DISTRIBUȚIE VARIABILĂ-SISTEMUL VALVETRONICDISTRIBUȚIE VARIABILĂ-SISTEMUL VALVETRONIC [608130]

DISTRIBUȚIE VARIABILĂ-SISTEMUL VALVETRONICDISTRIBUȚIE VARIABILĂ-SISTEMUL VALVETRONIC
Sistemul Valvetronic ce echipează noile motoare cu patru cilindri a Sistemul Valvetronic ce echipează noile motoare cu patru cilindri a
firmei BMW a apărut pe piață firmei BMW a apărut pe piață în luna iunie a anului în luna iunie a anului 2001, o dată cu lansarea2001, o dată cu lansarea
modmodeluelului lui 316316ti ti ComCom pacpact. t. CarCaractacterierististica ca notnotabiabilă lă a a momotortoruluului, i, sissistemtemul ul
Valvetronic, face din aceasta primul motor din lume fara obtur ator, funcția Valvetronic, face din aceasta primul motor din lume fara obtur ator, funcția
sa fiind inlocuită de ridicarea variabilă a supapel or de admisie.Această sa fiind inlocuită de ridicarea variabilă a supapel or de admisie.Această
in inovovaț ație ie re repr prez ezin intă tă un un sa salt lt în în is isto tori ria a momoto toar arel elor or cu cu ar ardedere re in inte tern rnă, ă,
comparabil, ca semnificație, cu trecerea de la carb urator la sistemul de comparabil, ca semnificație, cu trecerea de la carb urator la sistemul de
i in nj je ec cț ți ie e , , d de e l la a m ma an na ag ge em me en nt tu ul l m me ec ca an ni ic c a al l m mo ot to or ru ul lu ui i , , l la a c ce el l
eleelectrctronionic.Ac.Avanvantajtajul ul conconstă stă in in redreduceucerea rea semsemnifnificaicativtivă ă a a conconsumsumuluului i dede
combustibil,combinată cu o scădere a emisiilor polu ante, precum si un combustibil,combinată cu o scădere a emisiilor polu ante, precum si un
răspuns mai bun al răspuns mai bun al motorului.motorului.
Pană acum, procesul de control al distribuției gaze lor unui motor cu Pană acum, procesul de control al distribuției gaze lor unui motor cu
aprindere comandată a fost un compromis intre putere și cup lu,pe de aprindere comandată a fost un compromis intre putere și cup lu,pe de o parte,o parte,
și consum de combustibil, emisii și confort, pe de altă parte.Comanda și consum de combustibil, emisii și confort, pe de altă parte.Comanda
variabilă a supapelor a culminat cu sistemul Vanos, produs d e BMW, ca cea variabilă a supapelor a culminat cu sistemul Vanos, produs d e BMW, ca cea
mamai i so sofi fist stic icat ată ă te tehnhnol ologogie ie de de ac aces est t ti tip, p, ca care re re reduduce ce cocompmpro romimisu sul l la la
minimum, dar nu poate furniza o soluție completă și multilaterală. Aceasta minimum, dar nu poate furniza o soluție completă și multilaterală. Aceasta
deoarece clapeta obturatoatre (clapeta de aer) face imposibila reducerea deoarece clapeta obturatoatre (clapeta de aer) face imposibila reducerea
consumului peste o anumită limită, pentru ca se obs trucționează admisia consumului peste o anumită limită, pentru ca se obs trucționează admisia
liberă a aerului în motor, pentru o gamă largă de r egimuri de funcționare. liberă a aerului în motor, pentru o gamă largă de r egimuri de funcționare.
Pentru a recapitula acest aspect, amintim că obturatorul controle ază sarcina Pentru a recapitula acest aspect, amintim că obturatorul controle ază sarcina
motorului. Fără obturator, motorul ar funcționa la sarcină maximă. Atunci motorului. Fără obturator, motorul ar funcționa la sarcină maximă. Atunci
când clapeta de aer nu este complet deschisă, se produce o scădere de putere când clapeta de aer nu este complet deschisă, se produce o scădere de putere

