El Sistema Variocam plus de Porsche

            Porche diseñó para la Carrera Turbo del año 2000 un novedoso sistema de distribución variable, la innovación del sistema estuvo en la alzada de las válvulas ya que estas cambiaban a través de empujadores de vaso invertido cambiables.

Dependiendo de la marcha estos empujadores de vaso invertido dobles funcionaban sobre una o dos levas con una carrera de la válvula de tres o diez mm, dependiendo de si la carga es reducida o superior.

Además tampoco se olvidó de la variación de los tiempos de distribución ya que aprovecha la regulación de fases del árbol de levas de admisión para así optimizar la separación y el solapamiento. Porche llamo C.V.C.P. al regulador continuo del árbol de levas el cual funciona con pistones de desplazamiento axial. En la figura 66 podemos ver una vista general de este sistema.

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Figura 66: Sistema de distribución VarioCam Plus de Porche.

            Una electroválvula de tres vías gestiona los empujadores de vaso invertido variable. Según las exigencias del motor el sistema de control proporcionara una carrera de las válvulas correcta  para cada situación entrando en juego las diferentes levas del árbol de levas. En lo alto de cada válvula del árbol de admisión se sitúan dos empujadores concéntricos, estos empujadores de vaso invertido constan de una carcasa externa y otra interna situada concéntricamente en el interior de la externa con el fin de regular la carrera de la válvula. El mecanismo de cierre se sitúa en el empujador de vaso invertido permitiendo el acoplamiento del control hidráulico de la carcasa externa e interna a través del circuito de presión de aceite del motor. Al alcanzar una presión de aceite de mínima de 1,2 bar se acoplan dos piezas de empujador habiendo dado paso una válvula electrohidráulica dando admisión a los pistones de bloqueo, generando dos carreras de válvulas (ver la fig. 67):

  • Carrera pequeña de válvula: los empujadores no están acoplados por lo que no se mueven solidariamente ya que el empujador interno esta gestionado por la leva central, siendo dicha leva plana. Los empujadores externos son gestionados por levas de mayor alzada pero estos realizan un movimiento en vacio ya que no se encargan de mover las válvulas ya que en esta carrera el empujador interno es el encargado de accionar las válvulas. También existe un muelle que garantiza el contacto entre las levas de mayor alzado con el empujador externo.
  • Carrera grande de válvula: ambos empujadores interno y externo están acoplados y se mueven solidariamente. Pero ahora en esta carrera es el empujador externo el que se encarga de la carrera del pistón y el que se rige a través de las dos levas externas de mayor alzada. Este sistema fue diseñado con dos levas de mayor alzado situadas una a cada lado de la leva central con el fin de reducir el momento basculante.

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Figura 67: Diferentes carreras de las válvulas.

            El sistema VarioCam Plus consta de cuatro válvulas por cilindro dispuestas en forma de V, también incorpora en el árbol de levas un convertidor de fase (ver fig. 67) y los empujadores de vaso invertido. Con respecto al 996 Carrera tiene dos muelles por válvula con la intención de:

  • reducir el consumo y la emisión de gases.
  • optimizar la potencia y el par en todos los regimenes.
  • mejorar el conforte de marcha del motor.

            El motor VarioCam Plus es un sistema que aprovecha dos mecanismos que se complementan a la perfección ya que: la distribución variable y la carrera de las válvulas. Estos mecanismos mejoran el funcionamiento del motor notablemente, baja el consumo, proporciona estabilidad de giro al motor al ralentí, en el momento de arranque con bajas temperaturas la fase de calentamiento es más rápida y las emisiones contaminantes mas limpias. Los tiempos cortos de apertura permiten una combustión de mezcla en los cilindros más homogénea y eficaz.

            La unidad de mando monotronic ME7.8 con la capacidad de proceso más alta en ese momento gestiona tanto la distribución variable como el control de la carrera de las válvulas dicha unidad requería información de:

  • Régimen del motor.
  • Temperatura del aceite.
  • Posición del acelerador.
  • Velocidad del coche.

            En conclusión podemos decir que este sistema mejoró considerablemente el control variable de la alzada de las válvulas con costes relativamente bajos, caracterizándose por tener un peso reducido y una estabilidad superior al sistema Valvetronic de BMW.

Imágenes del sistema Variocam Plus de Porsche

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

Figura 110: vista general. En esta imagen se ha representado una vista general del sistema de distribución Variocam Plus en la que se puede distinguir algunos elementos del sistema de distribución como son el variador de fase, el árbol de levas de admisión con sus respectivas levas, la cadena de distribución entre otros elementos.

Figura 110 – Sistema de distribución Variocam Plus, vista general.

Figura 111: actuando el convertidor de fase. El objetivo de esta imagen es marcar a través de unas líneas roja y verde el giro cuando actúa el convertidor de fase del sistema de distribución Variocam Plus.

 

Figura 111: Sistema de distribución Variocam Plus, actuando el convertidor de fase.

Figura 112: se aprecian las diferentes carreras de las válvulas. El objetivo de esta imagen es representar la carrera pequeña de la válvula frente a la carrera grande de la válvula, para ello se han dibujado dos líneas de color rojo y verde que representan la carrera grande (presión hidráulica y los empujadores están acoplados) y la carrera pequeña (no hay presión hidráulica, los empujadores no están acoplados).

En la carrera pequeña de la válvula los empujadores de vaso invertido no están acoplados por lo que no se mueven solidariamente ya que el empujador interno esta gobernado por la leva central, en esta carrera los empujadores externos hacen un movimiento en vacío. En la carrera grande de válvula ambos empujadores están acoplados por lo que se mueven solidariamente y es ahora cuando el empujador externo se encarga de gobernar la carrera de la válvula.

En esta imagen también podemos ver los otros elementos que en las anteriores imágenes de este sistema no se pueden ver como pueden ser los empujadores de vaso invertido tanto externo como interno, el bulón que acopla a estos empujadores y un muelle que garantiza el contacto entre las levas de mayor alzado con el empujador externo.

 

Figura 112 – Sistema de distribución Variocam Plus, se aprecian las diferentes carreras de las válvulas.