Home / Colectia 2016 / Sistemul de distributie variabila de la BMW Valvetronic & VANOS

Sistemul de distributie variabila de la BMW Valvetronic & VANOS

   Sistemul de distributie variabila de la BMW Valvetronic & VANOS

Incepand cu anul 2001, BMW a introdus noul motor pe benzina, in patru cilindri, echipat cu sistemul de distributie variabila Valvetronic. Acest motor (cod N42) a fost primul cu distributie variabila electromecanica, cu variatie continua a inaltimii de ridicare a supapelor de admisie. Datorita acestui sistem de distributie motorul N42 avea consumul de combustibil mai mic cu 15%, comparativ cu motorul de generatie mai veche.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sistemul de distributie Valvetronic & VANOS

De la lansarea primei versiuni de distributie variabila, sistemul Valvetronic a fost imbunatatit continuu astfel incat sa satisfaca cerintele tot mai severe in ceea ce priveste emisiile poluante si gazele cu efect de sera. Datorita performatelor exceptionale ale motoarelor echipate cu acest sistem de distributie BMW a produs in anul 2008 peste 2.5 milioane de motoare echipate cu Valvetronic.

Pentru a preintampina viitoarele norme de emisii poluante, BMW a demarat incepand cu anii 1990 studiul privind conceptia unui sistem de distributie variabila. Avand in vedere necesitatea de producere in masa a acestui sistem, s-a pus accent pe principiul de functionare potrivit pentru acest concept. BMW a studiat potentialul sistemelor de distributie mecanice, hidraulice si electromecanice, precum si combinatii intre acestea, iar in final s-a decis pentru utilizarea unui sistem de actionare electromecanic.

Motoarele cu sistem de distributie variabila Valvetronic echipeaza toata gama de automobile BMW, precum si modele Mini si Rolls Royce. A doua generatie de Valvetronic a fost introdusa prima oara pe motorul N52, cu sase cilindri in linie, fiind un sistem optimizat care a permis indeplinirea normelor de poluareSULEV.

 

 

 

 

 

 

 

 

Componentele sistemului de distributie Valvetronic

  1. chiulasa
  2. supapa de evacuare
  3. supapa de admisie
  4. arbore cu came evacuare
  5. motor electric de actionare
  6. angrenaj melcat (raport de transmitere 51:1)
  7. arbore cu excentric
  8. levier intermediar
  9. arbore cu came admisie
  10. arc de revenire levier intermediar
  11. culbutor
  12. reazem hidraulic culbutor

Deschidere a supapei de admisie (3) se realizeaza prin intermediul levierului intermediar (8) pozitionat intre arborele cu excentric (7) si culbutor (11). Arborele cu came (9) actioneaza asupra levierului intermediar care apasa pe supapa de admisie. Inaltimea de ridicare a supapei de admisie este ajustata in functie de pozitia arborelui cu excentric. Astfel, deschiderea supapei se realizeaza prin combinarea miscarii arborelui cu came cu cea a arborelui cu excentric.

Pentru reducerea frecarilor dintre piesele aflate in miscare, toate zonele de contact dintre arborele cu excentric (7), levier intermediar (8), culbutor si arbore cu came utilizeaza rulmenti cu role.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sistemul de distributie Valvetronic – vedere asupra sistemului de actionare

Pozitia arborelui cu excentric permite o deschidere a supapei de admisie de:

  • 27 mmla regim ralanti
  • 7 mmla sarcina maxima

Sarcina motorului este controlata cu ajutorul motorului electric (5) care, in functie de pozitia pedalei de acceleratie, pozitioneaza arborele cu excentric pentru a realiza deschiderea necesara a supapei de admisie. Arcul de revenire (10) are rolul de a mentine contactul intre levierul intermediar si culbutor. Timpul de raspuns al sistemului este 0.3 secunde.

