212 colectores adm. variable en mot. vr
1 recomendación3,586 vistas
Este documento describe los colectores de admisión variable en los motores VR. Estos colectores tienen tubos de reverberación de diferentes longitudes para optimizar la entrega de par a bajas y medias revoluciones y la entrega de potencia a altas revoluciones. El colector divide los tubos en dos grupos, uno para par y otro para potencia, y usa un cilindro giratorio para conectar selectivamente los tubos y mejorar el rendimiento en todo el rango de revoluciones.
![Service.
Programa autodidáctico 212
Colectores de admisión variable en
los motores VR
Fundamentos y descripción de funciones
n•M
P= [kW]
9550
P [kW]
M [Nm]
n [min-1]](https://image.slidesharecdn.com/212-colectoresadm-variableenmot-vr-121120071925-phpapp02/85/212-colectores-adm-variable-en-mot-vr-1-320.jpg)
![Potencia y par
Un propulsor de vanguardia para vehículos de
motor se caracteriza por una alta potencia y un
par intenso, combinados con un bajo consumo
de combustible.
¿Cómo se consigue este objetivo?
La potencia P es el producto del régimen n multi-
plicado por el par M.
Una mayor potencia se obtiene a través de un
par más intenso o de un régimen superior.
Sin embargo, la gran cantidad de masas en
movimiento de un motor (pistones, bielas,
cigüeñal, etc.) limitan la posibilidad de elevar
-1
el régimen.
212_010
Por tanto, sólo queda disponible el par para
conseguir un incremento de la potencia. P = n • M [kW]
9550
Para intensificar el par del motor se puede
aumentar la cilindrada o la compresión. n = Régimen [min-1]
M = Par [Nm]
En virtud de que, contrariamente a las ventajas 9.550 = Factor numérico constante; resulta de
técnicas, el impuesto sobre la tenencia de vehí- la conversión de todas las magnitudes
culos se suele basar en la cilindrada, resulta matemáticas, al intervenir los valores
necesario alcanzar el objetivo por una vía dife- numéricos para n en min-1 y para M
rente, sin modificar la cilindrada, es decir, en Nm.
alcanzar un aumento en la efectividad del
motor.
De esa forma, el criterio decisivo viene a consi-
stir en disponer de un desarrollo progresivo del
par en función del régimen.
Un par máximo se obtiene estableciendo la com-
bustión completa de la mezcla de combustible y
aire, al momento acertado.
Sin embargo, toda combustión completa implica
una relación específica entre las cantidades de mL
aire y combustible. El motor debe recibir una ali- λL =
mth
mentación óptima de aire a cualquier régimen
de revoluciones.
mL = Masa de aire efectiva en el cilindro en [kg]
El grado de suministro λL proporciona una infor- mth = Masa de aire teórica en [kg]
mación cualitativa sobre la alimentación del
aire:
4](https://image.slidesharecdn.com/212-colectoresadm-variableenmot-vr-121120071925-phpapp02/85/212-colectores-adm-variable-en-mot-vr-4-320.jpg)
![Onda expansiva
Esta onda expansiva retorna a través del tubo de
reverberación e impele la masa de aire hacia el
interior del cilindro, pasando por la válvula de
admisión, abierta todavía. Esto se realiza todo el
tiempo, hasta que la presión ante la válvula de
admisión sea igual a la presión en el cilindro.
Tubo de reverberación
El motor experimenta una “sobrealimentación
interna“. El grado de suministro (ver página 4)
alcanza de esa forma valores alrededor de 1,0 e
incluso superiores. Con el cierre de la válvula de
admisión se impide que la sobrealimentación
212_008
interna refluya hacia el colector de admisión.
“Sobrealimentación interna“
El tiempo t (en milisegundos) que requieren las
ondas depresiva y expansiva para recorrer el
trayecto s de ida y vuelta entre la válvula de admi-
sión y el tubo colectivo, es siempre igual, porque s = Constante (longitud tubo de reverberación)
t= [ms]
se propagan con la velocidad del sonido v. v = Constante (velocidad del sonido)
Sin embargo, el tiempo que se mantienen abiertas
las válvulas de admisión depende del régimen de Onda depresiva
revoluciones.
