lunes, 12 de marzo de 2018

Sistemas De Distribución Variable


Sistemas De Distribución Variable

Introducción.

Por lo que hemos vistos en los posts anteriores, bien se sabe que entre mayor cantidad de aire ingrese al cilindro, este tendrá mayor potencia.
Para lograr esta potencia también es gracias a la sincronización de los pistones, así como el de las válvulas que esta formado por el cigüeñal, el árbol de levas y así como también las válvulas que permiten el ingreso de aire.

Mecanismo De Distribución En Un Motor Convencional.

Esta vez desharé un mito que entre más rápido gire el motor mejor, pues no es lo ideal, ya que esto dificulta aun más llenar los cilindros, puesto que las válvulas abren y cierran más rápido, lo cual no permite que se llenen los cilindros con el suficiente aire.
Lo ideal es que la válvula de admisión se abra un poco antes de la carrera de admisión y se cierre mucho después, esto es para que tenga una mejor eficiencia y también un mejor llenado de aire en el cilindro.

De igual forma pasara con la válvula de escape la cual debe abrirse un poco antes de iniciarse la carrera de escape y cerrarse un poco después de finalizar la carrera de escape y esto es para facilitar el vaciado del aire y combustible quemado de los cilindros.
Pero la pregunta sería ¿Qué podríamos hacer para mejorar esto de nuestro motor? La respuesta es que no hay solución ya que estos aspectos ya son definidos ya que es un motor convencional y tiene ya definido los ángulos de cruce y no pueden ser modificados.

Mecanismo De Distribución En Un Motor Con Distribución Variable.

Con respecto a la pregunta anterior, aquí si se puede corregir esa definición de los ángulos de cruce ya que este tipo de motor tiene una mejor sincronización en el momento de la apertura y cierre de las válvulas con respecto a la velocidad a la que es sometido el motor, lo cual hace que tenga una mejor eficiencia.

Lo que hace la distribución variable es adelantar o retrasar, el momento de apertura y cierre en función del régimen del motor, que es precisamente lo que se comentó con anterioridad.

Cruce De Válvulas.

El ángulo de cruce de válvulas tiene lugar en el inicio del tiempo de admisión, cuando la válvula de admisión está empezando a abrirse y la de escape no se ha cerrado por completo. Los motores de serie tienen un cruce de válvulas de 15 a 30 grados para un funcionamiento estable en ralentí, economía de combustible, pero tienen un rendimiento muy pobre en altas revoluciones. En los vehículos de carreras el ángulo de cruce entre la válvula de admisión y la de escape va de 60 a 100 grados.


Clasificación De Los Sistemas de Distribución Variable.




Motores Con Esta Tecnología.

Alfa Romeo: Twin Cam; Twin Spark; STC; Multiair. 


BMW: Valvetronic; VANOS; doble VANOS. 


Daihatsu: DVVT. 

Fiat: StarJet; FIRE. 

Ford: VCT; Ti-VCT. 


General Motors Corporation (GM): VVT; DCVCP; Alloytec. 

Honda: VTEC; VTEC-E; i- VTEC; Avanzada VTEC. 


Hyundai: CVVT. 

Lexus: VVT-iE. 


Mazda: S-VT. 

Mitsubishi: MIVEC. 

Nissan: N-VCT; VVL; CVTC; VVEL. 

Porsche: VarioCam VarioCam Plus. 

Protón: Campro CPS; VVT. 

PSA Peugeot Citroën: CVVT. 

Renault: VVT. 

Rover: VVC. 

Suzuki: VVT-M. 

Subaru: AVCS; AVLS. 

Toyota: VVT; VVT-i; VVTL-i; Valvematic.

Volvo: CVVT; CPS. 

Yamaha: VCT.


Sistema De Distribución Variable Con Desplazamiento Del Árbol De Levas.

En este sistema uno de los ejes de levas (generalmente el de admisión) o en algunos casos los dos (el de admisión y el de escape) lleva en la parte delantera un controlador que tiene 4 aspas y puede girar unos 40 grados. Cuando el controlador tiene 3 aspas, podrá girar hasta 60 grados.

Ubicación De Los Componentes Electrónicos Del Sistema VVT De Toyota.

Esquema Del Control Electrónico.


Sistema VVT-i


Partes Del Sistema VVT-i.


Controlador del VVT-i.

El árbol de levas y las paletas forman una sola pieza que puede moverse libremente unos cuantos grados dentro la envoltura del mecanismo del controlador.

