Distribución variable Honda VTEC

Honda VTEC

            Honda diseña un sistema de un motor de serie con un sistema de distribución variable, lo suficientemente eficaz como para proporcionarle una potencia específica de 100 Cv/litro a 8.000 r.p.m., ambas cifras nunca se habían alcanzado.

Podemos observar el sistema de distribución variable en la figura 58 denominado VTEC, el cual en cada cilindro lleva cuatro válvulas que funcionan permanentemente desde el momento que arranca el motor.

 

            Dos levas de las tres tienen el mismo perfil e igual posición relativa a la válvula y dichas levas son las que mueven directamente los balancines que actúan sobre las válvulas, cuando el motor marcha a velocidades moderadas (ver figura 59).

 

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Figura 58: Sistema de Distribución VTEC.

La otra leva esta situada en medio de la leva antes citada es de mayor alzada y de amplio desarrollo de perfil, el desfase entre las levas de admisión y escape es de mayor ángulo que el de las levas pequeñas, motivando amplios valores. La leva central está girando y moviendo a su respectivo balancín, con la diferencia de que esta leva no tiene efecto sobre ninguna válvula.

Figura 59: Elementos del Sistema VTEC, se aprecia que esta a bajas revoluciones al no estar enclavados los tres balancines por el pasador.

            Cuando el motor alcanza un régimen de giro que sea a altas revoluciones (5.500 r.p.m.) la central electrónica envía la señal de control sobre la válvula para que abra el paso de aceite que entrará en el cilindro del balancín donde empujará y moverá los dos pequeños pistones quedando solidarios los tres balancines del árbol de levas, por lo que los tres balancines estarán unidos entre si, por los émbolos mencionados ver figura 60. En este momento la leva central gobernará el movimiento de los balancines y correspondientemente las aperturas de las válvulas anulando a las levas laterales ya que al tener mayores dimensiones las levas laterales no alcanzan a sus respectivos balancines. Esta leva central produce en el motor un nuevo diagrama de distribución con nuevas y amplias cotas, apostadas a los altos regímenes de giro que trabaja el motor permitiendo un llenado más completo de masa en los cilindros.

 

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Figura 60: Sistema VTEC a altas revoluciones y otros elementos.

En este sistema VTEC que hemos definido, vemos que hay claramente dos leyes de distribución una para alta velocidad del motor y otra para un régimen de giro moderado.

 VTEC-E

Una variante del VTEC es el VTEC-E, la “E” viene de “Econony”, por lo que el objetivo de este motor esta en la reducción del consumo de combustible y de las emisiones de los gases de escape. Honda para el primer VTEC-E utilizo el conocido motor del Honda Civic de 4 cilindros y 1,5 litros. Para la desconexión de las válvulas se utiliza el VTEC-SOCH desarrollado con tan solo un árbol de levas situado en la parte superior.

El VTEC-E actúa sobre las válvulas de admisión teniendo las válvulas de escape un diagrama de distribución constante. El sistema solo actúa sobre las válvulas de admisión, a bajas r.p.m. solo abre una de las válvulas y altas r.p.m. abren las dos por lo que de esta manera se aprovechan las ventajas de los motores de dos válvulas por cilindro en unos momentos determinados y en otros momentos las ventajas de los motores de 4 válvulas por cilindro.

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Figura 61: Sistema VTEC-E.

El funcionamiento de este sistema se puede dividir en dos estados:

  1. Por debajo de de 2500 r.p.m. los balancines primario y secundario actúan independientemente y son movidos por sus levas correspondientes de 8 mm de alzada y de 0,65 mm de alzada como se puede apreciar en la figura 52. La abertura más pequeña evita la acumulación no deseable de la mezcla en el segundo conducto de admisión. El uso de una sola entrada para la mezcla provoca una fuerte turbulencia dentro del cilindro que permite realizar una combustión más eficaz. Con la apertura de una sola válvula el llenado del cilindro mejora a bajas revoluciones por lo que aumenta el par motor. La válvula de admisión que se mantiene inactiva se acciona durante esta fase por motivos de refrigeración a través de la leva de menor alzado, mientras que la válvula que trabaja realiza toda la carrera de la válvula que es de 8 mm.
  2. A partir de 2500 r.p.m. la central electrónica envía una señal al actuador hidráulico que abre una válvula ejerce una presión que desplaza los pistones acoplando los balancines, como se puede apreciar en la figura 62. Es la leva de mayor alzado (8 mm) la que mueve ahora las dos válvulas de admisión con la misma elevación y los mismos tiempos de distribución. En estas condiciones aumenta mucho mas la potencia al aumentar el número de r.p.m.

 

Figura 62: Funcionamiento del sistema VTEC-E.

Imágenes del sistema VTEC de HONDA

            En el sistema de distribución VTEC de HONDA se han elaborado diversas imágenes para representar los puntos más característicos de este sistema de distribución:

Figura 103: vista general. En esta imagen se ha querido representar desde una vista lateral del sistema una visión general, en la que se puede apreciar que existen tres balancines por cada dos válvulas y entre estos balancines hay un pasador de color amarillo encargado de enclavar estos balancines. Se puede apreciar otros elementos del motor y del sistema de distribución, como cadena de distribución, pistones, bielas etc.

Figura 103 - Sistema de distribución VTEC, vista general.

Figura 103: Sistema de distribución VTEC, vista general.

Figura 104: vista perspectiva. En esta imagen se puede apreciar con claridad los dos árboles de levas y dos árboles de balancines y que para cada dos válvulas existes tres balancines tanto en el árbol de levas de admisión como en el de escape. También se puede apreciar que cada balancín es gobernado por una leva. Se puede ver otros elementos del motor y del sistema de distribución.

Figura 104 – Sistema de distribución VTEC, vista perspectiva.

Figura 105: se aprecia el enclavamiento de los tres balancines tras la presión hidráulica. En esta imagen se aprecia con claridad que tras la presión hidráulica gestionada por la centralita del vehículo el pasador se desplaza enclavando a los tres balancines. También se puede apreciar que la leva central es la leva de mayor alzada y cuando los balancines se encuentran enclavados su perfil será el que gobierne la alzada de válvulas, mientras que cuando no están enclavados el balancín central hará un movimiento de vacío.

Figura 105 – Sistema de distribución VTEC, se aprecia el enclavamiento de los tres balancines tras la presión hidráulica.

Figura 106: se aprecian las diferentés carreras de las válvulas. En esta imagen se ha querido representar a través de unas marcas las diferentes carreras de las válvulas cuando están a altas revoluciones (presión hidráulica) y cuando están a bajas revoluciones (no hay presión hidráulica).

 

Figura 106: Sistema de distribución VTEC, se aprecian las diferentas carreras de las válvulas.