și o creștere de consum, datorată rezistenței gazod inamice introduse de
obturator. Deși Vanos este capabil sa regleze momen tele de deschidere și
închidere ale supapelor, aceasta opțiune de control a motorului are unele
limite.
Fig. 1. Schema de principiu al sitemului Valvetronic
Specialiștii de la BMW au reușit să obțină efectul produs de obtu rator 
 prin înlocuirea acestuia cu un sistem de ridicare variabilă a supapei de
admisie, creînd astfel primul sistem de distribuție variabilă totală, u tilizabil
la un automobil de serie. Denumit Valvetronic, sistemul are la bază
distribuția variabilă Vanos, care se bucură deja de succes pe piață. Acum,
sistemul adițional de ridicare variabilă a supapei de admisie ajustează
acțiunea efectivă a camei și, în consecință, aria orificiului ofer it de supapa de
admisie și durata de deschidere, funcție de cerințele specificate implicate.
Reducerea consumului de combustibil, realizată de conceptul de
control al sarcinii fără obturator, este de aproixmativ 10%, c onform ciclului

EU, și de cel puțin 10%, în condiții normale de conducere.Eco nomia crește
cu atat mai mult cu cat șoferul utilizeaza motorul la sarcini și turații reduse.
Potențialul oderit de Valvetronic este mult mai mare decât la alte
sisteme de distribuție variabilă.
FUNCȚIONAREA VALVETRONIC
În principiu, Valvetronic este format din următoare le componente:
arborele de distribuție al supapelor de admisie, opt pârghii intermediare și un
arbore excentric. Acest modul preasamblat este plas at în chiulasă. Grație
Valvetronic, arborele de distribuție nu acționeaza direct asupra culbutorilor,
ci prin intermediul unei pârghii intermediare. Spre deosebire de culbutori,
care sunt poziționați orizontal sub arborele de distribuție, pârghiile
intermediare sunt așezate vertical, lângă arborele de distribuție. Ele sunt
 prevăzute, în partea de mijloc, cu o rolă care urmărește p rofilul camei. Partea
de jos a acestora se sprijină pe rola culbutorului, iar cea de sus pe un arbore
excentric, tot prin intermediul unei role.
Fig. 2. Succesiunea etapelor de concepere a sistemului
Când arborele de distribuție se rotește, pârghia intermediară s e mișcă
asemeni unui pendul. Pentru a converti această mișc are orizontală într-una

verticală, pârghia are un contur cu o formă complexă, com parabilă, la prima
vedere, cu un bumerang; jumătatea liniei de contur se mișcă paralel cu
colbutorul, cealaltă jumatate este sub un mic unghi . Numai când partea
înclinată a conturului acționează asupra rolei culb uratorului, apăsandu-l în
 jos în timpul procesului, supapa de admisie se deschide.
Datorită raportului de transmisie a parghiei, numai jumătate din
conturul întregului bumerang este sesizată de către culbutor. Punctul de
început și cel de sfarșit al acestei jumătăți este determinat de punctul de
 pivotare al pârghiei. Aici intră în rol arborele e xcentric, comandat de un
electromotor.
Fig. 3. Electromotorul de actionare a sectorului dințat
Atunci când presează pe rola superioară a pârghiei intermed iare spre
arborele de distribuție, punctul de pivotare și, corespunzător, zona efectivă a
conturului bumerangului se schimbă în consecință. A ceasta înseamnă că
înalțimea de ridicare a supapei de admisie poate va ria între poziția închis
(doar teoretic) și poziția de deschidere maximă, ac esta fiind principiul de
 baza al sistemului Valvetronic.
Înalțimea de ridicare a supapei variază între 0 și 9,7 mm. Motorul
electric care reglează arborele excentric, prin int ermediul unui angrenaj
melcat, are nevoie de doar 300 de milisecunde pentr u a se mișca de la

