空気圧バルブスプリング

空気圧バルブスプリングは、圧縮空気で満たされた金属ベローズ^[1]で、高速内燃機関のバルブを閉じるために使用される金属ワイヤスプリングの代替品として使用されます。このシステムは、1986年にルノーEFタイプでF1に導入されました。

レーシングエンジンは、機械式スプリングではバルブを素早く引き込めず、ピストンにクリアランスが確保できないため、高回転で故障することがよくあります。ルノーの空気圧バルブ技術では、スチールスプリングを軽量の圧縮空気ベローズに置き換えました。これにより、圧力を維持できる限り、バルブをより素早く引き込め、ピストンとバルブの干渉の可能性を減らすことができます。さらに、コイルスプリングバルブを制御するために必要なシート張力の大きさにより、ピークリフト負荷が大きくなります。その結果、バルブトレイン全体に余分なストレスがかかります。共通の圧力リザーバーを共有する空気圧システムは、より静的なレベルの力を維持し、付随するピークリフト負荷の増加なしにバルブを効果的に制御します。

作動機構は、小型の空気圧ラムに似た、ピストンとシリンダーで構成されています。通常、油圧タペットが収まるタペット ボアがシリンダーになり、リテーナー アセンブリがピストンになります。加圧空気 (窒素) がこのシリンダーに送り込まれ、ピストン/リテーナーがシリンダーの上部まで上昇し、バルブがシートと気密シールを形成します。圧縮ガスは、いわばバネになりますが、高回転時のバネと同じ特性はありません。ピストンとリテーナーの間に小型の軽量バネが取り付けられている場合があり、システムの電源がオフになると、バネがピストンをボアの底に向かって押し下げ、リテーナーを押し上げます。これにより、シャットダウン時にクラウンとバルブが接触することがなくなります。

空気圧バルブスプリングは、最もパワフルなものの一つとよく言われるターボチャージャー付きエンジンでルノーに優位性を与えました。しかし、信頼性とシャーシの扱いの悪さから、1989年までルノー車は成功しませんでした。その年、ルノーはウィリアムズに新しいV10エンジンを提供し、連勝を始めました。

空気圧バルブスプリングは、 2002年にアプリリアRSキューブでデビューして以来、いくつかのMoto GPバイクエンジンにも使用されています。2005年には、チームロバーツが、競争力のないKTMエンジン搭載バイクで初めて空気圧バルブをフルタイムで使用しました。今日では、ヤマハ、スズキ、ホンダなど、ほぼすべてのMotoGPチームがバイクに空気圧バルブ技術を使用しています。ドゥカティはデスモドロミック設計を採用しています。

空気圧バルブスプリングはF1エンジンの標準となっているが、多く^のメーカー^{[誰? ] [例が必要]}が^{[いつ? ]}カムシャフトを使わずにコンピュータ制御の電磁バルブ駆動 (EVA)を研究し^、可動部品を減らしながらバルブ制御を改善している。特に、ルノーとフリーバルブ (ケーニグセグの監督下) は、量産道路車両向けの技術開発に関心を持つ2つの企業である。^{[出典が必要]}

• 4ストロークサイクルエンジンバルブ
• ヘリカルカムシャフト