La envoltura es una pieza solidaria al engranaje que es movida por la cadena o por la correa del mecanismo de distribución del motor.




Válvula De Control De Aceite (OCV).




Operación De Avance.

Para que se mueva el eje de levas hacia la posición de avance, la válvula de control de aceite debe conectarse a masa o tierra por medio de la ECU. Esto permite empujar el émbolo hacia afuera, comprimiendo el resorte que tiene en la parte delantera y dirigir el aceite por el conducto de color rojo, haciendo girar hacia la derecha el eje de levas.


Operación De Retardo.

Para que se mueva el eje de levas hacia la posición de retardo, la válvula de control de aceite debe desconectarse de masa o tierra y será el resorte el encargado de empujar al émbolo hacia el solenoide, para dirigir el aceite por el conducto de color rojo (en dirección contraria a la gráfica de avance), haciendo girar hacia la izquierda el eje de levas.


Como Opera El VVTI.

Con este movimiento, el sistema VVT-i controla el eje de levas de admisión permitiendo que el ángulo de cruce de la válvula de admisión aumente hasta unos 60° (del ángulo del cigüeñal), con relación a la válvula de escape.



Diferentes Fases De Trabajo Del VVTI.




Ventajas Del VVTI.

El manejo en ciudad.

  • Economía de combustible 6% (mejorado)

  • Disminuye los NOx 40 %

Partes Del Sistema VVTLI.


Árboles De Levas Con Doble Leva.

Los árboles de levas de admisión y escape tienen una leva para baja y media revolución y otra leva para alta revolución.

Esto le permite tener alzada variable (cambia de leva en altas rpm del motor), esto permite una mayor apertura de la válvula.



Balancín Y Válvula.

Se ha adoptado un mecanismo de válvulas del tipo de balancín, mediante el cual ambas válvulas se abren simultáneamente cuando son empujadas por la leva que apoya en el rodillo del balancín.



Construcción Y Operación.

En velocidades bajas y medias del motor (entre 800 y 6000rpm), el pasador del balancín está fuera de lugar empujado por un resorte y el eje tiene un pequeño movimiento libre (no puede abrir la válvula) y solo trabaja la leva de perfil bajo que empuja al rodillo del balancín.


En altas revoluciones del motor (más de 6000rpm), el pasador del balancín está debajo del eje o bulón empujado por la presión de aceite que ingresa por que se abre una segunda válvula OCV, esto permite empujar desde un principio al balancín, por lo tanto, trabaja la leva con perfil más alto y la alzada de la válvula es mayor.



Beneficios.

En altas revoluciones (más de 6000rpm), el motor tiene un ligero aumento en la potencia del motor y el torque, si comparamos un motor con VVT – i y otro motor con VVTL – i.



Valvematic.

Es un nuevo sistema que solo se controla eléctricamente, la alzada de la válvula de admisión, el motor está en la parte posterior del eje de levas del lado de admisión.

La válvula puede tener múltiples alturas en pasos progresivos.

El sistema Dual VVT – i se mantiene con los actuadores hidráulicos en la parte delantera de los ejes de levas.

La familia de los motores ZR usa el sistema valvematic. Como el 1ZR, el 2ZR y el 3ZR-FAE, que incorporan la letra A por el uso del sistema valvematic.

El sistema Valvematic ofrece un ajuste continuo en la válvula de admisión, para elevar el volumen de ingreso de aire y mejorar la eficiencia del combustible, mediante el control de la mezcla.

El sistema se usó por primera vez el 2007 en el Noah y más tarde a principios de 2009 en la familia de motores ZR utilizado en el Avensis por ejemplo. Este sistema es más simple en diseño en comparación con Valvetronic y VVEL, permitiendo que la culata tenga la misma altura.

Funcionamiento.

Durante condiciones de carga ligera, como en ralentí, la válvula solo se abre 1 milímetro y es la mariposa del acelerador quien controla con mayor precisión el volumen del flujo de aire que ingresa al motor.

Para cargas medias a altas, la mariposa del acelerador se abre completamente y el volumen del flujo de aire que ingresa al motor, es controlado por la elevación de la válvula, es decir, que a mayor revolución, mayor será la alzada de la válvula, hasta llegar a los 11 milímetros.

Cuando se compara la sincronización variable de válvulas VVT accionada hidráulicamente y este mecanismo electromecánico que permite variar la altura de la válvula, existe un retraso en el mecanismo hidráulico, pero la combinación de ambos mejora el rendimiento del motor.

Motor Valvematic.




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