La elevación de válvula variable ( VVL ) es una tecnología de motor de pistón automotriz que varía la altura de apertura de una válvula para mejorar el rendimiento, la economía de combustible o las emisiones. Hay dos tipos principales de VVL: discreto, que emplea cantidades de elevación de válvula fijas, y continuo, que puede variar la cantidad de elevación. Los sistemas de elevación continua de válvulas generalmente permiten la eliminación de la válvula de mariposa . [ cita necesaria ]
Cuando se utiliza junto con la sincronización variable de válvulas (VVT), la elevación variable de válvulas puede ofrecer potencialmente un control infinito sobre la sincronización de las válvulas de admisión y escape. [ cita necesaria ]
En 1958, Porsche presentó una solicitud de patente alemana, que también solicitó y publicó como patente británica GB861369 en 1959. La patente de Porsche utilizaba una leva oscilante para aumentar la elevación y la duración de la válvula. La leva desmodrómica accionada mediante una varilla de empuje/tracción desde un eje excéntrico o plato cíclico . Se desconoce si alguna vez se fabricó algún prototipo funcional.
Fiat fue el primer fabricante de automóviles en patentar un sistema funcional de sincronización variable de válvulas para automóviles que incluía elevación variable. Desarrollado por Giovanni Torazza a finales de la década de 1960, el sistema utilizaba presión hidráulica para variar el punto de apoyo de los seguidores de leva (patente estadounidense 3.641.988). [1] La presión hidráulica cambió según la velocidad del motor y la presión de admisión. La variación de apertura típica fue del 37%.
En septiembre de 1975, General Motors (GM) patentó un sistema destinado a variar la elevación de las válvulas. GM estaba interesado en estrangular las válvulas de admisión para reducir las emisiones. Esto se hizo minimizando la cantidad de sustentación con carga baja para mantener la velocidad de admisión más alta, atomizando así la carga de admisión. GM tuvo problemas al funcionar con una elevación muy baja y abandonó el proyecto. [ cita necesaria ]
En 1989, Honda lanzó su sistema de control electrónico de elevación y sincronización variable de válvulas ( VTEC ). Que cambia a un perfil de leva separado a altas velocidades del motor para mejorar la potencia máxima. Las versiones posteriores agregaron VVT y elevación de válvulas de 3 etapas .
Nissan presentó su sincronización y elevación de válvulas variables orientadas a la ecología en su motor Nissan VVL, que presentaba elevación de válvulas de dos etapas.
El primer sistema VVL de Toyota fue el VVTL-i , un sistema de elevación de válvulas de dos etapas que también incorpora sincronización variable de válvulas. Al igual que VTEC tiene un perfil normal y "salvaje" en el mismo árbol de levas. Este sistema sólo se utilizó en el motor 2ZZ-GE .
General Motors (GM) introdujo el control de elevación de la válvula de admisión ( IVLC ) en el motor Ecotec de tercera generación . El sistema proporciona elevación de válvula variable de dos etapas además de sincronización variable continua. Comandado continuamente por la unidad de control del motor, el balancín de válvula cambia entre perfiles de elevación alta y baja en el árbol de levas, accionado por una válvula de control de aceite a través de un ajustador de juego hidráulico estacionario de dos alimentaciones, lo que permite una elevación de 4,0 o 10,5 mm. [2]
Fiat Chrysler Automobiles agregó elevación de válvulas de dos etapas (VVL) a la actualización de 2016 de su motor Pentastar junto con mejoras en su sistema de sincronización variable de válvulas (VVT). [3]
Porsche presentó VarioCam Plus , que agregó elevación de válvula de admisión de dos etapas a su sistema VarioCam .
Subaru introdujo el sistema de elevación de válvulas i-Active ( i-AVLS ) en la segunda generación del EJ25 (EJ253), que cuenta con elevación de admisión de dos etapas, sin embargo, solo se usa en una de las dos válvulas de admisión. El EZ30 de segunda generación utiliza cuñas de elevación de dos etapas y cucharón en todas las válvulas de admisión. Para el EZ36D, fue reemplazado por D- AVCS , Dual VVT en las levas de admisión/escape.
Mitsubishi presentó su innovador control electrónico de elevación y sincronización de válvulas ( MIVEC ) de Mitsubishi en 1992, presentaba elevación de válvulas de dos etapas.
