Motores multiválvulas con distribución y admisión variable

Las 4 válvulas por cilindro se montan sobre la culata en paralelo 2 a 2 mandadas por dos árboles de levas, uno para admisión y otro para escape. Las válvulas forman un ángulo entre sí de entre 50º y 20º.

2.1. Ventajas de la distribución multiválvulas

• La sección de entrada aumenta debido al mejor aprovechamiento del diámetro del cilindro y de la alzada de las válvulas.
• Permite optimizar el volumen y la forma de la cámara de combustión
• Las válvulas pesan menos, disminuyendo los efectos de inercia y aperturas más rápidas.
• Los muelles pueden más suaves reduciendo los rebotes y el golpeteo contra los asientos.
• El menor tamaño de las válvulas favorece su refrigeración.

2.2. El sistema multiválvulas

La velocidad del gas que entra en el cilindro está en función del número de revoluciones por minuto. Con alto número de revoluciones es necesario introducir un gran volumen de gas en un tiempo muy corto, por lo que la masa gaseosa adquiere una alta velocidad provocando pérdidas por rozamiento con las paredes de los conductos.

La mayor sección de paso que ofrecen los sistemas multiválvulas reduce las pérdidas por rozamiento consiguiendo entrar en el cilindro más cantidad de masa gaseosa, mejorando el rendimiento del motor a altas revoluciones. Sin embargo cuando el motor trabaja a bajas revoluciones, la amplia sección de admisión disminuye la velocidad de la masa gaseosa provocando una carga deficiente y bajas turbulencias en el interior del cilindro dando como resultado una pérdida del rendimiento del motor a bajas revoluciones.

Para mejorar el llenado a bajas y medias revoluciones se diseñan colectores de admisión cuyas dimensiones permiten que los gases adquieran velocidades de carga adecuadas o en otros casos colectores de admisión variable.

2. ADMISIÓN VARIABLE

Consiste en modificar las carácterísticas de los colectores de admisión para adaptarlas a los distintos números de revoluciones del motor con el fin de mejorar el llenado de los cilindros.

Se utilizan dos fundamentos diferentes:

3.1. Inercia de los gases

El diámetro y a la longitud de los conductos de admisión determinan el número de revoluciones en el que se consigue un mejor llenado de los cilindros. De esta manera con alto número de revoluciones se necesitan colectores anchos y cortos, para mantener la inercia de los gases sin sufrir pérdidas y con bajo número de revoluciones se necesitan colectores largos y estrechos.

3.2. Resonancia acústica

Se basa en las oscilaciones de la masa gaseosa que se mueven en el interior de los conductos de admisión debido a la apertura y cierre de las válvulas, con una velocidad constante pero con una frecuencia que varía en función del régimen del motor.

Las dimensiones del colector determinan las carácterísticas acústicas, ya que, la frecuencia de las oscilaciones a cierto número de revoluciones produce un efecto de sobrealimentación por resonancia, debido a que la onda que recorre el conducto rebota en el fondo y retorna justo a tiempo para introducirse en el cilindro antes que cierre la válvula de admisión, mejorando el rendimiento del motor.

3.3. Sistema ACAV

Este sistema está basado en la técnica de resonancia acústicas de los conductos de admisión.

El colector de admisión se desdobla en dos conductos de longitud y sección diferentes utilizados independientemente o simultáneamente en función del régimen del motor.

El sistema consta de  un repartidor en cuya entrada común se encuentra instala la mariposa de gases. Para alimentar a cada cilindro, el repartidor cuenta con:

Un circuito largo que mejora el par a bajas y medias revoluciones. Es utilizado entre 1800 rpm y 2000 rpm

Un circuito corto unido al anterior acorta el recorrido y aumenta el diámetro consiguiendo mayor potencia con elevado número de revoluciones. Se utiliza para regíMenes inferiores a 1800 rpm y superiores a 5000 rpm.