Amarock Cruce de Valvulas

Oculto debajo del capó está uno de los dos elementos mecánicos que fomentan la cercanía que existe entre una Amarok y un sedán o un hatchback. El motor de 2.0L TDi de 180 caballos y torque de 420 Nm a 1.750 rpm con tecnología genera una conducción silenciosa, dinámica y, como si fuera poco, de bajo consumo de combustible. La otra pieza clave, y que actúa como coequiper ideal, es la caja automática de ocho velocidades de última generación, que tiene un paso de marcha casi imperceptible y provoca un andar relajado Durante la próxima edición de Expoagro 2013, que se realizará del 5 al 8 de marzo en Baradero, Provincia de Buenos Aires, Toyota presentará los modelos Hilux y SW4 con su nueva motorización naftera. El impulsor que equipan estos modelos es de cuatro cilindros y 2,7 litros con inyección electrónica multipunto y distribución variable (VVT-i). Puede alcanzar una potencia máxima de 160 caballos de potencia a 5200 revoluciones por minuto y un torque de 241 Nm de torque a las 3800 rpm. Acoplado, la Hilux disponde de la caja manual de cinco velocidades y la SW4 la automática de cuatro marchas. Tracción simple o integral para la pick-up y simple el SUV. En un momento donde el segmento esta ofreciendo diferentes posibilidades, Toyota llega al mercado con la requerida opción nafta de la Hilux. Rivales fuertes con la Ford Ranger ya lo están comercializando en las versiones más económicas y es ahí donde la marca japonesa apunta. Quienes tienen un auto Toyota, seguramente han abierto el capó del carro y han visto que en el protector de su motor dice VVT-i. Entonces quizá sepan que esas siglas significan Variable Valve Timing Intelligence o Distribución Variable Inteligente de Válvulas. Antes de explicar cómo funciona este sistema, empecemos con un poco de historia. Ya en el año 1991, Toyota venía ofreciendo en su motor 4A-GE de 20 válvulas, un sistema denominado VVT, que variaba el tiempo de apertura y cierre de válvulas de manera hidráulica. Con el pasar del tiempo y el avance implacable de la tecnología, ese sistema quedó muy desfasado. Fue así que en 1996, aparece el VVT-i como reemplazo, el cual se distinguía de su antecesor por su accionar electrónico. Pero ahora veamos qué es lo que hace. Este sistema desarrollado por Toyota le brinda a la válvula de admisión, la libertad de aumentar o reducir el tiempo de apertura y cierre, según las condiciones de trabajo del auto. El VVT-i hace que el carro desarrolle el máximo de su potencia aprovechando al límite la combustión de la mezcla aire – combustible. ¿Cómo lo hace? Este sistema electromecánico de Toyota usa un sistema hidráulico controlado por la computadora del vehículo, la cual ajusta continuamente, dependiendo de las revoluciones por minuto (RPM) del auto, la mayor o la menor apertura de las válvulas. Esto lo hace a través de pequeños obturadores que controlan la presión de aceite que se aplica para adelantar o retrasar la apertura o cierre de las mismas. Antes que se creara el sistema VVT-i, teníamos que calibrar las válvulas para sacarle la mayor potencia a nuestro auto, pero con el sistema de Toyota esto ya no es necesario. Con esta tecnología los autos equiparán su performance tanto en bajas como en altas revoluciones. Ahora, ¿en qué nos beneficia el VVT-i de Toyota? En lo siguiente: Obtención de una mayor potencia del vehículo Mejora en el consumo de combustible

Funcionamiento más uniforme Reducción del impacto ambiental Reducción del ruido del motor Actualmente, Toyota viene introduciendo una versión mejorada de este sistema llamada Dual VVT-i. La diferencia con su sistema convencional es que tanto la válvula de admisión y escape pueden variar su apertura y cierre. Con este sistema también se mejora el cruce de válvulas (donde ambas están abiertas) conocida como traslape.

Cruce de valvulas

Mucho se escucha hablar del cruce de válvulas, así que voy a intentar explicar lo que es, para que todos sepamos… Nadie escucho a alguien diciendo esto?-Si achico el cruce gano más torque (mas fuerza de salida), si agrando el cruce más velocidad en punta. Bueno, paso a explicar por qué es así. Empecemos por lo básico.. -Motor de 4 tiempos el nuestro (osea el de la TWISTER), de los cuales los tiempos son: ADMISION-COMPRESIONEXPANSIÓN-ESCAPE. -Válvulas: En las Twister tenemos 4. Son 2 para admisión (aire-nafta que viene desde el carburador) y 2 para expulsar (que sale por el caño de escape). -Pistón: El encargado de transformar la energía producida por la combustión a una forma mecánica. El motor en ADMISION aspira la mezcla de aire-nafta del carburador y pasa por las 2 válvulas hacia el cilindro, en ese momento el pistón baja. Por inercia el pistón vuelve a subir (COMPRESION) y comprime la mezcla. Las válvulas de admisión cerraron en este momento. Cuando el pistón llega al final del recorrido hacia arriba (se llama punto muerto superior PMS), la bujía tira la chispa en la mezcla y ésta explota, expulsando (EXPANSIÓN) el pistón hacia abajo nuevamente. Por inercia vuelve a subir (EXPULSION) expulsando los gases de la combustión. Válvulas de escape abiertas de por medio. En este video que encontré se ve claro.. porque leer sin esto no sirve de nada El del video es de un motor 4 cilindros olvidense de eso por hoy, fijense solamente que es DOHC y 4 valvulas por cilindro como la TWISTER. Bueno.. Sabemos básicamente como funciona el motor y que las válvulas se cierran o abren dependiendo el momento. Admisión, abre válvula de admisión. Compresión las cuatro válvulas cerradas, Expansión las cuatro válvulas cerradas, Expulsión abre válvula de escape. Ahora.... hay algo que no te diste cuenta… Los mecanismos son lentoooos … Si en el momento de la admisión la válvula empieza a abrir no llegaría a abrir completamente antes de aspirar toda la mezcla. Como solucionamos esto? Fácil, empezamos a abrir la válvula de admisión un momento antes. Cosa de que este abierta completamente en el momento justo

