VVEL i C-VTC (Nissan)

Més potència amb menor contaminació és el tàndem en el qual se solen moure, gràcies a l'electrònica, cada vegada més els fabricants.

En aquest cas parlem de Nissan, que introduirà en l'Infiniti G37 Coupe la seva tecnologia VVEL (Variable Valve Event and Lift -elevació variable de vàlvula-) així com el control continu d'obertura de vàlvules (C-VTC per les seves sigles en anglès, Continuous Valve Timing Control).


VVEL, rep l'aire directament en l'entrada de la vàlvula. El que es tracta, unint els dos mètodes, és que la circulació de l'aire sigui més eficient en la càmera de combustió aconseguint una barreja el més uniforme possible.

Amb això s'aconsegueix una reducció de CO2 de fins a un 10 per cent. Nissan anuncia, en el seu programa Nissan Green Program 2010, que intentarà aconseguir motors de gasolina amb emissions tan reduïdes en CO2 comparables a un motor diésel.

El Motor de Combustió

Una màquina compacta d'energia. En 1876, una impactant idea tècnica es va fer realitat: l'enginyer mecànic alemany, Nicolaus August Otto, va construir el primer motor de quatre temps. El principi d'inducció “compressió, ignición i extracció” que ell va aplicar en el seu motor d'energia de combustió continua sent utilitzat, sense modificacions, en els motors fabricats en l'actualitat. El primer motor de combustió funcional, ja havia estat construït pel belga Etienne Lenoir en 1859. El motor a gas, que era similar a un motor de vapor horitzontal, treballava amb una barreja de gas d'il·luminació i aire. El moviment del pistó succionava la barreja de gasos cap al cilindre, on era encès amb una espurna elèctrica. L'explosió empenyia al pistó novament cap avall. En el seu recorregut, els gasos resultants de la combustió eren expulsats per l'altre extrem del pistó, i el treball d'inducció es repetia. En 1867, Nicolaus August Otto va desenvolupar un motor millorat, conegut com el motor atmosfèric de pistó lliure. Aquest motor va ser premiat amb la medalla daurada en la Fira Mundial de París en 1867, a pesar del soroll que va produir durant el seu funcionament. El fet que consumís combustible, ho feia un 60 per cent més rendible que els motors fabricats per altres productors. En la primavera de 1876, li va seguir el motor “Otto”. Es tractava d'un motor a gas de quatre temps amb càrrega comprimida, que inicialment era operat amb l'ajuda d'una flama de gas com font externa per a la ignición. Just abans que finalitzés el moviment del pistó, s'introduïa la flama en el cilindre, on encenia la barreja d'aire i combustible, pel que només era possible l'ús de combustibles gasosos. El principi bàsic utilitzat era, i continua sent, senzill: el combustible és succionat, comprimit i després cremat. En el quart temps, els gasos resultants de la combustió, són expulsats. Després d'un curt període de temps, el “nou motor” de Otto va ser redisenyat per Maybach, fins que va estar llest per a la producció en sèrie, sent introduït en el mercat en 1876 amb el nom de Motor “Deutzer A” amb una potència d'aproximadament 3 cavalls de força. Ja a l'any següent, la potència del motor va poder ser augmentada a 5 cavalls de força. En 1883, Otto finalment va construir un motor que també funcionava amb petroli. Karl Benz va perfeccionar el motor de quatre temps i va presentar el primer automòbil en 1886.

Motor HCCI (Futur?)

