Tecnologías Avanzadas en Motores: Distribución Variable y Sobrealimentación

Sistemas de Distribución Variable en Motores

Si se modifica la alzada de las válvulas, además de variar la sección de entrada y salida de los gases, también se alteran los avances y retrasos de las mismas. A pesar de esto, algunos sistemas incorporan variadores de fase del árbol de levas.

Variadores de Alzada de Válvulas

Valvetronic

Para conseguir una alzada variable, el sistema Valvetronic recurre a un accionamiento indirecto de las válvulas. La leva no ataca directamente al semibalancín, sino que lo hace a través de una pieza intermedia que, en función de su posición, un mismo ataque de leva repercute en mayor o menor alzada de la válvula.

Está compuesto por:

• Motor eléctrico
• Centralita (unidad de control electrónico)
• Eje excéntrico
• Palanca intermedia
• Semibalancín
• Compresor hidráulico
• Sensor de la leva excéntrica

Distribuciones Variables Tipo VTEC

Los sistemas de distribución variable tipo VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) permiten una apertura de válvulas controlada electrónicamente. En este tipo de distribución, cambia tanto la alzada de la válvula como el momento de apertura y cierre. Pueden incorporar uno o dos árboles de levas en cabeza.

Existen diversas evoluciones de los sistemas VTEC:

• VTEC: Es el primer desarrollo. Las válvulas de admisión abren por igual, pero con menor alzada a bajas y medias revoluciones, y mayor alzada a altas.
• VTEC-E: En esta variante, una de las válvulas de admisión se mantiene prácticamente cerrada a bajas revoluciones, lo que provoca una mejor homogeneización de la mezcla.
• i-VTEC: Es el sistema VTEC con un variador de fase proporcional que permite el desfase continuo del árbol de levas, mejorando el par a bajas revoluciones.

Sobrealimentación en Motores de Combustión

La sobrealimentación consiste en introducir aire previamente comprimido para aumentar su presión y mejorar el rendimiento volumétrico del motor. Es muy útil para motores diésel, porque trabajan con exceso de aire y, cuanto más aire se admita, mejor será el rendimiento y menor la contaminación.

Turbocompresores

Los turbocompresores comprimen el aire que va a entrar en la admisión utilizando la energía calorífica de los gases de escape, aprovechando la energía térmica contenida en estos.

Turbocompresores de Geometría Fija

En los turbocompresores de geometría fija, se intercala en la línea de escape una turbina que es accionada por la energía calorífica de los gases de escape. Unido al compresor en el otro extremo, intercalado en el colector de admisión, este aumenta la presión del aire de admisión que va a llenar el cilindro.

Ventajas:

• Aumento del rendimiento volumétrico
• Incremento de prestaciones
• Disminución del consumo

Inconvenientes:

• Encarecimiento del motor
• Aumento de temperatura
• Pérdida de fiabilidad
• Pérdida de rendimiento a bajas revoluciones
• Presión de admisión descontrolada

Para evitar averías:

• Evitar parar el motor inmediatamente después de haber trabajado a altas revoluciones.
• No arrancar con el acelerador pisado.
• No detener el motor estando acelerado.

Turbocompresores de Geometría Variable

En los turbocompresores de geometría variable, unos álabes se inclinan más o menos dependiendo del aire que queramos que incida sobre ellos. Este sistema está controlado por la centralita del motor.

Compresores Volumétricos

Los compresores volumétricos sirven para aumentar el rendimiento volumétrico elevando la presión del aire de admisión. A diferencia de los turbocompresores, el accionamiento es mecánico desde el cigüeñal, en lugar de aprovechar los gases de escape.

Ventajas:

• Mayor rapidez y progresividad en la respuesta
• Mejor rendimiento a bajas revoluciones
• Menor calentamiento

Inconvenientes:

• Peor rendimiento a altas revoluciones
• Mayor absorción de potencia del motor

Compresor Roots

El compresor Roots es un impulsor que aumenta la presión de la admisión, impulsando el aire gracias a la velocidad que adquiere el cigüeñal.

Compresor Lysholm

El compresor Lysholm, variante del Roots, se usa en la actualidad. Consta de dos rotores de forma helicoidal que engranan entre sí. Así se consigue disminuir el volumen de la cámara por el giro de los rotores y comprimir el aire a mayor presión.

Compresor Centrífugo o G

El compresor centrífugo o G, utilizado por el grupo Volkswagen, no se usa en la actualidad debido a problemas de lubricación y estanqueidad. Consta de unas espirales fijas a la carcasa y otras móviles.