Sistema Valvetronic de BMW

            El sistema Valvetronic de BMW combina la regulación de los tiempos de distribución (VANOS doble) con una regulación continua de la carrera de las válvulas de admisión.

El sistema Valvetronic regula la carrera de las válvulas con una buena precisión pero también algo costosa.  Incorpora entre el árbol de levas y la válvula de admisión una palanca intermedia regulable, el extremo inferior de dicha palanca esta apoyada sobre el rodillo de la palanca de arrastre y en la parte superior se apoya en un eje excéntrico dotado a su vez de un segundo rodillo, ver todos estos elementos en la figura 55 y 56.

Figura 55: Sistema de distribución Valvetronic y Bi-VANOS.

           Al girar el árbol de levas la palanca intermedia realiza un movimiento pendular que posteriormente este movimiento será transformado en un movimiento vertical a través de las complejas cogidas situadas en la parte inferior de la pieza que tienen forma de bumerang, ya que la mitad del perfil transcurre casi paralelamente a la palanca de arrastre, mientras que la otra mitad tiene un pequeño ángulo y solo cuando la parte del ángulo actúa sobre el rodillo de la palanca de arrastre presionándola hacia abajo se abre la válvula.

 

Figura 56 - Diferentes elementos del sistema Valvetronic.

Figura 56: Diferentes elementos del sistema Valvetronic.

            Como hemos dicho esta palanca intermedia regulable (ver figura 56) que tiene forma de bumerang ha sido diseñada de modo que solo aproximadamente la mitad de su perfil actúa sobre la palanca de arrastre de rodamiento. Esto va a depender de la posición del árbol de excéntrica el cual es accionado por un motor eléctrico que engrana a dicho árbol a través de un tornillo sin fin, ver figura 55. Este tornillo sin fin podrá girar en ambas direcciones y dependiendo de la dirección en la que gire cambiará la parte efectiva del perfil en forma de bumerang y podrá o no aplicar presión sobre el rodillo superior de la palanca de desviación en dirección del árbol de levas. De esta forma el sistema controla la posibilidad de variar de modo continuo la carrera de las válvulas de admisión, desde la posición completamente cerrada a la posición completamente abierta de la válvula, siendo este el fundamento del funcionamiento del sistema Valvetronic.

            La alzada de las válvulas va desde los 0 hasta los 9,7 milímetros dependiendo de la cantidad de aire necesario para la combustión. Si el motor requiere entregar la máxima potencia en un momento dado la posición de las válvulas estará lo más abierta posible para facilitar el llenado de aire de los cilindros, en cambio si el motor va a pocas r.p.m. la alzada de la válvula es menor ya que limita la entrada de aire en el cilindro. Por lo que este sistema tiene un mecanismo que resuelve de una manera bastante satisfactoria el problema de gestionar la carrera variable de las válvulas mejorando el rendimiento del motor un 10% aproximadamente ya que no es necesario aspirar en contra de la depresión existente en el múltiple de admisión.

Figura 57: Carreras de alzada de válvulas, 1 carrera mínima y 2 carrera máxima.

            Antes dijimos que este sistema era costoso y esto depende de varios factores que elevan el coste, uno de ellos es que el sistema Valvetronic utiliza valores de tolerancias bastante reducidos. Otro factor que eleva el costo es garantizar que todas las válvulas de admisión tengan siempre la misma apertura.

            Una de las innovaciones de este sistema es el servomotor que controla el árbol de excéntricas que forma la base de apoyo para la palanca intermedia como se aprecia en la figura 57, que actúan sobre las palancas de arrastre. Este servomotor es controlado por un procesador de 32 bits, el procesador es independiente de la centralita del motor y coloca los actuadores intermedios, en la posición requerida en un tiempo aproximadamente de 300 milisegundos coincidiendo con el mismo tiempo que necesita el sistema de distribución variable VANOS, en ajustar los tiempos de apertura

Imágenes del sistema Valvetronic de BMW

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

Figura 98: vista general, el objetivo de esta figura es tener una apreciación general de todos los elementos que intervienen en el sistema Valvetronic como pueden ser el servomotor, el árbol de excéntrica, la palanca intermedia regulable, el árbol de levas, palanca de arrastre de rodamiento entre otros elementos.

Figura 98: Sistema de distribución Valvetronic, vista general.

Figura 99: aprecian los elementos del sistema. En esta imagen se aprecian con más claridad los elementos del sistema de distribución Valvetronic, estos elementos son los citados en la figura anterior.

Figura 99: Sistema de distribución Valvetronic, se aprecian los elementos del sistema.

Figura 100: diferentes posiciones del árbol excéntrica. Esta imagen tiene el objetivo de representar las dos posiciones del árbol de excéntrica, se aprecian unas piezas de color rojo y ver, estas piezas son las que gestionan el movimiento de la palanca intermedia regulable y por consiguiente la carrera de la válvula por lo que en la imagen en la que estas piezas están en rojo la alzada de la válvula será menor que cuando dichas piezas estén en verde siendo la carrera de la válvula máxima.

Figura 100: Sistema de distribución Valvetronic, diferentes posiciones del árbol excéntrica.

Figura 101: aprecian los elementos del sistema. El objetivo de esta imagen es apreciar los elementos del sistema desde la vista frontal, estos elementos son los anteriormente descritos en la figura 98.

 

Figura 101 - Sistema de distribución Valvetronic, se aprecian los elementos del sistema

Figura 101: Sistema de distribución Valvetronic, se aprecian los elementos del sistema.

Figura 102: diferentes carreras de válvulas. El objetivo de esta imagen  es representar a través de las líneas roja y verde las diferentes carreras de las válvulas y si se fijan en el engranaje del servomotor se aprecian las dos posiciones del árbol de excéntrica.

Figura 102: Sistema de distribución Valvetronic, diferentes carreras de válvulas.