Onda expansiva
A medida que aumenta el régimen va disminuy-
endo el tiempo disponible para que el aire pueda
fluir hacia el cilindro a través de la válvula de
admisión abierta.
s
Una onda expansiva en retorno, a través de un
tubo de reverberación diseñado para regímenes 212_009
inferiores arribaría ante la válvula de admisión
nuevamente cerrada, al trabajar a regímenes
superiores, no pudiéndose realizar la “sobreali-
mentación interna“. Cuanto mayor es el régimen, tanto
Esto explica la necesidad de disponer de un tubo menor debe ser la longitud del con-
de reverberación con una longitud diferente para ducto de admisión.
que la sobrealimentación interna sea óptima a
cualquier régimen del motor.
La solución técnica conciliante consiste en Tubos cortos (etapa de entrega de pot-
establecer tubos de admisión de diferente encia) para regímenes superiores.
longitud. Los tubos de reverberación de diferente
longitud se conectan y desconectan enton-
Tubos largos (etapa de entrega de par) para ces en función del régimen = colectores
los regímenes desde bajos hasta medios. de admisión variable.
7](https://image.slidesharecdn.com/212-colectoresadm-variableenmot-vr-121120071925-phpapp02/85/212-colectores-adm-variable-en-mot-vr-7-320.jpg)
212 colectores adm. variable en mot. vr
- 1. Service. Programa autodidáctico 212 Colectores de admisión variable en los motores VR Fundamentos y descripción de funciones n•M P= [kW] 9550 P [kW] M [Nm] n [min-1]
- 2. 212_020 El carácter de un motor viene determinado en su En este Programa autodidáctico se explica el mayor parte por la potencia y el par. modo en que ha sido posible optimizar el par y la potencia en los motores VR implantando el El grado de llenado de los cilindros y la geome- nuevo concepto y la nueva configuración de los tría del sistema de admisión tienen una gran colectores de admisión, y se explica asimismo el influencia en estas características. modo en que influye un colector de admisión en la alimentación del aire. Un par intenso requiere una geometría diferente de los conductos de admisión, en comparación Tomando como ejemplo el motor VR6, en el que con la que requiere una entrega de alta poten- se sustituye el colector de admisión convencional cia. por el nuevo colector de admisión variable, se pone de manifiesto la clara ganancia obtenida Una solución conciliante consiste en combinar en potencia y par. una longitud media del conducto de admisión Para el concepto del colector de admisión varia- con una sección también media. La solución ble en los motores VR se ha solicitado protección óptima es un colector de admisión conmutable a de patente. dos diferentes longitudes. NUEVO Atención Nota El Programa autodidáctico Las instrucciones de comprobación, ajuste y no es manual de reparaciones. reparación se consultarán en la documentación del Servicio Postventa prevista para esos efectos. 2
- 3. Referencia rápida Potencia y par . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Alimentación de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Conducción de aire en el motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Principio de la sobrealimentación por tubo de reverberación . . . . . . 5 Colectores de admisión variable en los motores VR . . . . . . . . . 8 Posición para entrega de par colector de admisión variable VR6 . . 9 Posición para entrega de potencia colector de admisión variable VR6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Potencia/par en el motor VR6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Concepto de conmutación en función de la carga . . . . . . . . . . . . . . . 12 Tubo colectivo de potencia y cilindro distribuidor giratorio . . . . . . . . 13 Llenado del tubo colectivo de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Conmutación en el colector de admisión variable . . . . . . . . . . 15 Válvula para conmutación en el colector de admisión variable N156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Pruebe sus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3
