Tecnología de válvulas electrónicas Valvetronic
Introducción:
La unidad de potencia de 6 cilindros de BMW no solo es más liviana que todos los productos de la competencia, sino que también ofrece una potencia y un rendimiento excepcionales. Esto se debe en gran parte al exclusivo control electrónico de válvulas Valvetronic, totalmente variable de BMW. Este sistema puede ajustar continuamente la apertura de la válvula y controlar el tiempo según la posición del pedal del acelerador.
En los motores tradicionales, el control de la potencia de salida se logra casi en su totalidad estrangulando el aire de admisión con una válvula de mariposa. En este proceso, inevitablemente se perderá una parte de la potencia. Por el contrario, la tecnología de control electrónico de válvulas Valvetronic puede minimizar los cambios de carga del motor y los requisitos de gestión del ciclo, asegurando una utilización de combustible extremadamente alta y una mejor velocidad de respuesta del motor. Otros beneficios incluyen una mayor suavidad de funcionamiento del motor y unas emisiones de escape minimizadas.
La unidad de potencia de 6 cilindros en línea de BMW, que utiliza un cárter de aleación de magnesio y aluminio y está equipada con la válvula electrónica BMW Valvetronic de segunda generación, logra velocidades de motor más altas a través de una estructura más compacta del sistema general. Como resultado, se garantiza una aceleración más rápida mediante el funcionamiento de las válvulas, lo que permite al conductor obtener una respuesta más rápida al pisar el pedal del acelerador y creando una mayor reserva de velocidad en cada marcha.
En los motores de gasolina, se puede decir que la tecnología Valvetronic de BMW es la mejor tecnología de válvulas variables en la actualidad.
Principio técnico:
El motor de BMW que utiliza tecnología Valvetronic es el primer motor del mundo sin válvula de mariposa (también llamada throttle Valve, o throttlebutterfly en inglés). La válvula de mariposa es una válvula en el colector de admisión del motor que parece una mariposa (la válvula de mariposa se llama throttlebutterfly en inglés y mariposa significa mariposa).
¿Cuáles son entonces las ventajas de eliminar el acelerador? Esta ventaja es el ahorro de combustible. Varios resultados de pruebas muestran que los motores Valvetronic pueden ahorrar más del 7% en el consumo de combustible que los motores tradicionales. Para entender por qué un motor sin acelerador ahorra combustible, primero debemos entender cómo funciona el acelerador de un motor tradicional. Cuando pisa el acelerador para repostar, puede sentir que el motor está repostando, pero de hecho, cuando pisa el pedal del acelerador, no aumenta directamente la cantidad de aceite inyectado en el cilindro del motor, sino que cambia el tamaño de El interruptor del acelerador del tubo de admisión, cambiando así la cantidad de aceite que ingresa al cilindro. La cantidad de aire. El sistema de suministro de combustible de inyección del automóvil monitorea la cantidad de aire que pasa a través del acelerador antes de decidir cuánto combustible inyectar. el motor. El objetivo principal de este diseño es evitar que la proporción de mezcla de aire y combustible cambie en diferentes aperturas del acelerador para evitar un incendio.
Entonces, ¿por qué un motor sin acelerador ahorra combustible? Cuando pisa ligeramente el acelerador, la válvula de mariposa se abre sólo ligeramente. Sin embargo, al mismo tiempo, el pistón se mueve hacia abajo en un intento de aspirar aire del tubo de admisión casi cerrado. En este momento, se formará un vacío. entre la válvula del acelerador y el pistón, y la presión atmosférica externa afectará el movimiento del pistón. Una gran resistencia consume mucha energía. Cuanto menor es la velocidad del motor, más apretado está el acelerador y mayor es la pérdida de energía. Por tanto, el motor Valvetronic puede ahorrar consumo de combustible restando aceleración, especialmente a bajas revoluciones. En un motor tradicional, el aire en el tubo de admisión pasa a través de la válvula del acelerador y luego pasa a través de la válvula de admisión en la parte superior del cilindro antes de ingresar al cilindro del motor. El tiempo de apertura y cierre de la válvula de admisión está controlado por la correa de distribución y el árbol de levas. La profundidad de apertura de la válvula de admisión permanece fija independientemente de la velocidad.
En cuanto al motor Valvetronic, como su nombre indica, Valve significa válvula tronic significa control electrónico. Después de eliminar la necesidad de una válvula de mariposa, el motor controla directamente el volumen de aire de admisión controlando electrónicamente la profundidad de apertura de la válvula de admisión. El mecanismo general es bastante complicado y profesional de explicar. En términos generales, la señal de un motor tradicional al pisar el acelerador se transmite mecánicamente para controlar la válvula de mariposa del tubo de admisión. La señal del motor Valvetronic cuando se pisa el acelerador se transmite electrónicamente al motor paso a paso situado en la parte superior de las válvulas de admisión y escape del motor. Después de recibir la señal, el motor paso a paso girará apropiadamente y cambiará la profundidad de apertura de la válvula de admisión a través del eje de transmisión, el balancín superior del pistón y el taqué. Cuanto menos se pise el acelerador, más superficial se abrirá la válvula de admisión. y cuanto más se pisa el acelerador, más se abre la válvula de admisión.
