viernes, 18 de septiembre de 2009

VTEC, EXUP, YCC-I O - COMO EL LOBO Y EL CORDERO LLEGAN A CONVIVIR EN TU MOTOR

REV-VTEC LA DISTRIBUCIÓN VARIABLE.

Hasta el momento, lo habitual era sacrificar elasticidad y rendimiento a bajas vueltas para disfrutar de potencia bruta a altos regímenes de giro. Y eso era así porque las amplias superficies de transvase (4 válvulas por cilindro) y los largos tiempos de apertura de válvulas (diagramas amplios y “cruzados”) necesarios para llenar la cámara de combustión a altas vueltas desestabilizaban el llenado cuando el motor giraba más despacio.

Tanta fluidez en el tránsito de los gases, propiciaba que una parte de ellos acabara escapándose de la cámara sin participar en la combustión.

El efecto inmediato era un deficiente llenado de la cámara y por ende, unos pobres valores de par motor y potencia en bajos y medios. Había que escoger: o bajos y elasticidad de corderito Norit o potencia en altos de lobo feroz.

Honda decidió que había llegado el momento de no renunciar a nada, y creó un sencillo e ingenioso mecanismo conocido como REV. El planteamiento técnico consistió, en diseñar un motor con 4 válvulas por cilindro pensado para rendir la máxima potencia posible girando a altos regímenes de giro. Y para conseguir par motor abajo, se disminuyó la superficie y el tiempo de llenado, accionando sólo 2 de las 4 válvulas disponibles. Cuando el motor superaba las 7000 r. p.m. el sistema ponía en funcionamiento la totalidad de las válvulas y el tranquilo motor “percherón” se convertía en “purasangre”.

El funcionamiento del “REV” consistía en mantener desconectada una “pata” del balancín para que sólo se abriera una de las dos válvulas que tenía a su cargo. Pero al llegar a las 7000 r.p.m., un chorro de aceite del motor convenientemente canalizado por el interior del árbol de levas, llegaba con la suficiente presión como para desplazar un pasador interior que “trababa” la segunda “pata”.

El sistema REV apareció a principios de los ochenta para suavizar algunos motores de offroad, e incluso se llegó a utilizar en “apretados” motores de carretera como la impresionante y radical CBR400RR. Una auténtica “Cafe Racer” destinada principalmente al consumo interno japonés. En Alemania e Inglaterra también se vendieron unas cuantas pero aquí no llegaron de forma oficial. Para hacernos una idea, la ligera CBR400RR conseguía el par máximo a 10.000 r.p.m. Un auténtico “molinillo de café” con 60 caballos, que sin el REV, seguramente no podría haberse puesto en manos del primer cliente que pasara por un concesionario.

Al poco tiempo, Honda presentó la evolución del REV bajo las conocidas siglas de VTEC (variable timing and lift electronic control system). En esencia el funcionamiento es muy parecido. La diferencia estriba en que el VTEC, en vez de utilizar directamente el aceite del motor, emplea un sistema mucho más preciso, con electro válvulas coordinadas por la ECU que además, tiene en cuenta más factores a la hora de accionar las válvulas que el simple régimen de giro.


EXUP. O COMO EL ESCAPE SE ADAPTA A LAS CIRCUNSTANCIAS

Aunque no lo parezca, el tubo de escape es otro de los elementos que intervienen en el llenado de la cámara de combustión. Y eso es debido a las ondas de presión que generan los gases de escape mientras recorren el tubo de escape.

Para entendernos, y salvando las distancias, las ondas serían algo así como los círculos concéntricos que aparecen en el agua cuando tiramos una piedra en el estanque. Las ondas de presión recorren la totalidad del tubo de escape y justo al llegar al final, mientras los gases salen al exterior, las ondas de presión, por leyes físicas y termodinámicas que por su complejidad no entraremos a detallar, dan media vuelta y se dirigen de nuevo al motor como ondas de depresión.