- 4. Potencia y par Un propulsor de vanguardia para vehículos de motor se caracteriza por una alta potencia y un par intenso, combinados con un bajo consumo de combustible. ¿Cómo se consigue este objetivo? La potencia P es el producto del régimen n multi- plicado por el par M. Una mayor potencia se obtiene a través de un par más intenso o de un régimen superior. Sin embargo, la gran cantidad de masas en movimiento de un motor (pistones, bielas, cigüeñal, etc.) limitan la posibilidad de elevar -1 el régimen. 212_010 Por tanto, sólo queda disponible el par para conseguir un incremento de la potencia. P = n • M [kW] 9550 Para intensificar el par del motor se puede aumentar la cilindrada o la compresión. n = Régimen [min-1] M = Par [Nm] En virtud de que, contrariamente a las ventajas 9.550 = Factor numérico constante; resulta de técnicas, el impuesto sobre la tenencia de vehí- la conversión de todas las magnitudes culos se suele basar en la cilindrada, resulta matemáticas, al intervenir los valores necesario alcanzar el objetivo por una vía dife- numéricos para n en min-1 y para M rente, sin modificar la cilindrada, es decir, en Nm. alcanzar un aumento en la efectividad del motor. De esa forma, el criterio decisivo viene a consi- stir en disponer de un desarrollo progresivo del par en función del régimen. Un par máximo se obtiene estableciendo la com- bustión completa de la mezcla de combustible y aire, al momento acertado. Sin embargo, toda combustión completa implica una relación específica entre las cantidades de mL aire y combustible. El motor debe recibir una ali- λL = mth mentación óptima de aire a cualquier régimen de revoluciones. mL = Masa de aire efectiva en el cilindro en [kg] El grado de suministro λL proporciona una infor- mth = Masa de aire teórica en [kg] mación cualitativa sobre la alimentación del aire: 4
- 5. Alimentación de aire Conducción de aire en el motor El sistema de admisión se encarga de suministrar Gases de escape al motor el aire necesario para la combustión. Establece una alimentación uniforme de aire Filtro de aire para todos los cilindros del motor. Válvula de mariposa En los motores de carburador y en los equipados con sistema de inyección central también se rea- Aire liza la preparación de la mezcla en el sistema de admisión, transportándose una mezcla de com- bustible y aire. 212_004 Tubos de reverberación Tubo colectivo En los equipos de admisión destinados a siste- mas de inyectores con toberas múltiples sola- Configuración básica de una conduc- mente se transporta aire. ción del aire en el m Esto ofrece al ingeniero muchas más posibilida- des para diseñar el colector de admisión, con objeto de aprovechar mejor los efectos de auto- sobrealimentación debidos a la dinámica de los gases. Principio de la sobrealimentación por tubo de reverberación Onda depresiva Un sistema de admisión trabaja según el princi- pio de la sobrealimentación por tubo de rever- beración, es decir, que se aprovechan las ondas de presión y depresión para el llenado de los cilindros, con objeto de mejorar el grado de suministro. Contemplemos para ello los fenómenos que se desarrollan en el sistema de admisión. La válvula de admisión abre. 212_005 El pistón desciende en el cilindro hacia el punto muerto inferior (PMI). Comienzo sobrealim. por tubo de En la zona de la válvula de admisión genera de reverberación ese modo una onda depresiva. 5
- 6. Alimentación de aire Esta onda depresiva se propaga a través del tubo de reverberación, llegando hasta el otro extremo, que se asoma hacia un tubo colectivo. Onda depresiva En este extremo, la onda depresiva actúa contra el volumen de aire que se encuentra en el tubo colectivo. Tubo de reverberación Tubo colectivo 212_006 Propagación de la onda depresiva El volumen de aire contenido en el tubo colectivo tiene una presión equivalente aproximadamente a la atmosférica. Onda expansiva Esta presión es marcadamente superior a la pre- sión del aire que se encuentra en el extremo abierto del tubo de reverberación. La depresión reinante en el extremo del tubo Tubo de reverberación arrastra por ello las masas de aire contenidas en ese sitio. Tubo colectivo Estas masas de aire confluyen simultáneamente en el tubo de reverberación, haciendo que en 212_007 lugar de la onda depresiva se genere una onda expansiva de la misma magnitud, que se pro- Orígenes de la onda expansiva paga desde ahí hasta la válvula de admisión. Este efecto también se caracteriza como sigue: La onda depresiva se refleja en el extremo abierto del tubo que desemboca en el tubo colectivo. 6
