Optimización del Rendimiento Motor: Distribución Multiválvulas y Sistemas de Admisión Variable

Distribución Multiválvulas: Mejora del Llenado del Cilindro

La carga del cilindro mejora significativamente al aumentar la sección de paso de los gases, lo que reduce la resistencia y disminuye la pérdida de carga. La solución más eficaz es duplicar el número de válvulas, lo que permite reducir el diámetro de cada una y aprovechar mejor el espacio disponible en la cámara de combustión. El objetivo principal es mejorar el llenado del cilindro, por lo que se da preferencia a las válvulas de admisión. Un mejor aprovechamiento de la energía calorífica se traduce en mayor rendimiento, menor consumo y emisiones de escape más limpias.

Ventajas de la Distribución Multiválvulas

• Aumento de la sección de entrada: Mejora en un 30% la capacidad de admisión.
• Optimización de cámaras de combustión: Permite un diseño más eficiente del volumen y la forma de las cámaras.
• Válvulas más ligeras y pequeñas: Reduce el efecto de inercia y mejora la refrigeración.
• Muelles más suaves: Disminuye el rebote de las válvulas y reduce el ruido operativo.

Admisión Variable: Adaptando el Flujo de Aire al Régimen del Motor

La admisión variable busca mejorar la carga del cilindro modificando las características del colector de admisión en función de las necesidades del motor.

Principios Clave de la Admisión Variable

Inercia de Gases

Para optimizar el llenado y el par motor a bajo régimen, se prefieren colectores largos y estrechos. Sin embargo, a altas revoluciones, son más eficientes los colectores anchos y cortos, que facilitan un mayor flujo de aire.

Resonancia Acústica

Este principio estudia las variaciones de la masa de gas dentro del colector de admisión, provocadas por la apertura o cierre de las válvulas de los diferentes cilindros. Las dimensiones del colector determinan sus características acústicas, que pueden ser aprovechadas para mejorar el llenado.

Sistema ACAV (Acoustic Control Induction System)

El sistema ACAV es un ejemplo de admisión variable donde el colector de admisión se desdobla en dos conductos de longitud y sección diferentes. Incorpora un repartidor en la entrada común, donde se ubica la mariposa de gases. Para alimentar el cilindro, el repartidor cuenta con un circuito largo de paso libre y uno corto controlado por cuatro mariposas, permitiendo adaptar la longitud efectiva del colector.

Distribución Variable: Flexibilidad en la Apertura de Válvulas

Los sistemas de distribución variable ofrecen la posibilidad de disponer de al menos dos diagramas de distribución. Uno está optimizado para bajos y medios regímenes, mejorando el llenado para obtener un buen par motor desde bajas revoluciones. El segundo diagrama proporciona altas prestaciones a regímenes elevados.

Sistemas Destacados de Distribución Variable

Variocam (Porsche)

Desarrollado por Porsche, el sistema Variocam varía el diagrama de distribución mediante un tensor hidráulico de la cadena que transmite el giro entre los dos árboles de levas y actúa solo en el de admisión. Es controlado por la unidad de control de inyección. La regulación con menor cruce se aplica por debajo de 1500 rpm y por encima de 5500 rpm; la de mayor cruce se utiliza entre 1500 y 5500 rpm. El árbol de admisión se desplaza 7,5º respecto al de escape (que permanece fijo), lo que equivale a 15º en el cigüeñal.

VTEC (Honda)

El sistema VTEC de Honda permite que las válvulas se abran ligeramente a bajas revoluciones y progresivamente más a medida que aumentan las revoluciones. Este sistema se aplica tanto en válvulas de admisión como de escape, optimizando el rendimiento en todo el rango de operación del motor.

VTEC-E (Honda)

Derivado del VTEC, el VTEC-E se enfoca exclusivamente en las válvulas de admisión. A bajas revoluciones, abre solo una válvula de admisión por cilindro para crear una mayor turbulencia y mejorar la combustión. Por debajo de 2500 rpm, los balancines primario y secundario actúan de forma independiente; por encima de 2500 rpm, los balancines se conectan entre sí, y la leva primaria mueve ambas válvulas de admisión, permitiendo un mayor flujo de aire.