En 2001, BMW introdujo el sistema Valvetronic . El sistema Valvetronic puede variar de forma continua y precisa la elevación de la válvula de admisión y, además, el sistema independiente Double VANOS puede variar simultáneamente la sincronización de las válvulas de admisión y de escape. El control preciso que tiene el sistema sobre las válvulas de admisión permite que la carga de admisión sea controlada completamente por las válvulas de admisión, lo que elimina la necesidad de una válvula de mariposa y reduce en gran medida la pérdida de bombeo. Este último por sí solo puede aumentar tanto la producción de energía como el ahorro de combustible entre un 10% y un 15%. [4] Además, ambos sistemas también se pueden combinar con el sistema BMW DIVA (Admisión de aire variable diferenciada), que es el primer colector de admisión de longitud continuamente variable del mundo. A partir de 2017, BMW es la única empresa que puede implementar las tres sincronización variable de válvulas, elevación y colector de admisión en forma de ajuste continuo en un automóvil de producción.
El VTEC avanzado de Honda , que no aparece en ninguno de sus vehículos de producción a partir de 2018, permite VVL continuo en comparación con sus sistemas VTEC anteriores que tenían configuraciones de elevación discretas. Aunque se especuló que se utilizaría por primera vez en el Honda Accord 2008, el vehículo utiliza el sistema i-VTEC existente.
En 2005, Mitsubishi introdujo la elevación de válvulas continuamente variable bajo el nombre existente MIVEC . [5] El sistema utiliza una leva oscilante intermedia para alterar el punto de apoyo del balancín. [6]
Nissan presentó su evento y elevación de válvulas variables (VVEL) en 2007 como el segundo sistema CVVL del mundo. La primera aplicación fue en el motor VQ37VHR V6 del Skyline Coupe (Infiniti G37). El sistema de Nissan es más compacto que el de BMW, implica menos piezas y menos pérdida de energía y, por tanto, es más adaptable a motores de alto rendimiento. [7] El VVEL no utiliza un árbol de levas de admisión convencional. Cada válvula es accionada por una leva que gira sobre el árbol de levas, pero no está fijada a él. Mientras que los árboles de levas convencionales cuentan con lóbulos giratorios fijos, la leva en VVEL oscila hacia arriba y hacia abajo; por eso no necesita un perfil simétrico. Su movimiento es impulsado por el árbol de levas a través de una serie de componentes. VVEL varía la elevación de la válvula mediante el eje de control excéntrico dentro del balancín. Al girar el eje de control excéntrico, se cambia la posición del balancín, cambiando el ángulo de giro de la leva. El ángulo de giro de la leva determina el grado de elevación de la válvula. [7]
Toyota introdujo su tecnología Valvematic en 2008. Valvematic emplea un eje intermedio para lograr una elevación de válvula variable continua. El eje intermedio tiene un miembro de accionamiento para cada cilindro. [8] Cada miembro de accionamiento está formado por dos seguidores de dedos a cada lado de un miembro de rodamiento de rodillos. Los seguidores pueden girar en relación con el miembro de rodillo mediante roscas de engranajes internos y un motor eléctrico unido al extremo del eje intermedio. Las roscas de engranaje del miembro de rodillo y los seguidores de dedo están en direcciones opuestas. Esto significa que cuando el eje gira, el miembro del rodillo y los seguidores de los dedos se moverán en direcciones opuestas, separándose o acercándose. De esta manera, el motor eléctrico puede variar infinitamente el ángulo del eje entre ellos. La válvula de admisión es accionada por el árbol de levas a través del eje intermedio. [8] En concreto, el árbol de levas actúa sobre el elemento rodillo del eje intermedio, transfiriendo el movimiento a ambos seguidores de dedos, luego hacia los balancines de los rodillos y finalmente a las válvulas de admisión. Cuando el ángulo de los seguidores de dedos es estrecho con respecto al elemento de rodillo, la elevación de la válvula es baja. A medida que aumenta el ángulo, también aumenta la elevación de la válvula. De esta manera, Valvematic puede variar la elevación de la válvula ajustando el ángulo de los seguidores de los dedos en relación con el elemento de rodamiento de rodillos.
La tecnología Multiair de Fiat que permite no sólo la sincronización variable de válvulas (VVT) y la elevación variable de válvulas (VVL), sino también un perfil de leva variable.