- 7. Onda expansiva Esta onda expansiva retorna a través del tubo de reverberación e impele la masa de aire hacia el interior del cilindro, pasando por la válvula de admisión, abierta todavía. Esto se realiza todo el tiempo, hasta que la presión ante la válvula de admisión sea igual a la presión en el cilindro. Tubo de reverberación El motor experimenta una “sobrealimentación interna“. El grado de suministro (ver página 4) alcanza de esa forma valores alrededor de 1,0 e incluso superiores. Con el cierre de la válvula de admisión se impide que la sobrealimentación 212_008 interna refluya hacia el colector de admisión. “Sobrealimentación interna“ El tiempo t (en milisegundos) que requieren las ondas depresiva y expansiva para recorrer el trayecto s de ida y vuelta entre la válvula de admi- sión y el tubo colectivo, es siempre igual, porque s = Constante (longitud tubo de reverberación) t= [ms] se propagan con la velocidad del sonido v. v = Constante (velocidad del sonido) Sin embargo, el tiempo que se mantienen abiertas las válvulas de admisión depende del régimen de Onda depresiva revoluciones. Onda expansiva A medida que aumenta el régimen va disminuy- endo el tiempo disponible para que el aire pueda fluir hacia el cilindro a través de la válvula de admisión abierta. s Una onda expansiva en retorno, a través de un tubo de reverberación diseñado para regímenes 212_009 inferiores arribaría ante la válvula de admisión nuevamente cerrada, al trabajar a regímenes superiores, no pudiéndose realizar la “sobreali- mentación interna“. Cuanto mayor es el régimen, tanto Esto explica la necesidad de disponer de un tubo menor debe ser la longitud del con- de reverberación con una longitud diferente para ducto de admisión. que la sobrealimentación interna sea óptima a cualquier régimen del motor. La solución técnica conciliante consiste en Tubos cortos (etapa de entrega de pot- establecer tubos de admisión de diferente encia) para regímenes superiores. longitud. Los tubos de reverberación de diferente longitud se conectan y desconectan enton- Tubos largos (etapa de entrega de par) para ces en función del régimen = colectores los regímenes desde bajos hasta medios. de admisión variable. 7
- 8. Colectores de admisión variable en los motores VR Tubo colectivo de potencia Tubos de reverberación Tubo colectivo principal Actuador de la mariposa Mando del cilindro 212_028 distribuidor giratorio Elemento inferior del Colector de admisión colector de admisión variable VR6 Los colectores de admisión variable están Los conductos de admisión de la culata están diseñados como colectores sobre cabeza con comunicados a través del elemento inferior del conductos de diferente longitud. Las longitudes colector de admisión con los tubos de reverbera- de los tubos de reverberación son específicas en ción en el elemento superior. Aquí se ramifican función de las filas de cilindros y, por tanto, son en los tubos destinados a la entrega de par y en valores medios. los destinados a la entrega de potencia. Sus longitudes son diferentes para los motores VR5 y VR6. Los tubos de par se conducen sobre la culata describiendo un arco estrecho y desembocan en Longitud tubo de reverberación (mm) VR5 VR6 el tubo colectivo principal. Tubos de par 700 770 Tubos de potencia 330 450 Los tubos de potencia describen un arco mayor ante los tubos de par y desembocan en el segundo tubo colectivo, el de potencia, que va Para facilitar el ensamblaje se ha procedido a dispuesto encima del elemento anterior de los dividir los colectores de admisión variable en un tubos de par. elemento inferior y uno superior. Transversalmente a los tubos se integra un En el elemento inferior del colector de admisión cilindro distribuidor giratorio en los tubos de pot- se integran los inyectores y la regleta de distribu- encia. Cada vez que es necesario, conecta los ción de combustible con regulador de presión. tubos de potencia y, con estos, el acceso al tubo colectivo de potencia. El elemento superior del colector de admisión incluye los tubos de reverberación, el tubo colec- El colector de admisión variable para todos los tivo, el cilindro distribuidor giratorio con elemen- motores VR ha sido previsto en material plástico. tos de mando, el tubo colectivo principal y el Es más económico que las versiones de alea- actuador de la mariposa, que va abridado al ción, siendo a su vez también más ligero, aparte tubo colectivo principal. de que ofrece ventajas acústicas. 8