. A este adelantamiento se le llama: Avance de Apertura de Admision (A.A.A.).

Va teniendo jugo la cosa. JEJEJE La pregunta siguiente que surge es: Y pasa lo mismo en escape? La respuesta es sí. A ese momento se le llama Avance de Apertura de Escape (A.A.E.). Y la tercera pregunta que surge es. Y que pasa con el cierre de las válvulas? Pasa igual que con la apertura, necesita empezar a moverse antes. cerrarse en este caso. para que en el momento de la compresión no haya fugas. A estos momento se les llama Retroceso de Cierre de Admision (R.C.A.) Y Retroceso de Cierre de Escape (R.C.E.) En el diagrama puse en fucsia lo que sería el cilindro y en verde el piston, para aclarar un poco. En rojo esta representado escape y en azul admisión.

Graficamente ves como la valvula de admisión empieza a abrir antes del PMS..

UUUUUU y eso que dice “Cruce”? El cruce es el ángulo formado entre Avance de Apertura de Admisión y Retroceso de Cierre de Escape.. Entre AAA Y RCE. Los motores de fábrica vienen calibrados (no se si es apropiada esa palabra) para que anden bien a bajas vueltas y muchas. Si ese ángulo se achica se gana mas torque, si se agranda se gana velocidad en punta. Por que? Si se agranda el cruce, el motor a muchísimas RPM funciona mejor porque la velocidad con que es vaciado el cilindro por las válvulas de escape “aspira, succiona (como quieras llamarlo)” a la admisión de manera que su llenado y vaciado están en complementados por llamarlo de alguna manera. Osea, respira mejor y rápido. Su funcionamiento es mejor a muchas vueltas y por ende la velocidad de punta se agranda jejeje. Pero no hay fruta sin semilla . A bajas RPM el TWISTER falla y de que manera. Al haber tanto avance y retroceso parte de la mezcla del carburador, escapa por la válvula de escape. Por ende de abajo es una torta … jejeje Por el contrario (y con esto cerramos por hoy), si ese ángulo se achica el TWISTER regulando y de abajo es muy eficaz pero a muchas RPM el cilindro no se llega a llenar completamente por tanto no hay mucha mezcla que explotar. Traducido al cagastellano seria. Hay poca nafta en el cilindro no hay mucha explosión. El motor falla. P/D:Es solo para dar una idea de lo que es CRUCE, yo no lo cruzaria el TWISTER anda bien como está. Espero que se haya entendido, puse lo mas básico para que se entienda que es el CRUCE. Si esto se entendió me pongo en campaña para mostrarles el CRUCE propiamente dicho en un Árbol de levas.

Se denomina avances y retrasos de válvulas a los cambios en los momentos en que abren y cierran las válvulas en los motores de combustión interna de cuatro tiempos, con relación al momento teórico para hacerlo. El momento teórico para abrir y cerrar las válvulas es en el PMS y en el PMI (las válvulas de admisión abren en el PMS y cierran en el PMI, mientras que las válvulas de escape lo hacen a la inversa; ver Ciclo Otto), pero al adelantar las aperturas y retrasar los cierres, se consigue aumentar en forma significativa el rendimiento y las prestaciones del motor, al mejorar la velocidad con la que se vacía el cilindro de los gases de la combustión, y aumentar la cantidad de mezcla aire/combustible que ingresa al cilindro.

