ES2264099T3 - Procedimiento de control de las valvulas de un motor de combustion interna. - Google Patents

Procedimiento de control de las valvulas de un motor de combustion interna.

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ES2264099T3 ES04300089T ES04300089T ES2264099T3 ES 2264099 T3 ES2264099 T3 ES 2264099T3 ES 04300089 T ES04300089 T ES 04300089T ES 04300089 T ES04300089 T ES 04300089T ES 2264099 T3 ES2264099 T3 ES 2264099T3
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Abstract

Procedimiento de control de la apertura y el cierre de válvulas de admisión de un motor de combustión interna que comprende una primera válvula y una segunda válvula (S1 y S2) por cilindro (CC) con exclusión de cualquier otra válvula de admisión, permitiendo cada válvula abrir y cerrar respectivamente un primer conducto y un segundo conducto de admisión (C1, C2) del cilindro, con un accionamiento cíclico en términos de apertura y cierre, caracterizado porque comprende las siguientes etapas durante el cierre de las válvulas de admisión de un cilindro: una primera etapa de cierre de la primera válvula (S1) y después una segunda etapa de cierre de la segunda válvula (S2), siendo el tiempo (T) entre el cierre de la primera válvula (S1) y el cierre de la segunda válvula tal que permite la propagación hacia la segunda válvula (S2) de al menos una sobrepresión generada en el primer conducto (C1) por el cierre de la primera válvula (S1).

Description

Procedimiento de control de las válvulas de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un procedimiento de control de las válvulas de un motor de combustión interna que tiene al menos dos válvulas de admisión por cilindro, como se puede apreciar en la patente US 5.056.486. También se refiere a un sistema que permite utilizar el proceso según la invención.
La invención es aplicable, en particular, a motores de 16 válvulas.
La reducción del consumo de combustible de los vehículos es uno de los principales retos a los que se enfrenta el sector automovilístico.
Uno de los medios para reducir el consumo de combustible y/o mejorar de forma significativa el agrado de la conducción de un vehículo equipado con un motor es aumentar el par del motor a un régimen bajo, en el intervalo de velocidad utilizado con más frecuencia por el conductor. Esta mejora permite, con un rendimiento equivalente, aumentar la relación de transmisión del vehículo y, gracias a un efecto inducido al modificar el punto de funcionamiento, reducir el consumo del vehículo.
El par motor está en relación directa con la cantidad de aire que se consigue introducir en los cilindros. El llenado o rendimiento volumétrico, de un motor define su capacidad para admitir aire en sus cilindros, bajo unas condiciones determinadas en la admisión o entrada (en términos de presión, temperatura y higrometría del aire comburente). En el caso de motores atmosféricos, las condiciones en la admisión dependen principalmente de la atmós-
fera.
El llenado se define como la relación entre la masa de aire admitida en los cilindros en cada ciclo del motor y la masa del mismo volumen de aire (la cilindrada del motor) en las condiciones en la admisión.
El llenado de un motor no es constante en toda la gama de regímenes del mismo. Ciertos fenómenos acústicos del sistema formado por las columnas de aire desde la cámara del colector de admisión hacia las válvulas y el volumen de aire en los cilindros permiten mejorar este llenado en determinados regímenes.
En las condiciones de resonancia de este sistema, es posible conseguir en el cilindro una presión superior a la presión atmosférica y aprovechar así una sobrealimentación natural. Este fenómeno se denomina efecto Kadenacy y equivale al uso de una afinación de Helmholtz, por analogía a un resonador de Helmholtz o a un sistema de masa-muelle. El elevado llenado permite al motor suministrar un par elevado en los regímenes de funcionamiento en los que se produce la afinación de Helmholtz. La frecuencia natural teórica de la resonancia de Helmholtz f viene definida por la siguiente fórmula:
f = \frac{c}{2p} \sqrt{\frac{S}{LV}}
en la que
c es la velocidad del sonido en el medio contenido en el circuito de admisión,
S es la sección media de un conducto de admisión (desde la cámara del colector de admisión a las válvulas),
L es la longitud de un conducto de admisión y
V es la semicilindrada más el volumen muerto de un cilindro.
Por tanto, a una determinada geometría de los conductos de admisión y a una determinada cilindrada le corresponde una frecuencia natural de resonancia de Helmholtz única.