- 9. Posición para entrega de par colector de admisión Longitud eficaz de los tubos de par Cilindro distribuidor giratorio Tubos de par en posición de entrega de par Entrada de aire en la unidad de mando de la mariposa Tubo colectivo principal 212_011 La posición destinada a la entrega de par mue- Posición de par stra la conducción del aire en la gama de regí- (tubos largos) menes inferiores. 1,0 El cilindro distribuidor giratorio ha cerrado los tubos de potencia. 0,9 El cilindro del motor aspira el aire a través de los Grado de suministro largos tubos de par, directamente desde el tubo colectivo principal. 0,8 La longitud eficaz de los tubos de par = longitud de los tubos de reverberación es de unos 0,7 770 mm. 1000 2000 3000 4000 A regímenes inferiores e intermedios se obtiene Régimen así un alto nivel de suministro. 212_012 Comparación del grado de suministro con colector de admisión variable sin colector de admisión variable Ganancia en grado de suministro 9
- 10. Colectores de admisión variable en los motores VR Posición para entrega de potencia colector de admisión variable VR6 Cilindro distribuidor giratorio en posición de entrega de potencia Tubos de potencia Tubo colectivo de potencia Tubo colectivo principal Longitud eficaz de los 212_013 tubos de potencia Régimen de conexión de los VR5 VR6 El cilindro distribuidor gira a 90o en cuanto el tubos de potencia motor alcanza un régimen definido. n (min-1 ) 4200 3950 De esa forma se conectan los tubos de potencia, estableciéndose la comunicación hacia el tubo colectivo de potencia, lo cual da por resultado Posición de potencia una longitud eficaz de los tubos de potencia de (tubos cortos) 450 mm. El aire se alimenta ahora a través de los tubos 1,0 de potencia y de los tubos de par. La alimentación del aire del tubo colectivo de potencia se realiza a través de los tubos de par y 0,9 potencia, cuyos cilindros no se encuentran en el ciclo de admisión (ver también página 14). La onda depresiva generada al comienzo del 0,8 ciclo de admisión se refleja en el extremo final de los tubos de potencia en su tubo colectivo. Debido a ello vuelve en forma de onda expan- siva hacia la válvula de admisión, después de 0,7 4000 5000 6000 transcurrir un tiempo más breve aún. La longitud más corta de los tubos de reverbera- ción (tubo de potencia) produce un alto nivel de suministro para los cilindros a regímenes supe- 212_014 riores. Comparación del grado de suministro La posición de potencia prevista para la gama con colector de admisión variable de entrega de potencia correspondiente supone sin colector de admisión variable sólo leves diferencias en cuanto a la compara- Ganancia en grado de suministro ción del grado de suministro, tal y como es de suponerse. 10
- 11. Potencia/par en el motor VR6/ con y sin colector de admisión variable 140 120 100 80 60 250 230 40 210 M (Nm) 20 190 170 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 n (min-1) 212_015 M = Par Potencia con colector de admisión variable P = Potencia Potencia sin colector de admisión variable n = Régimen Par con colector de admisión variable Par sin colector de admisión variable Ganancia de potencia/par En las gamas de regímenes inferiores e interme- Si existen impurezas, tales como polvo o aceite, dios se manifiesta claramente la ganancia de éstas se pueden adherir en la rendija entre el potencia y par que se consigue con el nuevo cilindro distribuidor giratorio y la carcasa, afec- colector de admisión variable en el motor VR6 tando su funcionamiento. (el motor VR5 incorpora un colector de admisión Para tener establecido el funcionamiento variable desde el comienzo de la serie). intachable se ha ampliado el esquema de con- mutación en una primera fase de desarrollo, El poderoso par del motor permite una conduc- agregándose un punto de conmutación más. ción moderada a regímenes bajos e intermedios y el uso frecuente de las marchas superiores, sin El cilindro distribuidor giratorio se mantiene en pérdidas de fuerza de tracción y con un bajo posición de potencia hasta las 1.100 min-1 aproxi- consumo de combustible. madamente, y sólo a partir de allí pasa a la posición destinada a la entrega de par. La consecuencia es que el cilindro distribuidor Con este punto de conmutación adicional se giratorio interviene rara vez. hace funcionar más veces el cilindro distribuidor giratorio, evitándose la posibilidad de que las impurezas se puedan adherir. 11