pozoția de ridicare minumă la cea maximă. În plus, există și posibilitatea
sistemului Vanos, de a roti arborii de distribuție ai supapelor de admisie și ai
celor de evacuare într-un interval de regaj de 60 de grade RAC.
Fig. 4. Cursa supapei
Pentru realizarea reglajelor sunt necesare sisteme de control extrem
de puter nice. De aceea , Valve troni c are propriul său compu ter, conectat cu
unitatea centrală a motorului, ambele însumând o capacitate de 1,6 Mb.
Toate părțil e în mișcare ale sistemului de coman dă a supap elor sunt
optimizate pentru a se reduce masa totală la 82 grame pentru fiecare supapă,
stabilind, în același timp, un record în materie de fricțiune, prin utilizarea
rolelor.
Valvetronic nu opereză numai cu precizia unui ceaso rnic, ci este
fabricat și cu această precizie. Pârghiile intermediare sunt turn ate printr-un
 proces special și apoi prelucrate cu o pricizie în tâlnită până acum doar în
fabricarea sistemelor de injecție ale motoarelor diesel. Astfel, forma
 particulară a pârghiei- conturul bumerangului- este finisată cu o precizie de 8
miimi de milimetru.

AVANT AJE DECI S IVE
Un alt avantaj al Valvetronic este ca oferă un consum de com bustibil
comparabil cu cel obținut de motoarele pe benzină c u injecție directă, dar 
fără compromisuri în termeni de emisie. Din acest motiv nu reclamă
tehnologia de management a emisiilor poluante, ca m otoarele cu injecție
directă. Un alt avantaj este ca motorul cu Valvetronic nu necesită
combustibil fără sulf, ca motoarele cu injecție directă, și atinge nivele înalte
de economicitate, utilizând toata gama de cifre octanice existentă.
În afară de aceste remarcabile beneficii în termeni de economie de
combustibil, conceptul Valvetronic oferă și alte avantaje:
-pornire excelentă la rece ;
-mers liniștit al motorului ;
-un răspuns direct și spontan niciodată atins pană în prezent.
Aceste beneficii sunt atribute ale caracteristicilo r fundamentale ale
noii tehnologii BMW: la sarcini parțiale, motorul V alvetronic lucrează cu
ridicări ale supapei de admisie relativ mici, de aproximativ 0,5-2 mm. Când
ridicarea supapei este atât de mică, combustibilul intră în camera de ardere
 printr-un orificiu îngust, permițând (numai datori tă viteyei de curgere) ca
amestecul aer / combustibil să se atomizeze în mod ideal, chiar și în cazul
motorului rece. Pulverizarea fină a combustibilului este, de asemenea,
condiția necesara pentru o aprindere și o ardere ra pida și eficace. În plus
exist ă și avant ajul mersulu i liniștit la sarcini parțiale, deoarec e supap ele de
mișcă ușor în aceste condiții.
Încă un avantaj este spontaneitatea cu care raspund e motorul când
șoferul apasă accelerația. Aceasta se datorează fap tului că managementul
sarcinii motorului se realizează chiar la nivelul camerei de ardere,

eliminându-se întârzierea între momentul apasării a ccelerației și răspunsul
motorului.
Fig. 5. Diagrama de moment
Noul motor de patru cilindri produs de BMW impune un standa rd și
  pantru comportamentul la sarcină totală, furnizând astfel performanțe
dinamice și caracteristici neatinse până în prezent. Astfel, puter ea motorului
de 1.81, care va echipa modelul 316ti, este de 85 kW la 55 00 rpm, iar cuplul
este de 175Nm la 3750 rpm. Cel puțin 90% din valoar ea cuplului este
disponibilă într-un interval de turații de 3000 rpm.
MOTOR ÎN ÎNTREGIME NOU
 Nu numai chiulasa, dar și întregul motor are un de sign total nou,
având o gamă largă de caracteristici speciale , în scopul reducerii
consumului și creșterii fiabilității. Blocul motorului este fabricat din
aluminiu , prin turnare sub presiune,ceea ce permit e o reducere a grosimii
 pereților și o scadere a masei.