El régimen teórico de afinación de Helmholtz N viene determinado por la fórmula:
N = 30 * f * l/180
En la que:
f es la frecuencia natural teórica de resonancia de Helmholtz,
l es la anchura de la ley de admisión, que es los grados de ángulo del cigüeñal durante los cuales las válvulas de admisión están levantadas más de 1 mm.
\newpage
Por otra parte, también es posible aumentar el llenado de aire de un motor aprovechando la denominada sintonización acústica de cuarto de onda en el sistema formado por los conductos primarios del colector de admisión. Cuando tiene lugar el cierre de las válvulas de admisión, la repentina detención del desplazamiento de entrada de la columna de aire presente en el conducto primario asociado a esta válvula genera una onda de sobrepresión que se propaga hacia la entrada del conducto primario. Entonces, esta onda se refleja cambiando de signo (onda de depresión) porque el extremo del conducto primario está abierto para un volumen considerable: el efecto de cámara del colector. Cuando la onda de depresión llega al nivel de la válvula cerrada, se refleja sin cambiar de signo y luego alcanza de nuevo el extremo abierto de los conductos primarios, reflejándose como una onda de sobre-
presión.
Si se ajusta el ángulo de apertura de la válvula de admisión, se puede aprovechar esta onda de sobrepresión para aumentar el caudal de aire de entrada al comienzo de la admisión, mejorando así el llenado.
Convencionalmente, se designa la velocidad de propagación de las ondas en los conductos primarios como C0, por lo que el tiempo que tarda en propagarse una onda de un extremo al otro de un conducto primario que tiene una longitud l_{1} es: t = C0/l_{1}. Teniendo en cuenta el cambio de signo de la onda al reflejarse en la cámara del colector, la onda debe realizar un número par de movimientos de ida y vuelta en el mismo conducto para generar una sobrepresión en la válvula. Si la apertura a continuación de la válvula tiene lugar al cabo de un tiempo múltiplo de 4*C0/l_{1}, se podrá aprovechar el efecto positivo de la onda acústica en la apertura de la válvula de admisión.
En la práctica, la optimización de estos efectos acústicos mediante el dimensionado del sistema de admisión y el ajuste de las leyes de apertura de las válvulas de admisión permiten, por lo general, aprovechar estos efectos en un rango de régimen limitado. De esto se deduce que si se desea aumentar el llenado y, por tanto, el par a un régimen bajo del motor, suele ser necesario modificar el dimensionado y ajuste mencionados, y esta modificación se traduce en una degradación del rendimiento del motor a regímenes altos.
En el caso de motores de gasolina convencionales de cuatro tiempos, la apertura y el cierre de las válvulas de admisión se realizan normalmente a través de un sistema mecánico que conduce a una relación fija entre el alzado de las válvulas y el ángulo de rotación del motor, independientemente del régimen o del llenado del motor. Estos motores se conocen como motores con ajuste fijo del árbol de levas.
Sin embargo, actualmente se están desarrollando sistemas de distribución variable, especialmente para motores de cuatro tiempos de gasolina.
Por tanto, existen varios tipos de sistemas según el estado de la técnica que permiten resolver parcialmente el problema antes mencionado:
- Los sistemas con acústica variable que incorporan un dispositivo mecánico que permite variar la longitud de los conductos de admisión y, por consiguiente, modificar la zona del régimen donde se puede aprovechar una afinación acústica.
- Los sistemas de desplazamiento angular del árbol de levas (VVT o VTC), que permiten variar el calado del diagrama de alzado de las válvulas con respecto al ángulo de rotación del motor sin modificar el diagrama de alzada. La variación del calado puede ser discontinua o continua.
- Los sistemas con distribución mecánica variable ("Valvetronic") que permiten variar el momento de apertura y la duración de la apertura de forma idéntica para todas las válvulas de admisión.
Estos sistemas presentan el inconveniente de que requieren disposiciones o ajustes mecánicos que no son totalmente satisfactorios.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es dar a conocer un sistema de fácil utilización que permita mejorar notablemente el llenado de aire de los cilindros de un motor de combustión interna. Es especialmente aplicable a los motores de combustión interna de gasolina de tipo atmosférico equipados con sistemas de distribución variable que controlan las válvulas de admisión de cada cilindro de forma independiente.