- 12. Colectores de admisión variable en los motores VR Un paso más en el desarrollo – Concepto de conmutación en Se ha solicitado protección de patente función de la carga para este sistema. Puntos de conmutación p. ej. en el motor VR5-2V 250 Plena carg 200 M (Nm) 150 Cilindro distribui- Umbral de conmutación – Par 100 dor giratorio en de la posición de potencia posición de par a la de par 50 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Régimen n (min-1) 212_016 Los puntos de conmutación para el cilindro dis- Para la misma potencia de diseño, sólo es nece- tribuidor giratorio se gestionan de acuerdo con sario someter el motor a una carga más leve. este concepto en función de la carga. En el conducto de admisión reinan unas condi- En la gama de la familia de características com- ciones dinámicas más reducidas de los gases, prendida por debajo del par máximo, el cilindro que se traducen en un menor movimiento de la distribuidor giratorio se encuentra en posición carga de gases en la cámara de combustión. de entrega de potencia. Esta es a su vez la posición de reposo estando parado el motor. Para conseguir el llenado máximo de los cilindros, la conmutación a la posición de ent- rega de par sólo se realiza cerca del régimen de plena carga. Debido a la desentonación que de ahí resulta en los tubos de reverberación se reduce el efecto de Efecto de utilidad. sobrealimentación suplementaria en la gama de Ventaja en consumo carga parcial. Combustión más suave Mejora acústica 12
- 13. Tubo colectivo de potencia y cilindro distribuidor giratorio Tubo colectivo de potencia Cilindro distribuidor giratorio 212_017 Conductos de admisión (tubos de potencia) Colector de admisión variable en el motor VR5 con el cilindro distribuidor giratorio en posición de entrega de par La conmutación instalada en el elemento superior del colector de admisión está ejecutada según el principio del cilindro distribuidor giratorio. 225 Un cilindro distribuidor giratorio va dispuesto en posición transversal a los conductos de admisión (tubos de potencia) de todos los cilindros. El cilindro distribuidor giratorio tiene un paso por 200 separado para cada tubo de potencia. En la posición de entrega de potencia, los pasos M (Nm) forman parte de los tubos de potencia. 175 El cilindro distribuidor giratorio es de material plástico y va dispuesto en alojamientos elásticos. Cota de luz 150 0,27 mm La existencia de diferentes coeficientes de dilata- 0,42 mm ción entre el colector de admisión y el cilindro 0,58 mm distribuidor giratorio, así como la necesidad de 0,72 mm asegurarse que el sistema no pueda sufrir atascos 125 son factores que plantean un elevado nivel de 2000 4000 6000 exigencias a la seguridad del proceso. n (min-1) Para la fiabilidad de funcionamiento se requiere 212_018 una cierta tolerancia radial entre el cilindro distri- buidor giratorio y el tubo colectivo de potencia, la Influencia de la cota de luz del cilindro distribui- cual, sin embargo, no debe ser excesiva. dor giratorio sobre el par en el motor VR5. El par máximo se desplaza hacia los regímenes Mínimas cotas de luz que permitan el paso del aire superiores. se traducen en una clara reducción del par En la gama de potencia (tubos de potencia obtenido. La causa reside en que las ondas refleja- abiertos) la cota de luz carece obviamente de das se saltan y se pierde su energía entre los dife- significado. rentes tubos que desembocan en el tubo colectivo de potencia. 13
- 14. Colectores de admisión variable en los motores VR Llenado del tubo colectivo de potencia Tubo colectivo de potencia Por recordar: Cilindro distribuidor Cilindro distribuidor giratorio cerrado = Posición giratorio cerrado de par Todos los cilindros reciben su carga de aire desde el tubo colectivo principal, a través de su corre- spondiente tubo de par. Tubo de par El tubo colectivo de potencia está cerrado para todos los cilindros. No influye en el llenado de los cilindros. 212_003 El propio tubo colectivo de potencia no se somete a llenado. Tubo colectivo de potencia Cilindro distribuidor giratorio abierto = Posición Cilindro distribuidor de potencia giratorio abierto El cilindro distribuidor giratorio, con sus aberturas de paso (respectivamente un paso para cada conducto de admisión) ha comunicado los tubos de potencia con el tubo colectivo de potencia. El cilindro que está aspirando recibe primaria- mente el aire a través de su tubo de potencia y también a través de su tubo de par. Tubo de potencia 212_002 555 ocig. 575 ocig. Cilindro Cilindro 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 En esta posición destinada a la entrega de pot- encia, el tubo colectivo de potencia se carga por medio del caudal volumétrico que se refleja en las válvulas de admisión cerradas correspon- 605 ocig. 635 ocig. dientes a los cilindros que no están aspirando aire. En el volumen del tubo colectivo se producen altas velocidades de flujo. 