Distribución variable Ferrari

            Ferrari diseñó un sistema de distribución variable que ofrece una alta gama de leyes de distribución a lo largo de todo su régimen de giro, para así en cada momento, las cotas de distribución sean las exigidas por el motor.

El elemento mas innovador en este sistema de Ferrari fue un acertado diseño del árbol de levas. En función de las revoluciones por minuto del motor el sistema varía el diagrama de apertura y cierre de las válvulas a través del convertidor de fase (ver figura 49).

Figura 49: Convertidor de fase de Ferrari, se aprecia el desplazamiento del árbol de levas.

          Una característica que diferencia a este sistema de otros es que las levas utilizadas son cónicas, vistas lateralmente (ver fig. 50).

Levas-cónicas-otros-elementos-plato-oscilante-patín-taqué

Figura 50: Levas cónicas y otros elementos como plato oscilante, patín, taqué entre otros.

            El árbol de levas tiene la posibilidad de desplazarse en ambos sentidos longitudinales, a través de un sistema hidráulico con el fin de que la leva sea variable tanto en amplitud como en alzada. También es importante resaltar que el árbol de levas a parte de desplazarse longitudinalmente tiene la posibilidad de variar su rotación a través de un regulador centrífugo como se puede ver en la figura 51.

Regulador-centrífugo-Ferrari

Figura 51: Regulador centrífugo de Ferrari.

            Si nos fijamos en la figuras 50 y 51 vemos que entre el perfil de levas y el empujador tenemos otros elementos. Estos elementos no son más que un plato oscilante, encima de un soporte y encima de este un patín que puede bascular sobre los extremos soporte, siendo ligeramente curva la superficie del patín, que es el que está en contacto directo con el perfil de la leva, para que presente un ataque puntual definido. De esta forma, el conjunto del taqué presenta un movimiento de oscilación que hace posible una excelente adaptación del patín sobre el perfil de la leva, en cualquier posición que se encuentre, realizándose una perfecta transmisión de movimiento a la válvula.

            Este motor lo montó Ferrari sobre un motor en V con cuatro árboles de levas dos para cada bloque del motor en V. Tras haberse ejecutado el sistema hidráulico que mueve hacia la derecha el árbol de levas se incrementa el desarrollo de la leva, y con ello aumentando la alzada y el tiempo de apertura de la válvula, mientras el conjunto basculante del taqué va adaptándose al ángulo que resalta dicho desplazamiento.

          Cuando el motor requiera desplazar el árbol de levas, anteriormente debe hacer presión hidráulica en el cilindro soporte. Esto propina el desplazamiento de un émbolo que moverá al árbol de levas y así posicionar a los taqués de las correspondientes válvulas ampliándose las cotas de estas. Existe un muelle en el interior del convertidor de fase que se opone al libre movimiento del árbol de levas, de esta forma ya sea con presión hidráulica o volviendo a su posición inicial el árbol de levas tiene la libertad de desplazarse en ambas direcciones regularmente con este muelle, según aumente o disminuya el régimen de giro del motor.

            La centralita del vehículo es la encargada de gestionar las diferentes presiones para calibrar con precisión el desplazamiento del árbol de levas. En el recorrido de la leva cónica existe una variación en la alzada de las válvulas de 2,4 mm a 6,75 mm.

  • Cuando el árbol trabaja a baja velocidad, las cotas de distribución que ofrece el árbol de levas son: AAA = 15º RCA = 35º AAE = 43º RCE = 7º
  • Cuándo el régimen de giro es máximo, la ley de distribución queda así: AAA = 30º RCA = 70º AAE = 68º RCE = 32º

*Avance Apertura Admisión (AAA), Retraso Apertura Admisión (RCA), Avance Apertura Explosión (AAE) y Retraso Cierre Escape (RCE)

            Por último queremos comentar que las estrías helicoidales del árbol de levas (situadas en la parte del árbol de levas que queda dentro del convertidor de fase) originan un giro cuando este se desplaza por lo que obtenemos una variación de fase que se suma a la variación de fase que también provoca la presión hidráulica combinándose estas de una forma bastante acertada. En conclusión podemos decir que con la variación de fase de acción hidráulica y la variación de fase helicoidal, se obtiene una alta precisión de cotas de distribución y régimen de giro.

          En conclusión, gracias a las múltiples de leyes de distribución que ofrece el sistema de distribución variable Ferrari, se logra en el motor ganancias muy sustanciales, tales como:

  • régimen de ralentí muy estable.
  • mayores potencias especificas.
  • menos población en los gases de escape.
  • menor consumo especifico de combustible.

Imágenes del sistema de distribución variable de Ferrari

En el sistema de distribución variable de Ferrari se han elaborado diversas imágenes con el objetivo de plasmar en cada imagen características peculiares del sistema de distribución, estas imágenes son:

Figura 89: el objetivo de esta imagen es apreciar de forma general las características fundamentales de este sistema como son el convertidor de fase, el regulador centrífugo y las levas de perfil cónico.

 

 

Figura 89: Sistema de distribución de Ferrari.

Figura 90: se aprecian las levas cónicas. El objetivo de esta imagen es apreciar con claridad el perfil de leva cónico.

 

 

Figura 90: Sistema de distribución de Ferrari, se aprecian la levas cónicas.

Figura 91: se aprecia una válvula, asiento de válvula, taqué, platillo oscilante, muelles entre otros elementos. El objetivo de esta imagen es distinguir que el sistema de distribución de Ferrari también se preocupó por diseñar otros elementos dispuestos en el taqué para rentabilizar al máximo el perfil de leva cónico.

Figura 91 - Sistema de distribución de Ferrari, se aprecia una válvula, asiento de válvula, taqué, platillo oscilante, muelles entre otros elementos.

Figura 91: Sistema de distribución de Ferrari, se aprecia una válvula, asiento de válvula, taqué, platillo oscilante, muelles entre otros elementos.

Figura 92: se aprecia el desplazamiento del árbol de levas. El objetivo de esta imagen es marcar a través de las líneas rojas y verdes el desplazamiento que sufre el árbol de levas de admisión tras actuar el convertidor de fase y así posicionar a las levas sobre las válvulas con un mayor o menor perfil de la alzada de la leva.

 

Figura 92: Sistema de distribución de Ferrari, se aprecia el desplazamiento del árbol de levas.

Figura 93: regulador centrífugo. El objetivo de esta imagen es ver el giro que proporciona el regulador centrífugo al árbol de levas. El regulador emplea dos masas (piezas verdes) las cuales a unas determinadas r.p.m. desplazan por la fuerza centrífuga accionando un giro al árbol de levas (pieza roja).

 

Figura 93: Sistema de distribución de Ferrari, regulador centrífugo.

Figura 94: se aprecian el convertidor de fase y la electroválvula. El objetivo de esta imagen es apreciar la electroválvula y las diferentes partes del convertidor de fase y sus dentados.