El motor HCCI és una combinació dels actuals motors de gasolina i Dièsel. En ell, la barreja d'aire i combustible es realitza fora de la càmera de combustió, com en els motors de gasolina d'injecció indirecta. Però no s'encén per una xispa, sinó que s'autoinflama per compressió, com en els motors de cicle Dièsel. El seu rendiment en càrrega mitja és molt major que el d'un motor de gasolina, i la seva emissió de NOx i partícules de sutge, molt menor que el Dièsel. Actualment diverses universitats, centres d'investigació i fabriques d'automòbils investiguen aquest tipus de combustió; fins i tot ja hi ha un motor de dos temps en el mercat japonès. Possiblement es converteixi en el motor «pont» entre els actuals Dièsel o gasolina, amb la pila de combustible totalment desenvolupada. HCCI és l'acrònim en Anglès de «Càrrega Homogènia Encès per Compressió». Aquesta denominació implica que la càrrega d'aire i combustible, barrejada homogèniament, és inflamada per la calor de la compressió. Altre nom que reben aquests motors és ATAC (Combustió per Atmosfera Tèrmica Activa), però sol emprar-se per a motors de dos temps. Existeixen altres denominacions: ARC (Combustió per Radicals Actius, Honda), Combustió TS (Toyota Soken), però menys esteses. Hi ha pocs antecedents d'aquest tipus de motor. En 1957, Alperstein va fer experiments de funcionament d'un motor monocilíndric Dièsel, amb càrregues de hexà i aire barrejades abans de la càmera de combustió. Durant els anys 80 es van realitzar diverses investigacions sobre aquest tipus de motors, però ha estat en els últims deu anys quan han adquirit més rellevància. També es poden considerar com precedents els motors semi-Dièsel o de «culata calent» de principis de segle, i els petits motors de modelisme a escala (encara que aquests tenen una bugia permanentment encesa com «punt calent» de la càmera de combustió). Les nombroses investigacions en marxa indiquen que el motor HCCI té un futur clar com pas següent en el desenvolupament dels motors de combustió interna alternatius. El principal escull a salvar perquè aquests motors puguin començar a veure's en els salons de l'automòbil és controlar amb precisió el moment d'encès. Actualment els motors HCCI adopten múltiples configuracions obertes a futurs desenvolupaments. No obstant això, la configuració que sembla més interessant per a un automòbil és un motor de quatre temps, de gasolina que a càrrega parcial funcioni amb combustió HCCI i a plena càrrega funcioni amb encès provocat per bugia i barreja estequiomètrica. Amb això s'evita la detonació i s'aconsegueix major potència, quan el conductor ho demanda. Una gestió electrònica adequada pot permetre el canvi d'un tipus de combustió a una altra quan sigui el moment apropiat. També la configuració de motor híbrid HCCI-elèctric pot ser interessant per a vehicles urbans. L'aplicació en massa del HCCI, podria obligar a modificacions significatives en les característiques dels combustibles actuals. En qualsevol cas, les possibilitats de desenvolupament del motor HCCI són majors que les de molts tipus de motors actuals. Per exemple, els motors gasolina de dos temps i de cilindrada superior a 100 cm³ (apropiats per a la majoria de les motocicletes) no poden complir amb les especificacions anticontaminació de EE.UU, i no es comercialitzen en aquest país.

MIVEC (Mitsubishi)

El sistema de distribució variable MIVEC, sigles que corresponen a «innovador sistema de Mitsubishi pera el control electrònic de l'alçada i la fase de les vàlvules». És un sistema que Mitsubishi utilitza des de 1993; funcionalment és igual que el VTEC de Honda, però amb un mecanisme distint. Com el sistema de Honda, el de Mitsubishi és un tipus de distribució variable que canvia la fase d'obertura i tancament de les vàlvules, i també l'alçada. La idea és que, al variar l'alçada de les vàlvules d'admissió, canvien dues magnituds molt importants per al rendiment del motor: un, el temps que estan obertes les vàlvules d'admissió, dues el temps que estan obertes simultàniament les d'admissió i les d'escapament. Al variar aquests dos valors, és possible adequar el ritme d'intercanvi de gasos (la «respiració» del motor) al seu règim de gir. En aquest cas, el temps d'obertura i de creuament de les vàlvules és curt quan el motor gira a menys de 3.500 rpm; aquest temps augmenta quan el motor supera aquest règim. El mecanisme per a aconseguir aquest efecte és usar una leva i un balancí específics per a cadascuna de les vàlvules d'admissió de cada cilindre, sempre que el motor gire a menys de 3.500 rpm. Quan supera aquest règim, hi ha un balancí comú a les dues vàlvules, que anul·la als dos anteriors. Cadascuna de les leves individuals que actuen per sota de 3.500 rpm tenen un perfil distint. Una té una alçada mitjana i l'altra la té petita; d'aquesta manera, gairebé tota la barreja entra per una sola de les vàlvules. El mecanisme és el següent, segons la numeració d'aquesta imatge i d'aquesta altra: (1) és un cilindre mòbil que contra el qual pressiona un moll (2). Quan el motor funciona per sota de 3.500 rpm, aquest cilindre mòbil roman baix. En aquestes condicions, cada leva individual acciona el seu propi balancí, una amb poca alçada i l'altra amb alçada mitja. Quan el motor supera aquest règim, genera pressió d'oli suficient perquè el cilindre mòbil (1) venci la pressió del moll (2) i puja. Queda llavors col·locat en la posició (6), on els dos balancins són empesos simultàniament per la peça (3). Aquesta peça és, al seu torn, el balancí unit a la leva central, que és la qual dóna la màxima alçada. El balancí dona suport per damunt en la peça (5) a través del moll (4). En (7) es pot veure que, per a la mateixa posició de la leva, hi ha una alçada distinta segons el règim de gir del motor.