Así pues, la invención se refiere a un procedimiento de control de las válvulas de admisión de un motor de combustión interna que comprenden al menos una primera válvula y una segunda válvula por cilindro, permitiendo cada válvula cerrar y abrir respectivamente un primer y un segundo conductos de admisión del cilindro, estando controladas de forma cíclica para su apertura y cierre. En el cierre de las válvulas de admisión de un cilindro, el proceso comprende las siguientes etapas:
una primera etapa de cierre de la primera válvula y
una segunda etapa de cierre de la segunda válvula, siendo el tiempo T entre el cierre de la primera válvula y el cierre de la segunda válvula tal que permite la propagación, hacia la segunda válvula, de al menos una sobrepresión generada en el primer conducto por el cierre de la primera válvula.
De este modo, a diferencia de lo que ocurre en los motores de dos válvulas del estado de la técnica, en este caso se prevé un notable desplazamiento entre los momentos de cierre de las válvulas.
El tiempo T es al menos equivalente al tiempo necesario para que una onda acústica recorra la distancia que separa la primera válvula de la segunda válvula utilizando los conductos de admisión.
El valor de este tiempo T es aproximadamente:
T = (k \ \text{*} \ 4 \ \text{*} \ L1 + L1 + Lint + L2)/C0 \pm \lambda \ L1/C0,
en la que:
k es un número entero, preferentemente comprendido entre 1 y 3,
L1 es la longitud del primer conducto de admisión,
L2 es la longitud del segundo conducto de admisión,
Lint es la distancia que separa las entradas de los dos conductos de admisión en oposición a las válvulas,
C0 es la velocidad del sonido en el medio contenido en dichos conductos y
\lambda es un número comprendido entre 0 y 1, preferentemente igual a cero.
El cierre de la primera válvula es controlado aproximadamente a mitad de la carrera del pistón después del punto muerto superior (PMH) y las aperturas de las válvulas de admisión son controladas aproximadamente en los mismos momentos. Además, preferentemente la apertura de las válvulas de admisión es iniciada sensiblemente, en el punto muerto superior (PMH) del funcionamiento del motor.
La presente invención también se refiere a un sistema de control de las válvulas de admisión de un motor de combustión interna utilizando el procedimiento según la invención. Este sistema es aplicable a un motor que comprende al menos una primera válvula y una segunda válvula por cilindro, siendo accionada cada válvula de forma cíclica por un dispositivo de accionamiento para cerrar o abrir respectivamente un primer conducto de admisión y un segundo conducto de admisión del cilindro. Una unidad central permite controlar los dispositivos de accionamiento, de forma que controlen el cierre de la primera válvula y a continuación, pasado un tiempo T, el cierre de la segunda válvula. Este tiempo T es al menos equivalente al tiempo necesario para que una onda acústica recorra la distancia que separa la primera válvula de la segunda válvula utilizando los conductos de admisión. Este tiempo T puede tener el siguiente valor:
T = (k \ \text{*} \ 4 \ \text{*} \ L1 + L1 + Lint + L2)/C0 \ \pm \ \lambda \ L1/C0,
donde
k es un número entero, preferentemente comprendido entre 1 y 3,
L1 es la longitud del primer conducto de admisión,
L2 es la longitud del segundo conducto de admisión,
Lint es la distancia entre las entradas de los dos conductos de admisión situados en oposición a las válvulas,
C0 es la velocidad del sonido en el medio contenido en los conductos y
\lambda es un número entre 0 y 1, preferentemente igual a 0.
De acuerdo con una forma de realización de la invención, la unidad central controla el cierre de la primera válvula aproximadamente a la mitad de la carrera del pistón después del punto muerto superior. Además, también controla los dispositivos de accionamiento para realizar la apertura de las válvulas aproximadamente en los mismos momentos. Estas aperturas se producen aproximadamente en el punto muerto superior (PMH) del funcionamiento del
motor.
Asimismo, según una forma de realización de la invención, los dispositivos de accionamiento son dispositivos de accionamiento electromagnéticos.
