¿Cómo funciona la tecnología Valvetronic de BMW?
¿Qué es "acelerador"?
La “throttle válvula” es una válvula que parece una mariposa en el colector de admisión del motor (la válvula de mariposa se llama mariposa en inglés, y mariposa significa mariposa).
Entonces, ¿cuáles son los beneficios de reducir el acelerador? . Esta ventaja es el ahorro de combustible. . .
Varios resultados de pruebas muestran que, en comparación con los motores tradicionales, los motores Valvetronic pueden ahorrar más del 7% del consumo de combustible.
Para entender por qué un motor sin acelerador puede ahorrar combustible, primero debemos entender cómo funciona el acelerador de un motor tradicional.
Cuando pisas el acelerador para repostar, puedes sentir el motor repostando.
Pero, de hecho, pisar el pedal del acelerador no aumenta directamente la cantidad de aceite inyectado en el cilindro del motor, sino que cambia el tamaño del interruptor del acelerador del tubo de admisión, cambiando así la cantidad de aire que ingresa al cilindro. El sistema de inyección de combustible de un automóvil monitorea la cantidad de aire que pasa a través del acelerador para determinar cuánto combustible inyectar. Así es como el acelerador controla el motor.
El objetivo principal de este diseño es evitar que la relación de la mezcla de aceite y aire cambie en diferentes aperturas del acelerador para evitar un incendio.
Entonces, ¿por qué un motor sin acelerador ahorra combustible?
Cuando pisas ligeramente el acelerador, la válvula de mariposa se abre sólo ligeramente, pero al mismo tiempo, el pistón se mueve hacia abajo, intentando aspirar aire del tubo de admisión cerrado. En este momento, se formará un vacío entre la válvula de mariposa y el pistón, y la presión atmosférica externa provocará una gran resistencia al movimiento del pistón, consumiendo mucho energía. Cuanto menor sea la velocidad del motor, más fuerte será el acelerador, lo que provocará una mayor pérdida de energía.
Así los motores Valvetronic pueden ahorrar consumo de combustible restando aceleración, especialmente a bajas velocidades.
En un motor tradicional, el aire en el tubo de admisión pasa primero a través de la válvula de mariposa y luego 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 siempre es fija independientemente de la velocidad.
Motor Valvetronic, como su nombre indica, Valve significa válvula tronic, que significa control electrónico.
Después de cancelar la 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 la explicación también es muy profesional. Generalmente, la señal cuando el motor tradicional pisa el acelerador se transmite mecánicamente para controlar la aceleración del tubo de admisión. La señal del motor Valvetronic cuando se presiona el acelerador se transmite electrónicamente a un 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 empujador. Cuanto menos se presiona el acelerador, menos se abre la válvula de admisión y cuanto más se presiona 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 para ajustar electrónicamente la entrada de aire. Además de ahorrar combustible, este diseño también tiene otro beneficio importante, y es que se acelera el tiempo de respuesta del acelerador.
En un motor convencional, la válvula de mariposa está controlada por la válvula de mariposa. Cuando pisa el acelerador, la válvula del acelerador se abrirá y no entrará aire en grandes cantidades al cilindro hasta que fluya hacia el colector de admisión. El motor Valvetronic controla directamente la profundidad de apertura de la válvula de admisión al pisar el acelerador e inmediatamente ingresa una gran cantidad de aire al cilindro.
La profundidad de apertura de la válvula de admisión del motor Valvetronic es la mínima de 0,25 mm y la máxima es de 38,8 veces de 9,7 mm. El tiempo de reacción desde lo más superficial a lo más profundo es de sólo 0,3 segundos.
Los motores Valvetronic de BMW se fabrican en una nueva fábrica de motores en el Reino Unido. Todo el sistema Valvetronic es un módulo premontado que se puede instalar directamente en la culata del motor.
BMW afirma que los motores que utilizan tecnología Valvetronic son 14 veces más eficientes que los motores convencionales, pero esto no se debe exclusivamente a la tecnología Valvetronic. BMW dice que 7 de ellos provienen de la tecnología Valvetronic, 3 provienen de la reducción de las pérdidas por fricción y 4 provienen de la transmisión automática de 6 velocidades.
Sin embargo, debido a que el motor Valvetronic está equipado con muchos mecanismos de control de válvulas de admisión y tiene mucho 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 del acelerador de la transmisión. Valvetronic significa que el control electrónico reemplaza el mecanismo tradicional de válvula de control mecánico.
Valvetronic modifica la sincronización y elevación de las válvulas de admisión. El sistema Valvetronic tiene el mismo árbol de levas que un motor tradicional, además de un eje excéntrico, un rodillo y un mecanismo expulsor, impulsado por un motor paso a paso. Al recibir una señal desde la posición del acelerador, el motor paso a paso cambia el desplazamiento de la leva excéntrica e indirectamente cambia el accionamiento 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 determina la cantidad de combustible necesaria para la combustión del motor monitoreando el flujo de aire que fluye a través del acelerador circulante. Es decir, cuanto mayor es la apertura del acelerador, más. El combustible fluye hacia la cámara de combustión. Cuanto más aire hay. Con un acelerador más ligero, el acelerador está incluso cerca de cerrarse. Mientras el pistón sigue funcionando, entra algo de aire en el colector de admisión. En este momento, hay un vacío parcial en el colector de admisión entre la cámara de combustión y el acelerador, y se desperdicia energía debido a la succión del pistón y la resistencia de la bomba. Los ingenieros llaman a este fenómeno "pérdidas de bombeo". Al ralentí, la válvula de mariposa está sólo parcialmente abierta, por lo que se pierde más energía.
La rotación del eje excéntrico se cambia mejorando el engranaje helicoidal del motor, haciendo que el balancín intermedio se mueva con el árbol de levas tradicional, y luego transmite la presión al balancín antes de presionar la válvula. .
Valvetronic puede minimizar las pérdidas de la bomba reduciendo la elevación de la válvula y la cantidad de aire que ingresa a la cámara de combustión.
En comparación con los motores biconvexos tradicionales, Valvetronic utiliza un eje excéntrico adicional, un motor paso a paso y algunos balancines intermedios para controlar la apertura o el cierre de la válvula. Si se presiona más profundamente el balancín, la válvula de admisión tendrá una elevación mayor y Valvetronic tiene una forma de controlar libremente la elevación de la válvula. Una entrada larga significa una elevación de válvula grande y una entrada corta significa una elevación de válvula pequeña.
Datos de conducción
La elevación de la válvula cambia entre 0 y 9,7 mm.
Solo se necesitan 0,3 segundos para ajustar el engranaje helicoidal a las posiciones máxima y mínima.
Combinado con doble tecnología VANOS
La tolerancia del balancín central es de sólo 0,008 mm.
Solo se necesitan unos milisegundos para accionar el eje excéntrico.
Ventajas
Cuando el agua de refrigeración del motor Valvetronic fluye a través de la culata, la temperatura se puede reducir en aproximadamente un 60%.
El tamaño de la bomba es solo la mitad del tamaño original, lo que reduce la pérdida de potencia en aproximadamente un 60 %
El aceite en la dirección de potencia se calienta rápidamente, lo que reduce el uso de energía de la bomba. bomba hidráulica.
Instala la bomba de agua y la bomba de potencia en el mismo eje, e instala un intercambiador de calor entre el aceite de refrigeración y el del motor para reducir la temperatura en un 30%.