VVT-I (Toyota)

VVT-i, o Variable Valve Timing with intelligence, és una tecnologia de cronometratge de vàlvules variable desenvolupada per Toyota. El sistema de VVT-i de Toyota reemplaça el Toyota VVT ofert començant el 1991 el 4 A-GE motor de 20 Vàlvules. El sistema de VVT és una lleva controlada hidràulicament.
VVT-i, presentat el 1996, fa variar el temps de les vàlvules d'admissió ajustant la relació entre revolucions i l'empenta dels arbres de lleves. La pressió d'oli de motor s'aplica a un accionador per ajustar la posició de l'arbre de lleves. El 1998, VVT-i "Doble" (ajusta arbres de lleves tant admissió com tub d'escapament) era primer introduït en el RS200 Altezza 3 S-GE motor. VVT-i doble es troba també al motor V6 de nova generació de Toyota, el 3. 5 L 2GR-FE V6. Aquest motor es pot trobar a l'Avalon, RAV4, i Camry als EUA, l'Aurion a Austràlia, i diversos models al Japó, incloent-hi l'Estima. Uns altres motors amb VVT-i Dobles peral futur és el 1. 8 L 2ZR-FE I4, que el tindran aplicat en la pròxima generació de Toyota de vehicles compactes. Ajustant el cronometratge de vàlvules, es millora la potencia i les emisions de CO2.
-VIDEO

Distribució variable BMW (VANOS)

VANOS (Nockenwellen Steuerung variable) és la tecnologia d'obertura de vàlvules variable desenvolupada per BMW en la col·laboració propera amb Continental Teves. VANOS fa variar el temps d'obertura les vàlvules movent la posició dels arbres de lleves. Aquest moviment varia de 6 graus d'avançat a 6 graus de retardat.
VANOS és un mecanisme de control d'arbres de lleves hidràulic i mecànic combinat gestionat pel sistema de gestió de motors de DME del cotxe. El sistema de VANOS es basa en un mecanisme d'ajustament que pot modificar la posició de l'arbre de lleves d'admissió contra el cigonyal. VANOS doble afegeix adaptabilitat contínua als arbres de lleves d'admissió i escapament.
VANOS opera l'arbre de lleves d'admissió d'acord amb les revolucions del motor i posició del pedal d'accelerador. A menys revolucions, les vàlvules d'admissió s'obren més tard, la qual cosa millora qualitat que ganduleja i suavitat. En velocitat de motor moderada i càrrega moderada, les vàlvules d'admissió obren molt més d'hora, la qual cosa reduix el gas d'escapament dins de les cambres de combustió, i emissions de tub d'escapament. A velocitats moderades i càrrega lleugera l'arbre de lleves s'endarrereix reduint consum de combustible. Finalment, a velocitats de motor alta, l'obertura de vàlvules d'admissió es retarda una vegada més, així aquella plena competència pot ser desenvolupada.
VANOS significativament augmenta la potencia i el par , i ofereix mes economia de combustible. L'última versió de VANOS és VANOS doble(admisió i escapament), utilitzat en el M3.

Per a veure exactament el funcionament aquest vídeo es mou el cilindre del VANOS amb un destornillador simulant pressió hidràulica. Fixeu-vos com el pinyó es mou sense que l'arbre de leves es moga, mirar la leva que es veu com està quieta. DESCARREGAR VIDEO

VTEC (Honda power)

El sistema funciona quan un control electrònic utilitza una tercera leva de l'arbre de leves, Que entra en ús a partir de cert nombre de revolucions, aquesta leva adicional és més agressiva que la normal. Aquest Sistema funciona amb la leva que controla la variació de l'admissió en els motors d'un arbre al cap "SOHC" i amb la variació de l'admissió i escapament en els motors de doble arbre al cap "DOHC".

La potència, el par i les revolucions d'un motor són proporcionals, per la qual cosa aquests motors tenen un bon par a baixes revolucions, que és on mes ho necessiten, i una bona potència en altes revolucions.
Això és regulat pel sistema electrònic VTEC que fa el canvi de variació de vàlvules en el motor segons sigui necessitat, maximizant així, la potència i acceleració del motor, així com l'economia de combustible de la mateixa, detenint l'obertura excessiva de les vàlvules quan no és necessari.
És com tenir un motor econòmic quan no accelerem, i un motor potent en el moment en el qual trepitgem l'accelerador.
Aixi el VTEC i la seva activació a més de dependre de les revolucions també depenen de la forma d'acceleració del pilot, permetent-li al pilot activar o no activar el sistema quan sigui necessari.
Aquest sistema sorgí quan demanaren fabricar un motor de 160cv en tan sols 1.600c.c.