Los diferentes objetos y características de la invención se observarán con mayor claridad en la descripción que sigue y en las figuras anexas que representan:
la figura 1, un esquema de principio de un motor que ilustra la explicación del procedimiento según la invención,
la figura 2 muestra un diagrama de flujo simplificado del funcionamiento según la invención,
la figura 3 muestra diferentes fases del control de admisión de un motor según la invención,
la figura 4 muestra un diagrama de flujo más detallado del funcionamiento del procedimiento según la invención,
la figura 5 muestra curvas de funcionamiento de un motor según la invención,
la figura 6 muestra curvas de funcionamiento de un motor y
la figura 7 muestra un ejemplo de un sistema que permite utilizar el procedimiento según la invención.
A continuación, se describe un procedimiento para controlar las válvulas de admisión de un motor de combustión interna según la invención.
La invención se describirá aplicado a un motor atmosférico de combustión interna de cuatro tiempos de gasolina dotado de un sistema de distribución variable.
El combustible es inyectado en cada cilindro o en los conductos de admisión a través de un sistema de alimentación de combustible a presión. Además, el motor incorpora al menos dos válvulas de admisión por cilindro. Finalmente, el aire es distribuido entre los cilindros mediante un sistema de admisión y cada válvula de cada cilindro recibe aire a través de un conducto independiente que termina al menos parcialmente en el asiento de la válvula.
Debe tenerse en cuenta que el suministro de combustible puede ser realizado por uno y/u otro de los dos conductos.
Por otra parte, los controles de desplazamiento de la válvula de admisión de un mismo cilindro también pueden realizarse de forma independiente entre sí y permiten ajustar los momentos de apertura de las válvulas y la duración de la apertura.
La figura 1 muestra de forma esquemática un motor de combustión interna al que se aplica la invención. Esta figura muestra el motor (M) que incluye cuatro cilindros (CC1), (CC2), (CC3) y (CC4). Cada cilindro recibe aire a través de los conductos de admisión (C1) y (C2) para el cilindro (CC1). Cada conducto de admisión está conectado por un lado al colector de admisión (RAD) y por el otro, a un cilindro del motor al que alimenta. Cada conducto de admisión termina, en el lado del cilindro, en una válvula, (S1) para el conducto de admisión (C1) y (S2) para el conducto de admisión (C2), que permite alimentar aire o no al cilindro dependiendo de si está abierta o cerrada.
El control de las válvulas de admisión (S1) y (S2) del cilindro (CC1) y, por tanto, el suministro de aire de este cilindro, se describe en la figura 2.
Para comprender mejor las figuras, las válvulas cerradas se representan con líneas más gruesas, mientras que las válvulas abiertas se representan con líneas más finas.
Durante una primera fase, designada como ph1, las dos válvulas (S1) y (S2) están abiertas, como se muestra en el diagrama de los tiempos en la parte inferior de la figura 2.
Durante la fase ph2, o antes de esta fase, la válvula (S1) está cerrada. Se produce entonces una onda de presión al cerrar esta válvula y cuanto mayor sea la velocidad de los gases de admisión en el momento del cierre, mayor es la sobrepresión generada. La sobrepresión, por tanto, es máxima cuando se cierra la válvula aproximadamente a la mitad del recorrido del pistón (90º después del punto muerto superior).
La sobrepresión generada se propaga en el conducto (C1) en la dirección opuesta a la alimentación normal, es decir, hacia el colector de admisión (RAD).
Durante la fase ph3, la sobrepresión llega al final del conducto de admisión (C1), que está en el lado del colector de admisión. Esta sobrepresión se propaga, por una parte, en el colector de admisión y, por tanto, hacia el conducto de admisión (C2) de la válvula (S2) situado en las proximidades del conducto de admisión (C1) y, por otra parte, se refleja, cambiando de signo, en el conducto de admisión (C1) hacia la válvula (S1).
Por tanto, durante la fase ph4 en el conducto de admisión (C1) se genera una depresión que se indica mediante una flecha con línea discontinua y dirigida hacia la válvula (S1). En el conducto de admisión (C2) se genera una sobrepresión representada por una flecha con línea continua y dirigida hacia la válvula (S2).
Durante la fase ph5, la onda de depresión, que se propaga en el conducto de admisión (C1), llega a la válvula (S1), que está cerrada. Esta onda de depresión se refleja entonces en el conducto de admisión (C1) en dirección contraria. Durante este tiempo, la onda de sobrepresión en el conducto de admisión (C2) produce una entrada de aire adicional en el cilindro (CC1) a través de la válvula (S2), que está abierta.
