fundamentalmente menos eficaz em termos de capacidade de fluxo de ar em comparação com a externa; um efeito colateral sendo diferentes períodos de eliminação.

A forma mais simples da câmera de dispersão se ajusta apenas aos cilindros 2 e 3, como você estava sugerindo. Como você pode ver acima, existem cames muito mais complicadas que podem ser projetadas para ajudar todo o motor a respirar melhor. A câmera de dispersão simples é uma troca entre desempenho e custo de pesquisa / desenvolvimento. (Isso remonta ao velho ditado, " custa dinheiro produzir cavalos de potência " . )

O principal objetivo da câmera de dispersão é tirar o máximo proveito do motor. Ele é projetado principalmente com o desempenho em mente. Como você pode ver, com um motor Série A normalmente aspirado, há muito que você pode tirar de um desses motores. Eles foram originalmente projetados para empurrar um carro pequeno pela estrada com uma quantidade mínima de cavalos de força necessária para fazê-lo. Devido ao layout do veículo (baixo centro de gravidade; postura ampla), tornou-se o favorito dos entusiastas do automobilismo europeu. Como todos os entusiastas, sempre há um objetivo de melhorar o desempenho. A câmera de dispersão ajuda a ranger um pouco mais. Para a pessoa comum, essas câmeras não fazem muito sentido. Para o desempenho, pode ser um pouco necessário para levá-los à linha de chegada primeiro.

Quanto ao motivo pelo qual é chamada de câmera dispersa , a única coisa que consigo entender é que isso se deve aos perfis das câmeras dispersas. Como descrito, pode haver quatro lobos diferentes presentes em oito lobos diferentes ... o termo "disperso" parece se encaixar muito bem aqui. Esta é uma suposição da minha parte, mas parece funcionar.