Índice [ocultar] 

1 Avances y retrocesos o 1.1 Avance de la Apertura de Admisión (AAA) o 1.2 Retraso del Cierre de Admisión (RCA) o 1.3 Avance de la Apertura de Escape (AAE) o 1.4 Retraso del Cierre de Escape (RCE)

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2 El "cruce de válvulas"

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3 Referencias

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4 Véase también

[editar] Avances y retrocesos Estos cambios son calculados por los ingenieros al diseñar el motor, y están relacionados con la posición de las levas en el árbol de levas. Para cambiar los avances y retrocesos de las válvulas, por ejemplo para aumentar la potencia en un motor destinado a competiciones, es necesario reemplazar el árbol de levas completo. Tanto el avance como el retroceso se mide en los grados que gira el cigüeñal antes o después de que el piston alcance el PMS (punto muerto superior) o el PMI (punto muerto inferior). Los avances y retrocesos son cuatro, a saber:

[editar] Avance de la Apertura de Admisión (AAA) Si analizamos el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos, vemos que el mejor momento para abrir la válvula de admisión es cuando el pistón se encuentra en el punto

más alto de su recorrido (llamado punto muerto superior). Sin embargo, debido a que la mezcla aire/combustible se encuentra en movimiento, al abrir la válvula de admisión antes que el pistón llegue al PMS, permite que esta ingrese por más tiempo al cilindro, consiguiendo un mejor llenado.

[editar] Retraso del Cierre de Admisión (RCA) Por la misma razón, debido a la inercia que mantiene la mezcla aire/combustible, si mantenemos la válvula de admisión abierta un tiempo después que el pistón alcanzó el PMI, incluso cuando este está ya subiendo, permitimos que continúe entrando la mezcla, lo que permite un llenado aun mayor del cilindro, con el consiguiente aumento del rendimiento del motor. Otro motivo es el aumento de rendimiento o de aprovechamiento del trabajo que puede producir el motor al conseguir una carrera de expansión mas larga que la de admisión, sin embargo construir un motor que consiga esto mecánicamente requiere muchisima complejidad y además de ello las perdidas mecánicas serían incluso mayores al aprovechamiento, por no hablar de que la carrera de compresión también sería mas larga, asique no seria rentable. Al retrasar el cierre de la admisión la carrera de compresión es mas corta que la de expansión, consiguiendo este mayor aprovechamiento.

[editar] Avance de la Apertura de Escape (AAE) Suele ser de unos 40-45° antes del PMI, lo que permite vaciar el cilindro más rápidamente. Teóricamente, con esto se pierde potencia al estar los gases de la combustión haciendo presión sobre el pistón durante menos tiempo, pero esta pérdida es muy baja y se compensa con creces al aumentar la velocidad de vaciado del cilindro.

[editar] Retraso del Cierre de Escape (RCE) Al igual que en los casos anteriores, debido a la inercia que mantienen los gases de escape, éstos continúan saliendo por su válvula, incluso cuando el pistón pasó el PMS e inició la carrera descendente. La apertura de la válvula de admisión se efectúa momentos antes del cierre del escape, para optimizar, nuevamente debido a la inercia que presentan los gases frescos y quemados, el intercambio de los mismos dentro del cilindro.

[editar] El "cruce de válvulas" Este "solapamiento" en las aperturas de las válvulas de admisión y escape, llamado o cruce de levas o cruce de válvulas, consiste en el espacio, medido en grados sexagesimales de giro del cigüeñal, en el que la válvula de escape y la de admisión se encuentran abiertas en forma simultanea. Suele ser de unos 20° a 25° para motores normales de uso urbano o carretero, y en el caso de los motores de altas prestaciones, para competición, puede llegar a 35° o incluso más. Un cruce de válvulas amplio permite al motor alcanzar unas RPM más altas, pero su funcionamiento a bajas velocidades reducirá drásticamente el rendimiento del motor, entregando menos potencia y un par motor menor. Por el contrario, un cruce de levas corto, permitirá al motor obtener un buen rendimiento a regímenes bajos, pero por arriba de las 3.500/4000 RPM (dependiendo del diseño del motor) sus prestaciones decaen.

El carácter compresible de la mezcla aire/combustible, unido a los fenómenos de inercia que se producen, permiten ampliar el espacio de apertura de las válvulas, optimizando el proceso de vaciado y llenado del cilindro (lo que suele llamarse la respiración del motor), haciéndolo más eficiente. Los gases producto de la combustión han alcanzado una alta velocidad al ser barridos por el pistón en su carrera ascendente, acercándose al PMS. Los gases de escape continúan saliendo por efecto de la inercia, aun cuando el pistón ha pasado el PMS y comienza a descender. Manteniendo abierta la válvula de escape se logra vaciar completamente el cilindro de estos gases, que continúan saliendo por efecto de la inercia ya mencionada, a pesar que el pistón se encuentra descendiendo, ya en la fase de admisión. Previo a lo expuesto anteriormente, adelantando la apertura de la admisión antes que el pistón llegue al PMS, permite que los gases de escape, que están ya saliendo a gran velocidad, arrastren tras de sí a los gases frescos, presentes en la lumbrera de admisión. Así se consigue un llenado del cilindro más rápido y completo. Cuanto mayores sean los ángulos AAA y RCE mayor será el intercambio. Por esta razón, para poder elevar las RPM del motor (al margen de otros cambios que pueden o deben hacerse en el motor), hay que acelerar el vaciado y llenado del cilindro. Esto se consigue, entre otras cosas, aumentando el cruce de válvulas. En cambio, a bajas RPM parte de los gases frescos escaparán por la válvula de escape antes que esta se cierre, con lo que la fuerza de la explosión es menor, y en consecuencia, disminuyen el par motor y la potencia.