212_021 Ejemplo del desarrollo del flujo en el volumen del tubo Debido a la concepción general del colector de colectivo. admisión no es necesaria una comunicación A un ángulo de cigüeñal de 555o cambia el flujo del directa entre el tubo colectivo principal y el tubo cilindros 3 al cilindros 1. colectivo de potencia, para el llenado de este El ciclo de admisión del cilindro 2 invierte el sentido de flujo último. a partir de aprox. 605o ángulo cigüeñal. 14
- 15. Conmutación en el colector de admisión variable Depresor Colector de admisión/ Válvula para conmutación en el tubo colectivo principal colector de admisión variable N156 Conducto de vacío hacia otros Excitación por parte de la UCE motor consumidores Depósito de vacío Válvula de retención Circuito neumático 212_019 La conmutación en el colector de admisión variable se realiza por la vía neumática medi- Varilla de ante vacío. tracción El mando neumático lo gestiona la unidad de control del motor a través de la válvula de con- Muelle de mutación para el colector de admisión variable compresión N156 (válvula electromagnética). El vacío se capta en el tubo colectivo principal Diafragma del colector de admisión. Empalme del conducto de la En el depósito de vacío se acumula la depresión electroválvula y una válvula de retención impide que se des- cargue. El cilindro distribuidor giratorio se encuentra en 212_023 la posición de potencia al estar parado el motor Depresor y al marchar al ralentí, es decir, que mantiene establecido un conducto de admisión corto. El muelle de compresión en el depresor lo manti- Con ello se supera la fuerza del muelle de com- ene en esta posición. presión y se tira del diafragma hacia abajo con- juntamente con la varilla de tracción. La válvula de conmutación cierra el paso del El cilindro distribuidor gira a 90o. vacío hacia el depresor. Queda activa la posición para la entrega de Al ser excitada la válvula de conmutación se par. abre el paso del vacío hacia el depresor. 15
- 16. Conmutación en el colector de admisión variable Válvula para conmutación en el colector de admisión variable N156 Presión de aire atmosférico Funcionamiento Filtro de material espumificado La válvula de conmutación para el colector de Estator admisión variable es una válvula electromagné- tica. Es excitada por la unidad de control del motor en función de la carga y el régimen. La presión atmosférica del aire actúa sobre el inducido Inducido electromagnético que constituye la válvula. (válvula) Con su placa de válvula de goma cierra el con- ducto de vacío hacia el depresor. hacia el depresor Placa de válvula Al ser excitada, se eleva el inducido electroma- gnético, abriendo el conducto de vacío. 212_022 Un filtro de material espumificado a la entrada del depósito de vacío del aire a presión atmosférica impide la penetra- ción de partículas de suciedad, que pudieran afectar el movimiento de la válvula. Función de emergencia Si se ausenta la señal se mantiene cerrado el paso del vacío hacia el depresor. Queda abierto el conducto de admisión corto en el colector de admisión variable. No está prevista ninguna función supletoria. J17 Autodiagnóstico El autodiagnóstico se realiza en las funciones S 02 - Consultar la memoria de averías Cortocircuito a masa Cortocircuito a positivo Interrupción 03 - Diagnóstico de actuadores N156 Conexión eléctrica J17 Relé de bomba de combustible J220 J220 Unidad de control del motor 212_001 N156 Válvula de conmutación en el colector de admisión variable S Fusible 16