Cuando llegan a la culata, rebotan y vuelven a cambiar de sentido. Si justo en ese mismo instante, se abre la válvula de escape, las ondas son capaces de “arrastrar” a los gases que acaban de quemarse hacia el exterior de la cámara ayudando a vaciarla. El problema es que la velocidad de movimiento de las ondas de presión y depresión (ida y vuelta) es más o menos constante con independencia del régimen de giro del motor, y por lo tanto, sólo podremos aprovechar ese beneficioso efecto, en un determinado margen de r.p.m. Si el motor gira a menos vueltas, las ondas llegarán antes de lo conveniente y al revés, lo cual no supone una ayuda.

Lo que si podemos conseguir es modular la velocidad de las ondas modificando la forma de los los diferentes tramos del tubo de escape, ensanchando o estrechando el diámetro del tubo (megáfonos) o alargando y/o recortando la distancia de unión entre los codos de cada cilindro (colectores). Por no hablar de las colas de los silenciosos. Cuando el motor circulaba a pocas revoluciones la válvula reducía el diámetro del tubo, como si de una guillotina se tratara, con el objetivo de conciliar los valores de velocidad de las ondas de presión-depresión con los intereses de llenado a bajo régimen de giro. A medida que el motor subía de vueltas, la válvula parcializadora EXUP, movida por un servo motor conectado a la centralita electrónica, incrementaba el diámetro del escape. Al acercarnos al final del cuenta vueltas, la guillotina se escondía y el escape recuperaba su diámetro original, que como ya hemos dicho, era el ideal para obtener el máximo rendimiento en altas. A parte del EXUP de Yamaha, Honda con el HTEV (Honda Titanium Exhaust Valve) utiliza un mecanismo parecido en la CBR 900, aunque este sistema juega más con las diferencias de presión entre los codos a la altura del colector. Suzuki también tiene su propio sistema denominado SET (Suzuki Exhaust Tuning), similar al EXUP.

YCC-I O LAS TROMPETAS MÁGICAS

Desde los conductos de admisión también podemos ayudar a mejorar el llenado de la cámara a cualquier régimen de giro incorporando mecanismos flexibles. Y eso es lo que hizo Yamaha hace un año presentando una R1 con un sistema de admisión variable (en los coches de gama alta, hace tiempo que se utilizan) bajo el acrónimo de YCC – I. Sistema que acaba de recibir la R6 este año. A pocas revoluciones es conveniente una tobera estrecha y larga, ya que a menor diámetro de paso, aunque pierden presión, los gases adquieren más velocidad, que es justo lo que necesitamos para llenar la cámara de combustión a regímenes de giro lentos. Cuando el motor sube de vueltas con carga (puño del gas muy abierto) necesita “respirar” gran cantidad de gases frescos. Y para ello, nada mejor que unas toberas cortas (menores rozamientos) y anchas (mayor caudal). Yamaha con el YCC-I, ha desarrollado un sistema capaz de adaptar las características físicas de las toberas a las necesidades de admisión en cada momento. El funcionamiento es relativamente sencillo.

En la punta de los carburadores, se acoplan unas toberas de admisión anchas y cortas, específicamente diseñadas para conseguir un rendimiento óptimo a elevados regímenes de giro. Justo encima se encajan unas toberas móviles, un poco más estrechas y largas. Al reducir el nivel de exigencia, el servo encajará de nuevo las toberas largas en su sitio para conseguir un buen rendimiento en regímenes de giro lentos o sin carga.

En el mundo de la automoción existen infinidad de sistemas para flexibilizar los procesos de admisión distribución y escape de los gases. Prácticamente cada fabricante ha desarrollado el suyo propio. Pero en las motos ha sido más difícil su aplicación por problemas de espacio y peso. Con el tiempo llegarán adaptaciones de todos estos sistemas más ligeras, pequeñas y económicas con lo que su uso se generalizará a todos los motores. Algo parecido a lo que ha pasado con la inyección electrónica.



La posición de la leva (en amarillo) es la misma, pero en cambio, la válvula no siempre está abierta. Eso lo decide el sistema electromecánico que envía o no presión al circuito según las circunstancias



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