 

 

 

 

 

 

 

 
Valvetronic – pozitia arborelui cu excentric pentru deschiderea minima a supapei

 

 

 

 

 

 

 

 
Valvetronic – pozitia arborelui cu excentric pentru deschiderea maxima a supapei

Sistemul de distributie Valvetronic variaza in mod continuu inaltimea de ridicare a supapelor intre 0.27 mm (regim ralanti) si 9.7 mm (sarcina maxima). Impreuna cu sistemul VANOS, care realizeaza variatia continua a fazelor de deschidere si inchidere a supapelor de admisie si evacuare, distributia Valvetronic poate regla sarcina motorului fara a avea nevoie de o clapeta obturatoare.

                         Sistemul de distributie Valvetronic – varierea inaltimii de ridicare a supapelor de admisie

Altfel spus, pozitia pedalei de acceleratie se transforma in inaltimea de deschidere a supapei de admisie. Cand conducatorul auto apasa pe pedala de acceleratie, calculatorul de comanda a distributiei Valvetronic ajusteaza, cu ajutorul motorului electric (5), pozitia arborelui cu excentric (7), regland astfel punctul de functionare al motorului (sarcina si turatia).

                              Sistemul de distributie Valvetronic – pozitia minima si maxima a supapei de admisie

La motoarele cu sistem de distributie Valvetronic, in regim de functionare normala, sarcina se regleaza doar din deschiderea supapelor de admisie si nu din clapeta obturatoare. Cu toate acestea motoarele sunt echipate cu clapete obturatoare care sunt utilizate in conditii speciale:

  • la pornirea motorului: clapeta obturatoare este partial inchisa pentru a crea vacuum in sistemul de admisie, necesar sistemelor de reducere a poluarii; dupa pornirea motorului vacuumul este produs in continuare de o pompa de vacuum iar clapeta obturatoare se deschide complet
  • in cazul defectarii sistemului de distributie Valvetronic: motorul functioneaza in regim de avarie, sarcina acestuia fiind controlata cu ajutorul clapetei obturatoare

Sistemul de control al distributie Valvetronic contine motorul electric de actionare, o unitate electronica de control (calculator) si un senzor de pozitie montat pe arborele cu excentric. Rolul senzorului de pozitie este de a informa unitatea electronica de control daca arborele cu excentric are pozitia unghiulara dorita. Cererea de cuplu motor a conducatorului auto, exprimata prin pozitia pedalei de acceleratie, este trimisa calculatorului de injectie care o transforma in cantitatea de aer necesara si ulterior in inaltimea de ridicare a supapei de admisie. Aceasta informatie este trimisa unitatii de control a sistemului Valvetronic care ajusteaza pozitia arborelui cu excentric pentru a controla cantitatea de aer ce intra in cilindri.

A doua generatie de sistem de distributie Valvetronic vine cu o serie de imbunatatiri menite sa reduca timpul de raspuns al sistemului, consumul de combustibil si sa creasca puterea specifica (litrica) a motorului. Pentru a raspunde acestor cerinte, asupra sistemului de distributie s-au efectuat urmatoarele modificari:

  • reducerea pierderilor prin pompaj la sarcini partiale prin optimizarea profilului de ridicare a supapelor de admisie
  • reducerea frecarilor dintre piesele in miscare
  • optimizarea arderii in cilindri
  • reducerea maselor pieselor

                                                 Sistemul de distributie Valvetronic –  a doua generatie

Pe langa modificarile de ordin mecanic ale pieselor sistemului de actionare s-a modificat si profilul camelor de actionare, cu scopul de a optimiza procesul de ardere. Cele doua supape de admisie au profil de ridicare diferit, asimetrice. Prin acest procedeu s-a reusit crearea unui efect de vartej la curgerea aerului in cilindri care are ca impact imbunatatirea procesului de ardere, mai ales la sarcini partiale.

(Continuarea in nr. 10/2016 al revistei AutoTehnica)

 

 

 

About xmeditor

Check Also

Motorul diesel 1.6 dCi 130 CP Energy de la Renault

      Motorul diesel 1.6 dCi 130 CP Energy de la Renault Noul motor diesel de …