Între carter și baia de ulei există un cadru care conține cei doi arboride
echilibrare, precum și pompa de ulei, amplasată dedesubt. Aceasta
configurație face ca întregul mecanism motor să fie compact și stabil,
reducând astfel transmiterea vibrațiilor către alte componente. Toate reperele
auxiliare sunt fixate direct pe blocul motor, prin intermediul șuru burilor,fără
să mai fie necesare suporturi.
Depresiunea necesară funcționării servofrânei, furnizată de obturator 
la motoarele convenționale, este generetă, în acest caz, de o pompă de
vacuum, dispusă la capătul axei cu came a supapelor de evacuare.
Motorul este totuși prevăzut cu un tip de obturator, însă acesta
îndeplinește numai funcții de diagnosticare și de ventilație a rezer vorului de
combustibil. În condiții normale de funcționare, obturatorul rămâ ne deschis
la maximim.
Ca la toate motoareleBMW, arborii de distribuție sunt antrenați prin
intermediul unui lanț ce nu necesită întreținere pe parcursul întregii durate de
serviciu a motorului.
Fig. 6. Distributie cu lanț specifică BMW
Orificiile pentru lichidul de răcire, din jurul căm ășilor de cilindri,
 permit aplicarea unui nou concept de curgere a fluidului, cu numai un sfert
din rezistența la curgere uzuala. Astfel, nu există circulație forțata a

lichidului de răcire prin blocul motor, aceasta fii nd asigurată numai de
diferența de presiune. Ca rezultat, pompa de apă es te numai jumătate ca
mărime decât uan convențională, iar puterea absorbită este sc ăzută cu 60%.
Pompa de apă, dispusă pe blocul motor, în partea de ieșire a evacuării, are
acționare comună cu pompa servodirecției și livrează lichid de răcire direct
către chiulasă. La chiulasă, lichidul de răcire curge mai întâi c ătre punctele
cele mai fierbinți din zona supapelor de evacuare ș i apoi către cele de
admisie. Avantajul procesului de curgere este excelenta eficien ță a răcirii, cu
temperaturi maxime prin chiulasă cu aproximativ 60 de grade mai reduse
decât la un motor cu lichidul de răcire curgând longitudinal de la un capăt la
celălalt. Marele avantaj constă în reducerea consum ului de combustibil,
datorată micșorarii puterii necesară acționării pompei, și un con trol mai bun
al detonației,datorat răcirii mai bune a chiulasei.
Dispunerea pompei de lichid și a celei pentru servodirecție ,
 permițându-i să funcționeze cu un consum de putere mai re dus.
TEHNOLOGIE AVANSATĂ PENTRU COMPONENTE
Noul motor BMW oferă ultimele realizări tehnologice și pentru
celelalte componente ale sale.
Computerul de bord este un microprocesor de bază al sistem ului , care
controlează aprinderea , injecția de combustibil , senzorul de oxigen si alte
funcții auxiliare.
Acesta aprvizionează cu date de ieșire un computer de bord prevazut
cu un ecran pentru a vizualiza informații despre consumul mediu de
combustibil , distanta care poate fi parcursă cu combustibilul d in rezervor ,
viteza medie , temperatura exterioară si altele.

Fig. 7. Sistemul de management al motorului
DME monitorizează în permanență factori cum ar fi t emperatura
motorului , viteza , cantitate de aer introdusă în motor , compo ziția gazelor 
arse și chiar altitudinea.
DME analizează parametrii motorului de sute de ori pe secundă pentru
a obține maximul de performanță si eficiență.
DME are un program de autoprotejare în eventualitat ea unei erori
electrice.De asemenea este prevăzut cu OBD (on board diagnostic).
Cele două sarcini principale ale DME sunt:
– Injectarea unei doze optime de combustibil;
– A da scânteia la timp.
Pentru a putea fi posibile aceaste două condiții sistemul trebuie s ă știe
exact parametrii motorului.
DME trebuie să se bazeze pe trei lucruri:
– cât aer patrunde în camera de ardere;
– poziția clapetei;
– turația motorului.
Folosind informația despre cât aer pătrunde în came ra de ardere ,
DME folosește o diagamă de consum care determină ti mpul cât trebuie să
stea deschis injectorul in timpul unui ciclu de fun cționare pentru a injecta
doza optimă de combustibil.

