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7/30/2019 Trabajo Sistema Valvetronic Terminado
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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA MECNICA
MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA
LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA
ING. BYRON PALACIOS
SISTEMA VALVETRONIC
NOMBRE CARNETGUSTAVO BARILLAS 1997-13186BAUDILIO PATZ N 2004-13111JONATHAN LOP Z 2005-11966LUIS FERNANDO REYES A. 2007-22540EMANUEL FERN NDEZ TOC 2007-14324BYRON DANIEL G MEZ JOJ 2008-15452JOS AMAURY VILLATORO C CERES 2008-31431ELMER ORLANDO MUX ICU 2009-15281BILDER RICARDO VASQUEZ FUENTES 2000-31269
GUATEMALA, NOVIEMBRE 8 DEL 2012
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INTRODUCCIN
En la actualidad se intenta a toda costa y por todos los medios disponibles evitar que los
diferentes motores de combustin interna (ya sea automotriz o industrial) sigan lanzando ms
contaminacin al Medio Ambiente. ltimamente se ha puesto de moda el trmino amigable
con el Medio Ambiente, esto se refiere a que el dispositivo, artculo, producto o servicio no
cause ningn dao ostensible al Ecosistema durante su funcionamiento normal.
Tomando en cuenta estos diferentes parmetros; se han hecho diversas investigacionestcnicas y cientficas para lograr que los MCI sean lo ms eficaces posibles en su
funcionamiento, y que durante el proceso de combustin sta se realice de forma total y
completa. Al lograr que el combustible (ya sea Diesel o gasolina) sea quemado totalmente en
la combustin, entonces las emisiones que salen por los tubos de escape sern menos dainas
al Medio Ambiente.
La fbrica automotriz alemana BMW se ha preocupado por lograr que sus motores tengan una
mayor eficiencia en su funcionamiento. Y ha puesto todo su empeo en lograr que sus
diferentes modelos sean amigables con el Medio Ambiente. Para ello han desarrollado un
sistema de manejo de llenado de mezcla aire-combustible a los cilindros, llamado
VALVETRONIC; con este sistema ha logrado prcticamente eliminar el uso de la mariposa en
sus sistemas de admisin de aire.
Conoceremos un poco ms a fondo el funcionamiento de este sistema, y los beneficios que
percibe el motor en su funcionamiento con este sistema. Ser una explicacin bastante somera
del sistema Valvetronic, sin entrar en demasiados datos tcnicos ni palabras engorrosas. Es
slo un poco de informacin para que las personas interesadas en el tema de la mecnica deautomviles conozcan uno de los sistemas modernos de admisin de aire en un motor gasolina.
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Valvetronic
Desde los primeros tiempos de los automviles, los motores de gasolina se han servido de la
vlvula de mariposa para regular la cantidad de mezcla entre aire y gasolina que entra en los
cilindros. Esta situacin provoca que la proporcin de aire y combustible sea siempre constante
con lo que cuando se circula a baja potencia y se requiere una mayor, la cantidad de gasolina y
aire que entra sea limitada. Una circunstancia que les dejaba en inferioridad con respecto a los
motores diesel que trabajan mucho mejor a bajas revoluciones, puesto que siempre se
introduce la mayor cantidad de aire posible en los cilindros en funcin de la cantidad de
combustible que se suministra.
El sistema Valvetronic de BMW combina la regulacin de los tiempos de distribucin (VANOS
doble) con una regulacin continua de la carrera de las vlvulas de admisin. El rbol de levas
no acta directamente sobre la palanca de arrastre que, por su parte acciona la vlvula, sino
que acta sobre una palanca intermedia. Sin embargo, esta palanca intermedia no se encuentra
en posicin horizontal debajo del rbol de levas sino que est ubicada en posicin vertical junto
a dicho rbol. La palanca intermedia est dotada en el centro de un rodillo que est en contacto
con la leva (rbol de levas). El extremo inferior de la palanca intermedia est apoyado sobre el
rodillo de la palanca de arrastre, mientras que en la parte superior est apoyada en un eje
excntrico dotado a su vez de un segundo rodillo.
Cuando gira el rbol de levas, la palanca intermedia ejecuta un movimiento pendular. Paraconseguir que este movimiento horizontal se transforme en un movimiento vertical, la palanca
intermedia tiene en su parte inferior un perfil sumamente complejo que, a primera vista, tiene
forma de boomerang, ya que la mitad del perfil transcurre casi paralelamente a la palanca de
arrastre, mientras que la otra mitad tiene un ligero ngulo. Slo cuando la parte en ngulo acta
sobre el rodillo de la palanca de arrastre presionndola hacia abajo, se abre la vlvula.