El motor Valvetronic elimina la necesidad de una válvula de mariposa y controla directamente la válvula de admisión electrónicamente para ajustar el aire de admisión. Además de ahorrar combustible, otra ventaja importante de este diseño es que se acelera el tiempo de respuesta del acelerador. Los motores tradicionales utilizan un acelerador para controlar el acelerador. Cuando pisa el acelerador y abre el acelerador, debe esperar a que entre aire y llene el colector de admisión antes de que ingrese una gran cantidad de aire al cilindro. En el motor Valvetronic, pisar el acelerador controla directamente la profundidad de apertura de la válvula de admisión e inmediatamente ingresa una gran cantidad de aire al cilindro.
La profundidad de apertura de la válvula de admisión del motor Valvetronic es la más superficial de 0,25 mm y la máxima de 9,7 mm, una diferencia de 38,8 veces. El tiempo de reacción necesario para pasar de lo más superficial a lo más profundo es de sólo 0,3 segundos. El motor Valvetronic de BMW se fabrica en una nueva fábrica de motores en el Reino Unido. Todo el sistema Valvetronic es un módulo preensamblado que se puede instalar directamente en la parte superior del cilindro del motor. BMW afirma que los motores que utilizan tecnología Valvetronic son un 14% más eficientes que los motores tradicionales, pero esto no se debe exclusivamente a la tecnología Valvetronic. BMW dijo que el 7% de esto proviene de la tecnología Valvetronic, el 3% proviene de la reducción de las pérdidas por fricción y el 4% se debe a la transmisión automática de 6 velocidades. Sin embargo, debido a que el motor Valvetronic agrega muchos más mecanismos de control de válvulas de admisión, así como más contacto mecánico y fricción, la eficiencia y suavidad del motor no son buenas cuando supera las 6.000 rpm.
El motor Valvetronic utiliza una combinación de software y hardware para reemplazar la estructura tradicional del acelerador. La palabra Valvetronic significa control electrónico para reemplazar el mecanismo de válvula de control mecánico tradicional.
Valvetronic modifica la sincronización y elevación de la válvula de admisión. El sistema Valvetronic tiene un árbol de levas como un motor tradicional, y además cuenta con un eje excéntrico, rodillo y mecanismo expulsor, y está compuesto por un motor paso a paso. , al recibir señales desde la posición del acelerador, el motor paso a paso cambia el desplazamiento de la leva excéntrica, cambiando indirectamente la acción de la válvula de admisión a través de alguna transmisión mecánica.
Comparación del mecanismo de válvula tradicional y el mecanismo Valvetronic El sistema de inyección de combustible monitorea el flujo de aire que fluye a través de la válvula de mariposa para determinar la cantidad de combustible necesaria para la combustión del motor, es decir, cuando se abre la válvula de mariposa. Cuanto más ancho sea, más aire entrará en la cámara de combustión. Con un acelerador más ligero, la sección del acelerador está incluso cerca de cerrarse. Cuando el pistón todavía está funcionando, parte del aire ingresa al colector de admisión. En este momento, hay un vacío parcial en el colector de admisión entre la cámara de combustión y el acelerador. La resistencia de succión y bomba del pistón desperdiciará energía. Este fenómeno se llama "pérdida de bombeo". Al ralentí, la válvula de mariposa sólo se abre parcialmente, por lo que hay más pérdida de energía.
El engranaje helicoidal del motor mejorado cambia la cantidad de rotación del eje excéntrico, haciendo que el balancín central y el árbol de levas tradicional se muevan entre sí, y luego transmite la presión al balancín y finalmente deprime la válvula.
Valvetronic puede minimizar la pérdida de la bomba reduciendo la elevación de la válvula y la cantidad de aire que ingresa a la cámara de combustión.
En comparación con el motor biconvexo tradicional, Valvetronic utiliza un eje excéntrico adicional, un motor paso a paso y algunos balancines centrales para controlar la apertura o el cierre de la válvula si se presiona el balancín. Una válvula de admisión más profunda. tendrá una elevación más alta. Valvetronic tiene una forma de controlar libremente la elevación de la válvula. La entrada larga significa una elevación de la válvula grande y la entrada corta significa una elevación de la válvula pequeña.
Ventajas:
En el motor Valvetronic, el agua de refrigeración fluye a través de la culata, lo que puede reducir la temperatura en aproximadamente un 60%.
La bomba de agua solo necesita la mitad del tamaño original, lo que reduce la pérdida de energía en aproximadamente un 60%.
El aceite de dirección asistida se calienta rápidamente, lo que reduce el uso de energía de la bomba hidráulica.
Instalando la bomba de agua y la bomba de potencia en el mismo eje, y un intercambiador de calor entre refrigeración y aceite, reduciendo la temperatura en un 30%.
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