- 17. Service El colector de admisión variable y el mando funcionan exentos de mantenimiento. V.A.G - EIGENDIAGNOSE HELP 01 - Motorelektronik 1 2 3 Si se califica una falta de potencia del motor se 4 5 6 HELP puede comprobar fácilmente el funcionamiento del 7 8 9 C 0 Q PRINT colector de admisión variable: – A través del autodiagnóstico Aquí se analiza la válvula de conmutación en el colector de admisión variable, bajo las funciones 02 - Consultar la memoria de averías y 03 - Diagnóstico de actuadores. – Control visual del movimiento de conmutación a 90o en el depresor, con ayuda del régimen del 203_026 motor. Es una ventaja conocer a este respecto el Movimiento de conmutación a 90o funcionamiento del colector de admisión variable. Importante: Estando el motor parado y marchando al ralentí, el cilindro distribuidor giratorio se mantiene en la posición para conductos de admisión cortos/ posición de potencia. A tener en cuenta: Diferentes conceptos de conmutación = Con punto de conmutación adicional, Posición de hasta el régimen de 1.100 min-1 en posición ralentí/potencia de potencia, luego se realiza la conmuta ción a la posición de par y a las 4.200 212_025 min-1 vuelve a la posición de potencia = Concepto de conmutación en función de la carga; al dar una aceleración libre a plena carga por debajo de 4.000 min-1 se realiza la conmutación a la posición de entrega de par V.A.G 1390 Comprobación del movimiento de conmutación a través de la depresión, con ayuda de la bomba manual de vacío V.A.G 1390. Para la forma exacta de proceder en todas estas pruebas consulte por favor el 212_027 Manual de Reparaciones de actualidad. 17
- 18. Pruebe sus conocimientos ¿Qué respuestas son correctas? A veces una sola. Pero quizás también más de una – o incluso todas. Haga el favor de completar los sitios marcados con .................. . ? 212_024 1. La “sobrealimentación interna“ de un motor de gasolina viene definida por el régimen y el tiempo de apertura de la válvula de admisión. De ahí se deriva el I teorema: Cuanto .................... el régimen, tanto .................... la longitud del conducto de admisión. 2. El I teorema constituye por ello la base para el concepto de un colector de admisión variable con un conducto de admisión .................... en la gama de regímenes inferiores para .................... ..................... . con un conducto de admisión .................... a regímenes superiores para la entrega de potencia. 3. El grado de suministro λL informa sobre A. la mezcla de combustible y aire B. la mezcla de combustible y oxígeno C. la alimentación de aire con la masa de aire efectiva en el cilindro, con respecto a la masa de aire teórica. 4. Un elemento característico en la concepción de los colectores de admisión variable en los motores VR es el cilindro distribuidor giratorio. A. Va dispuesto transversalmente ante todos los tubos de par B. Abre el paso hacia el tubo de par al ser excitado C. Al ser excitado establece la comunicación con sus pasos entre los tubos de potencia y el tubo colectivo de potencia. 18
- 19. ? 5. Desde el tubo colectivo principal A. parten los tubos de par B. parten los tubos de potencia C. parten tubos especiales para la alimentación de los tubos de potencia 6. El poderoso par alcanzado con ayuda del colector de admisión variable permite el empleo frecuente de las marchas superiores sin pérdida de fuerza de tracción en las gamas de regímenes inferiores e intermedios. A. Esto es una ventaja para la vida útil del cilindro distribuidor giratorio, porque se acciona pocas veces. B. Esto es desfavorable para el funcionamiento del cilindro distribuidor giratorio, porque se acciona pocas veces. C. Un movimiento más frecuente para la conmutación resulta favorable para la autolimpieza del cilindro distribuidor giratorio. Por ello se ha ampliado el concepto de conmutación agregando un punto de conmutación en la gama de regímenes inferiores. 7. El cilindro distribuidor giratorio está alojado de forma .................... . Se acciona por la vía .................... . Influye sobre el par la .................... . 8. El elemento actuador para el cilindro distribuidor giratorio es el depresor. A. Un muelle de compresión en el depresor mantiene el cilindro distribuidor giratorio en la posición de potencia. B. Un muelle de compresión en el depresor mantiene el cilindro distribuidor giratorio en la posición de par. C. La posición de potencia se conmuta por medio de la depresión. Soluciones 7. elástica, neumática, cota de luz radial; 8. A 1. más alto, más corto; 2. largo, alta entrega de par, corto; 3. C; 4. C; 5. A; 6. B, C; 19
- 20. Service. 212 Sólo para el uso interno © VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Reservados todos los derechos. Sujeto a modificaciones técnicas. 740.2810.31.60 Estado técnico: 12/98 ❀ Este papel ha sido elaborado con celulosa blanqueada sin cloro.