La relacin de la palanca ha sido definida de tal modo que tan slo aproximadamente la mitad
de todo el perfil que tiene forma de boomerang acta sobre la palanca de arrastre. El principio yel final de esa mitad son determinados por el fulcro de la palanca de desviacin. Es aqu donde
interviene el rbol de excntrica accionado por un motor elctrico: si aplica presin sobre el
rodillo superior de la palanca de desviacin en direccin del rbol de levas, cambia el fulcro de
la palanca y, en consecuencia, cambia tambin la parte efectiva del perfil en forma de
boomerang. De esta manera es posible variar de modo continuo la carrera de la vlvula de
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admisin, tericamente desde las posiciones completamente cerrada hasta completamente
abierta. Este es el principio de funcionamiento del sistema VALVETRONIC.
Cuando el motor ha de entregar su mxima potencia, la alzada de las vlvulas es alta de modo
que descubren una mayor seccin de paso al aire, facilitando su entrada a los cilindros. Si se le
hace funcionar a cargas bajas, la alzada se reduce, de forma que la seccin de paso es menor,limitando de este modo la entrada de aire. La alzada de las vlvulas puede variar desde los 0,0
a los 9,7 milmetros, en funcin del aire necesario para la combustin.
Si el llenado de los cilindros del motor no se controla por medio de una vlvula mariposa, sino
por medio de una carrera variable de las vlvulas, se puede mejorar el rendimiento del motor
Otto en aproximadamente un 10%, porque ya no es necesario aspirar en contra de la depresin
existente en el mltiple de admisin.
Para la fabricacin del sistema valvetronic de BMW se utilizan unos valores de tolerancias muy
reducidos. Para garantizar que todas las vlvulas de admisin tengan siempre el mismo grado
de apertura, se funden, durante el montaje de la culata, cada uno de los conductos porseparado. Si se producen desviaciones, deben sustituirse las piezas mecnicas de
accionamiento. Cuantos mas cilindros (bancadas de cilindros) tenga un motor, mas difcil
resultara esa tarea. Adems de la complejidad del montaje es considerable, por lo cual se trata
de un sistema de distribucin muy caro.
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El sistema Valvetronic de BMW combina la regulacin de los tiempos de distribucin (VANOS
doble) con una regulacin continua de la carrera de las vlvulas de admisin. Un servomotor
elctrico torsiona el rbol de excntricas que forma la base de apoyo para la palanca
intermedia, que actan sobre las palancas de arrastre.
Un procesador de 32 bits, fsicamente independiente de la centralita del motor (ECU), controla
el movimiento del motor elctrico (8), que coloca estos actuadores intermedios, en la posicin
requerida. El tiempo necesario para cambiar la carrera de las vlvulas desde la mnima a la
mxima alzada es de 300 ms, el mismo que necesita el sistema de distribucin variable Bi-
VANOS, en ajustar los tiempos de apertura.
La regulacin del caudal de aire de entrada se sigue consiguiendo a costa de introducir una
restriccin a su paso por las vlvulas de admisin, y por tanto, de unas ciertas prdidas por
bombeo, pero las prdidas a travs de las vlvulas de admisin del motor Valvetronic son
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menores que la suma de las que se producen en la vlvula del acelerador y las de admisin de
un motor convencional.
Vista Area de la cabeza de cilindros con el sistema Valvetronic
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nicamente para funciones de diagnstico y en caso de avera del sistema, el motor Valvetronic
de BMW sigue equipando una vlvula de mariposa convencional a la entrada del conducto de
admisin, que en condiciones normales permanece completamente abierta, ofreciendo una
resistencia despreciable a la entrada del aire.
Con este sistema BMW asegura una reduccin de consumos, menos emisiones contaminantes
sin necesidad de recurrir a catalizadores especiales.
Esta innovacin mecnica supuso un antes y un despus en la eficiencia y en el
comportamiento de los motores de gasolina y su lanzamiento puede catalogarse como un hito
dentro de la historia de la automocin equiparable a hechos tales como el cambio del
carburadorpor el sistema de inyeccin, la irrupcin del sistema common rail o la llegada de
la gestin electrnica de los propulsores.
El principal logro del sistema Valvetronic es el de regular la masa de aire que se precisa
introducir en los cilindros sin necesidad de que intervenga la vlvula de mariposa. En el lugar de
sta se incorpora un sistema de distribucin variable que gestiona la apertura y el cierre de
las vlvulas, adems de poder modificar su movimiento. De esta manera, se logra que la
gestin de la entrada de aire al motor la lleven a cabo las mismas vlvulas de admisin en lugar
de la vlvula de mariposa.
Con este sistema, se permite que en el momento de demandar la mayor potencia del propulsor
las vlvulas dejen pasar por completo el aire a los cilindros, mientras que si la potencia
demanda es muy inferior, se reduzca la entrada. La apertura de las vlvulas puede oscilar, de
esta manera, entre los 0 a los 9,7 milmetros.
