Distribución variable

Por David Ayala, Periodistamotor

El sistema de distribución, como hemos visto anteriormente, es el encargado de hacer que entren los gases de admisión y salgan los de escape a través de las respectivas válvulas del motor. Para comprender y visualizar la apertura de las válvulas se utiliza un gráfico de dos dimensiones en el que en el eje Y se representa la cantidad de apertura o alzado de la válvula mientras que en el eje X se representan la duración y el momento de dicha apertura.

Aunque teóricamente la válvula de admisión se abre cuando el pistón está en el punto muerto superior (PMS) y se cierra cuando está en el punto muerto inferior (PMI), lo cierto es que dependiendo de las condiciones de marcha esto no es así, pues las necesidades de aire varían según el régimen de giro del motor. De este modo tenemos que el control del aire que entra en cada cilindro es fundamental para proporcionar el mejor rendimiento de la mecánica, de tal manera que se pueda incluso llegar a tener las válvulas de admisión y cierre abiertas en lo que se denomina como cruce de válvulas.

La base de todo lo anterior se encuentra en la necesidad de conseguir que en el momento de la combustión exista una mezcla aire/combustible que sea lo más cercana a 14,7 gramos de aire por cada gramo de gasolina, consiguiendo con ello la que se denomina como mezcla estequiométrica. Esta proporción o mezcla estequiométrica hace que el tiempo de combustión sea el mínimo, consiguiendo con ello los niveles más bajos de todos los gases contaminantes (CO, HC y NOx) y la obtención del máximo par motor.

Cuanto más rápido gira un motor más difícil es conseguir que entre aire en la mecánica. Por este motivo hace años que se inventaron los diferentes sistemas de distribución variable. Con esta denominación se nombran a las invenciones que permiten variar alguno de los tres factores que determinan la apertura de la válvula, es decir, la duración de la apertura, el momento en el que las válvulas se abren y cierran y, por último, la cantidad de apertura o alzado de la válvulas.

Aunque han existido muchas variaciones al respecto con sistemas que permitían variar el calado del árbol de levas, la alzada y o la apertura de las levas, el único sistema que ha conseguido tener un control total en los tres parámetros ha sido el Multiair de Fiat. Con esta denominación se nombra a un sistema electrohidráulico que permite infinitas combinaciones de apertura de las válvulas de admisión.

Mientras las válvulas de escape son accionadas por un árbol de levas tradicional, las válvulas de admisión son controladas por un sistema electrohidráulico. Unas levas específicas incluidas en el árbol de levas de escape proporcionan presión a una electroválvula que, dependiendo de las circunstancias, abrirá las válvulas de admisión. La electroválvula está controlada electrónicamente por una centralita electrónica que enviará señales para abrir y/o cerrar las válvulas de admisión en un momento y con una alzada determinadas, pudiendo con ello introducir cuantas variantes se desee en la apertura de las mismas.

Tenemos el árbol de levas de escape con sus dos válvulas por cada cilindro. Se añade una tercera leva que empuja a un rodillo que, a su vez, empuja a un cilindro para que éste aporte presión de aceite a la electroválvula. La electroválvula está controlada mediante la centralita electrónica para que, gracias a la presión de aceite, pueda abrir las válvulas de admisión en el momento, con la alzada y con la duración que se desee para obtener la mejor respuesta de la mecánica.

Recapitulando: las válvulas de admisión se abren y cierran por efecto de una electroválvula que las acciona gracias a la presión de aceite que recibe de unas levas específicas ubicadas en el árbol de escape. La decisión sobre la cantidad, duración y momento de apertura de las válvulas la toma una centralita electrónica. Gracias a este sistema se puede hacer que la mezcla estequiométrica esté presente la mayor parte del tiempo durante el funcionamiento del motor e independientemente de las condiciones de uso. Tanto es así que en algunos modelos del grupo Fiat es posible conseguir una mezcla estequiométrica incluso a velocidades de hasta 150 km/h.

Con el sistema Multiair se consiguen mejoras como un 10% de ahorro de combustible, un 15% más de par motor, una potencia mejorada también en un 10% y un nivel de emisiones total que se reduce en otro 10%. Pero no son estas las únicas ventajas de un sistema como el Multiair. Dado que el catalizador trabaja cuando la mezcla estequiométrica no es exacta, la presencia del Multiair hace que la vida del catalizador sea mucho mayor. Como valor añadido está también el hecho de que la centralita sabe en qué fase o ciclo de trabajo está cada cilindro por lo que, al arrancar la mecánica, basta con el giro de un solo diente del volante motor para que la motorización comience a girar, generando así mayor confort de marcha en combinación con el sistema de arranque y parada start/stop, gran fiabilidad y ahorro en costes de reparación y mantenimiento.

La distribución variable es algo así como la posibilidad de contar con diferentes personalidades de la mecánica que se adaptan a las distintas condiciones de conducción, el Multiair es, dentro de dicha catalogación, la posibilidad más completa y eficiente para alcanzar la máxima economía de consumo unida a las mejores prestaciones.

Autor: David Ayala