La sincronización variable de válvulas (VVT) es un sistema para variar la apertura de la válvula de un motor de combustión interna . Esto permite que el motor entregue alta potencia, pero también funcione de manera manejable y eficiente a baja potencia. [1] Hay muchos sistemas para VVT, que implican cambiar el tiempo relativo, la duración o la apertura de las válvulas de admisión y escape del motor.
Uno de los primeros sistemas VVT prácticos utilizó un variador para cambiar la fase [nota 1] del árbol de levas y las válvulas. Este simple sistema no puede cambiar la duración de la apertura de la válvula o su elevación. [nota 2] Los sistemas VVT posteriores, como el árbol de levas helicoidales o los sistemas de fulcro móvil, también podrían cambiar estos factores. A pesar de esta limitación, el variador es un dispositivo relativamente simple de agregar a un motor existente y, por lo tanto, permanece en servicio en la actualidad.
Como el beneficio del variador se basa en cambiar la sincronización relativa entre la admisión y el escape, los sistemas de variador solo se aplican a los motores de doble árbol de levas en cabeza . Sería posible un sistema de variador que moviera un solo árbol de levas tanto para la entrada como para el escape, pero no tendría ningún beneficio de rendimiento.
Sistema Alfa Romeo
Alfa Romeo fue el primer fabricante en utilizar un sistema de sincronización variable de válvulas en automóviles de producción (patente de EE. UU. 4.231.330). El Alfa Romeo Spider 2.0 L de 1980 tenía un sistema VVT mecánico en los automóviles con inyección de combustible SPICA vendidos en los EE. UU. Más tarde, esto también se usó en los modelos Alfetta 2.0 Quadrifoglio Oro de 1983, así como en otros automóviles. La técnica se deriva del trabajo realizado en la década de 1970 por el ingeniero de Alfa Romeo Giampaolo Garcea y en italiano el dispositivo se denomina variatore di fase . [2] El motor Alfa Romeo Twin Spark , introducido en el Alfa Romeo 75 de 1987 , también usa sincronización variable de válvulas. [3] [4]
El sistema Alfa varía la fase (no la duración) de la sincronización de la leva y opera en el árbol de levas de entrada. [5]
El variador de Alfa Romeo es una cámara cilíndrica que contiene una cámara de presión y un pistón junto con estrías helicoidales. La presión de aceite del motor mueve el pistón interno que gira ligeramente debido a las estrías helicoidales y avanza la sincronización de la válvula de entrada en 25 grados. El flujo de aceite al variador está controlado por una válvula solenoide . Cuando la velocidad del motor alcanza una cierta velocidad, normalmente 1500-2000 rpm en la aplicación Twin Spark , el solenoide se activa y hace que el aceite presurizado se dirija a través del árbol de levas de entrada hacia el variador. La posición del árbol de levas de entrada se avanza 25 grados, lo que aumenta la superposición de válvulas . Permanece en este estado avanzado hasta aproximadamente 5000 rpm cuando el solenoide se apaga y el pistón del variador devuelve la sincronización de la válvula a su estado natural. La sincronización variable aumenta la flexibilidad de rango medio del motor y reduce las emisiones. Los puntos de cambio exactos dependen de la versión. Es notable que este sistema relativamente temprano solo tiene dos configuraciones: sin cambios y completamente avanzado. [ cita requerida ]
Aplicaciones
- 1980 Alfa Romeo Spider [2]
- 1987 Alfa Romeo 75 Twinspark
- 1991 Alfa Romeo 155 motores de gasolina de 1,8 ly 2,0 l
- 1997 Alfa Romeo 156 con motores de gasolina de 1,6 l, 1,8 ly 2,0 l [6]
- 1998 Alfa Romeo GTV y Spider con motores de gasolina de 1,8 ly 2,0 l [7]
- 2000 Alfa Romeo 147 con motores de gasolina de 1,6 ly 2,0 l, [8] excepto el modelo con motor de 105 CV
- 2001 Fiat Stilo con el 1.8l [9] o 2.4l [10] motores
Sistema Volkswagen
Volkswagen usa un sistema de variador con dos variadores, uno para cada árbol de levas. Al igual que el sistema Alfa Romeo, se trata de unidades hidráulicas controladas eléctricamente, montadas en la polea de la correa de distribución del árbol de levas. [11] Estos sistemas están instalados en los motores Volkswagen VR5 y VR6 , y también en los motores W8 y W12 . Los motores W de banco múltiple tienen cuatro variadores en total, uno para cada árbol de levas.
El variador Volkswagen se conoce como "variador estriado", debido a la forma de los componentes hidráulicos. A diferencia del sistema Alfa Romeo con sus estrías helicoidales y actuación indirecta, [nota 3] el sistema Volkswagen tiene una acción de rotación directa. Los componentes internos del variador se asemejan a una rueda de paletas dentro de una carcasa suelta, por lo que es libre de moverse algunos grados de lado a lado. Aplicando presión hidráulica en un lado de estas paletas, se logra un cambio de fase. [11] El fluido hidráulico es aceite de motor, controlado por una válvula solenoide montada en la culata de cilindros y controlada por la ECU . Un sensor de efecto Hall también monitorea la posición del árbol de levas.
Otros sistemas VVT basados en variadores
- Sincronización variable de levas , Ford
- VANOS , BMW
Referencias
- ^ La fase se refiere a la sincronización relativa entre los árboles de levas de admisión y escape, expresada como una medida angular.
- ^ 'Elevación' es la distancia a la que se abren las válvulas.
- ^ La acción hidráulica en el Alfa Romeo es axial, utilizando estrías helicoidales para luego provocar una rotación del variador.
- ^ Volkswagen, variador estriado , págs. 4-5
- ^ a b "Preguntas frecuentes sobre Alfa Romeo Spider" .
- ^ re (17 de octubre de 2005). "Alfa Romeo" . italiaspeed.com . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "La Historia de ALFA Romeo 75" .
- ^ "Sincronización variable de válvulas (VVT)" . Austincc.edu . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "Variador Alfa Romeo 156" . Alfaworkshop.co.uk . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "Variador Alfa Romeo GTV" . Alfaworkshop.co.uk . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "Variador Alfa Romeo 147" . Alfaworkshop.co.uk . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "Variador Fiat Stilo" . Fiatworkshop.co.uk . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ "Técnico: número de pieza del solenoide variador stilo" . El Foro FIAT . Consultado el 31 de marzo de 2018 .
- ^ a b "Distribución variable de válvulas con variador estriado" (PDF) . Programa de autoaprendizaje Volkswagen.