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En la mayor parte de los propulsores, el alzamiento de la vlvula se realiza mediante la leva,
pero en el caso del sistema Valvetronic la lleva a cabo un accionamiento (uno por cada vlvula
de admisin) intermedio que recibe el movimiento de la misma leva y que al oscilar sobre su
apoyo impulsa la vlvula. Estos accionamientos estn unidos por un mismo eje que est
controlado por un motor elctrico que es el responsable de variar su posicin.
La principal virtud de la utilizacin del sistema Valvetronic es la reduccin en el consumo de
combustible que se cifra en torno al 10 por ciento en cualquier tipo de conduccin. Otras
ventajas de su uso son un ptimo trabajo del motor despus del encendido en fro, una baja
rumorosidad del motor y un excelente comportamiento en cuanto a la aceleracin.
EL NIVEL DE CONSUMO CON ESTE TIPO DE SISTEMA.
Los niveles de consumo de un motor equipado con el VALVETRONIC equivalen a aquellos
que hasta tan slo algunos aos eran privilegio de los motores diesel. La VALVETRONICconsigue reducir el consumo de combustible como mnimo igual que el sistema de inyeccin
directa, aunque sin las desventajas que ste tiene en relacin con la emisin de gases
contaminantes. No cabe duda alguna que la inyeccin directa en motores de gasolina es, en
trminos termodinmicos, la medida individual que ms reduce el consumo.
VENTAJA DEL SISTEMA.
La VALVETRONIC, por lo contrario, permite utilizar cualquier gasolina de venta en las
gasolineras, lo que significa que los motores dotados de este sistema pueden utilizarse
en cualquier parte del mundo. De esta manera, el cliente se beneficia del menor
consumo conseguido por la VALVETRONIC incluso si viaja por pases en los que la red
de venta de gasolina sin azufre es deficiente.
Este sistema ofrece otras ventajas, adems de reducir el consumo de gasolina.
Concretamente, un motor dotado de este sistema funciona con mayor suavidad,
responde ms espontneamente y arranca mejor en fro.
Estas ventajas se explican por la nueva tecnologa aplicada por BMW. Durante el
funcionamiento normal del motor, las carreras de las vlvulas son relativamente
pequeas aproximadamente 0,5 hasta 2 milmetros. Siendo tan pequeas las carreras,
el combustible llega a la cmara de combustin atravesando un paso relativamente
angosto. As, la nebulizacin de la mezcla es ptima, mientras que en el caso de un
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motor convencional se aspiran gotas relativamente grandes. Una niebla muy fina es
imprescindible para conseguir un encendido y una combustin rpidos y efectivos.
Otra ventaja del sistema consiste en la respuesta rpida al pisar el acelerador porque el
control de la carga el trmino tcnico que se refiere a la accin de acelerar se efecta en
las cercanas inmediatas a las cmaras de combustin. De esta manera ya no seproduce el retraso que antes se senta al acelerar, ocasionado por el llenado de
aspiracin entre la mariposa y la cmara de combustin.
Incluso supera otras soluciones que recurren a mariposas individuales. La
VALVETRONIC es capaz de ofrecer una respuesta inmediata y, a la vez, de conseguir
una dosificacin muy fina a baja carga.
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CONCLUSIN
El sistema Valvetronic conjuga en un solo equipo todos los adelantos logrados en las reas
tecnolgica y cientfica del ramo automotriz. El motor que trabaja con este sistema logra
desarrollar al mximo su potencial de caballaje segn diseo, adems que puede quemar de
mejor manera el combustible en sus cilindros para s obtener una mayor potencia y confiabilidad
en su desempeo.
La posibilidad de lograr que el Motor de Combustin Interna evolucione y se convierta en un
Motor Limpio, se percibe mucho mejor conociendo los avances logrados con este sistema. El
slo hecho de lograr mejorar la entrada de aire a los cilindros, tanto en cantidad como en
calidad, es ya un logro bastante alto. Ahora bien al conseguir que la mezcla Aire Combustible
sea homognea casi al 100%, entonces se obtiene una produccin de potencia motriz mucho
ms limpia que la obtenida con el sistema antiguo de la vlvula de mariposa.
Adems los diferentes componentes del Motor de Combustin Interna, al existir una quema mseficiente en el proceso de la combustin del combustible, tienen un menor desgaste porque su
funcionamiento se lleva a cabo de una forma menos agresiva.
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BIBLIOGRAFA
http://www.tecnocoches.com/marcas/bmw/que-es-y-como-funciona-el-sistema-valvetronic-bm/
http://aficionadosalamecanica.com/distribucion_variable2.htm