Tecnologías Avanzadas en Distribución de Motores: Multiválvulas y Admisión Variable

Tecnologías Avanzadas en Distribución de Motores

La optimización del rendimiento de los motores de combustión interna se apoya fundamentalmente en la gestión eficiente del flujo de gases dentro de los cilindros. A continuación, se detallan sistemas clave para lograr esta mejora.

Sistemas Multiválvula

Consiste en la utilización de más de una válvula (admisión y/o escape) funcionando simultáneamente o solo cuando es necesario. Las válvulas se montan sobre la culata en paralelo (dos a dos en el caso de cuatro válvulas) y son comandadas habitualmente por dos árboles de levas: uno para admisión y otro para escape.

Ventajas de los Sistemas Multiválvula

• La sección de entrada aumenta al menos en un 30%.
• Permite optimizar el volumen y la forma de la cámara de combustión.
• Las válvulas pesan menos, por lo que las aperturas son más rápidas.
• Los muelles son más suaves, lo que evita el efecto rebote, resultando el conjunto menos ruidoso.
• El menor tamaño de las válvulas favorece su refrigeración.

Admisión Variable

Consiste en modificar las características del colector de admisión para adaptarlas a los distintos regímenes de giro con el fin de mejorar el llenado de los cilindros.

Métodos de Admisión Variable

Existen dos formas principales de implementar la admisión variable:

Inercia de los Gases

A medida que aumentamos el régimen de giro, deberíamos disminuir la longitud y aumentar el diámetro de los conductos, de manera que se mantenga la inercia de los gases sin producir pérdidas de carga. Con esto, deducimos que:

• A bajo régimen tendremos colectores largos y estrechos.
• Para revoluciones altas, se requieren conductos anchos y cortos.

Resonancia Acústica

Este método se basa en el estudio de las oscilaciones de la masa gaseosa producidas en el interior del colector de admisión. Si se incorpora un dispositivo que varía la dimensión del colector en función de dichas oscilaciones, conseguiremos un mejor llenado a diferente número de revoluciones.

Distribución Variable

Estos sistemas ofrecen la posibilidad de disponer de al menos dos diagramas de distribución:

1. Uno para regímenes bajos-medios que permite mejorar el llenado de los cilindros.
2. Otro diagrama que proporciona altas prestaciones a regímenes elevados.

El resultado es un motor más elástico, con una curva de par más amplia y estable, además de ser potencialmente menos contaminante.

Sistema Variocam

Este sistema varía el diagrama de la distribución mediante un tensor hidráulico situado en la cadena que transmite el giro entre los dos árboles de levas y actúa sobre el árbol de admisión. Este sistema es controlado por el calculador de la inyección que, mediante una señal eléctrica, regula el tensor desplazable.

Funcionamiento del Variocam

Cuando nos encontramos por debajo de las 1500 rpm o por encima de las 5500 rpm, el tensor hidráulico se encuentra en la posición superior, por lo que no actúa sobre el diagrama. Al alcanzar las 1500 rpm, el tensor hidráulico se desplaza a la posición inferior, por lo que el árbol de levas de admisión recibe un avance de 7,5º respecto del de escape. Con esto variamos el diagrama y conseguimos un mayor llenado de los cilindros, puesto que abren antes y cierran después.

Sistema V-TEC

Este sistema se basa en la variación de la alzada de las válvulas y de sus momentos de apertura en función de las revoluciones.

Funcionamiento del V-TEC

Este sistema incorpora, para un motor de cuatro válvulas por cilindro, tres levas para admisión y tres para escape. Las levas de los extremos son de menor alzada que la central. Esta última solo actúa en altas rpm y es activada por el calculador de inyección. Al activarse, conseguimos la sincronización de las tres levas, estando comandadas las tres por la central, que tiene una mayor alzada que las demás. Esto resulta en un mayor tiempo de apertura y un mejor llenado de los cilindros. Cuando las revoluciones bajan, el muelle de retorno empuja los pistones y desacopla los balancines.

Sistema VTEC-E

Este sistema deriva del anterior, pero varía en su forma de actuar, interviniendo solo sobre la admisión: abre solamente una válvula a bajas revoluciones y las dos a altas revoluciones, obteniendo claras ventajas con este sistema.

Funcionamiento del VTEC-E

Cuando el motor supera las 2500 rpm, el calculador de inyección envía una señal que abre la válvula que da paso a la presión hidráulica, desplazando los pistones. Quedan así los balancines conectados entre sí y abriendo las dos válvulas al unísono. Este sistema también incorpora un sistema de admisión variable, mejorando aún más el funcionamiento del motor.