Pe toată durata admisiei , grosimea jetului de combustibil este
modificat (reglat) și de informațiile pe care le dă senzorul de oxigen , care
este plasat în colectorul de evacuare și determină concentrația de oxigen din
gazele arse.
În cazul unei defecțiuni electrice , DME se poate reconfigura de unul
singur prin devierea problemei.
  Nucleul unui DME este microprocesorul care execută aproximativ
două zeci de milioane de operații pe secundă.
Microprocesoarel e sunt proiectate pentru o durată de viața de cel puțin
o sută cincezeci de mii de ore de funcționare , în comparație cu un automobil
în omparație cu un automobil care are aproximativ p atru mii de ore de
funcționare.
Iată doar câteva dintre aceste componente și caracteristicele lor 
 principale :
-control al detonației pentru benzine cu cifra octanică cuprinsă
între 87 și 99 ;
-sistem de aprindere fără întreținere ;
-supape cu compensare hidraulică a jocului și lanț de distribuție
fără întreținere;
-filtrul de ulei se schimbă prin partea de sus a motorului ;
-indicatorul service care avertizează asupra intervalelor de
service în funcție de regimurile în care a fost folosit motorul ;
-arbori de echilibrare pentru eliminarea vibrațiilor ;
-volant cu doua mase pentru un mers liniștital motorului, mai
ales la ralanti ;
-arbori de distribuție prevazuți cu lagare cu role, pentru
reducerea la maximim a frecărilor și scăderea consumului de combustibil ;

-precatalizatoare dispuse pe galeriile de evacuare, pentru
reducerea emisiilor poluante ;
-motorul poate fi adaptat să utilizeze hidrogen drept combustibil.
PARIU CÂȘTIGAT
 Noua generatie de motoare B MW este prima pentru care toate
componentele au fost proiectate și construite printr-un proces digital
tridimensional. Acesta furnizează o enormă îmbunătățire a eficie nței, grație
combinației dintre simulări, variația parametrilor, realizarea cu p rototipuri,
stabilirea cu grijă a dimensiunilor și similarea procesului de asamblare.
În domeniul de utilizare relevant, Valvetronic reduce consumul de
combustibil cu cel puțin 10%. Datorită celor 115 CP ai motorului, BMW
316ti atinge o viteză maximă de 210 km/h și înregis trează un consum
combinat (conform normelor EU) de 6,9 l/100 km, cu 0,7 l mai puțin decât
 predecesorul său și cu 1 l mai mai puțin decât cei lalți competitoridin clasa
sa. Valvetronic este, deasemenea , cea mai semnificativă și mai remarcabilă
tehnologie folosită de BMW pentru atingerea viitoar elor cerințe privind
economia de combustibil ale UE , care impun o reduc ere a consumului de
combustibil la 140 grame de CO2 pe km, până în anul 2008.
Pentru a oferi cât mai multor posesori de autoturis me BMW
avantajele Valvetronic, motoarele cu 8 și 12 cilind ri vor fi deasemenea
convertite la noua tehnologie, până în 2002. Aceasta reflectă filisofia BMW
de a furniza cele mai avansate și competitive tehno logii nu numai pentru
cateva modele produse în serie mică, ci și introducerea acestor noii
tehnologii, cât mai repede posibil, pe toate piețel e de pe glob. Aceasta

schimbare de generație a motoarelor reprezintă cel mai mare din istoria
firmei BMW.