Al final de la fase ph5, la válvula (S2) está cerrada, tal como se indica en el diagrama de tiempo en la parte inferior de la figura 2.
En la fase ph6, las dos válvulas (S1) y (S2) están cerradas.
La figura 3 muestra el control de las válvulas de admisión (S1) y (S2) en el marco de un ciclo de funcionamiento de un motor. Las válvulas (S1) y (S2) están obviamente cerradas durante la fase de escape. Las válvulas (S1) y (S2) se abren comenzando por el PMH (punto muerto superior) durante la fase de admisión. A continuación, se cierra la válvula de admisión (S1). Tal como se ha indicado anteriormente, este cierre se realiza preferentemente a la mitad de la carrera de la fase de admisión. Luego, la válvula (S2) se cierra después del PMB (punto muerto inferior) y a cualquier velocidad después de un tiempo T para permitir que la onda de sobrepresión generada por el cierre de la válvula (S1) alcance la válvula (S2). En el caso de un funcionamiento según la figura 2, el tiempo T equivale al menos al tiempo que necesita la onda de sobrepresión para recorrer el conducto de admisión (C1), alcanzar la entrada del conducto de admisión (C2) y recorrer el conducto de admisión (C2). Si C0 es la velocidad del sonido en el medio contenido en los conductos de admisión y en el colector de admisión, este tiempo T será, por tanto:
T = (L1 + Lint + L2)/C0.
A diferencia de lo descrito en la figura 2, por lo general, las ondas realizan más de un movimiento de ida y vuelta entre el cierre de la válvula (S1) y el cierre de la válvula (S2). La figura 4 muestra, por ejemplo, un proceso de este tipo. Las fases ph1 - ph5 según la figura 2 también se observan en el proceso. En cambio, la válvula (S2) no se cierra después de la fase ph5. El proceso continúa durante la siguiente fase, designada como ph6bis en la figura 4, y durante las fases posteriores. La onda de depresión reflejada por la válvula (S1) (durante la fase ph5) se transmite en parte en el colector de admisión hacia el conducto de admisión (C2) y se refleja, cambiando de signo, hacia la válvula (S1).
Durante la fase ph7 se transmite una sobrepresión hacia la válvula (S1) y una depresión hacia la válvula (S2).
Durante la fase ph8, la onda de sobrepresión se refleja sin cambiar de signo en la válvula (S1), que está cerrada. La onda de depresión entra en el cilindro a través del asiento de la válvula (S2) y produce una reducción temporal del flujo de aire que entra en el cilindro.
Durante la fase ph9, la onda de sobrepresión que llega de la válvula (S1) se propaga, por una parte, en el colector de admisión hacia el conducto de admisión (S2) mientras que, por otra parte, se refleja, cambiando de signo, hacia la válvula (S1).
En estas condiciones, durante la fase ph10, se propaga una onda de depresión en el conducto de admisión (C1) hacia la válvula (S1) y una onda de sobrepresión se propaga en el conducto de admisión (C2) hacia la válvula (S2).
En la fase ph11, la onda de depresión se refleja en la válvula cerrada (S1) y la onda de sobrepresión entra en el cilindro a través del asiento de válvula (S2), produciendo un aumento del flujo de aire hacia el cilindro. Por tanto, la situación es la misma que durante la fase ph5 de la figura 2.
Se entiende así que el proceso puede proseguir de forma análoga. Sin embargo, en esta fase de funcionamiento, el recorrido de la onda de sobrepresión que entra en el cilindro durante la fase ph11 habrá recorrido un trayecto cuya longitud es:
5L1 + Lint + L2
Una sobrepresión posterior recorrería un trayecto cuya longitud sería:
9L1 + Lint + L2.
En estas condiciones, el tiempo que debe preverse entre el cierre de la válvula (S1) y el cierre de la válvula (S2) debe ser aproximadamente igual a:
T = (4kL1 + L1 + Lint + L2)/C0,
siendo k un número entero.
En lo que se refiere a las ondas de depresión, se observa que llegan al cilindro a través de la válvula (S2) al cabo de un tiempo después del cierre de la válvula (S1), de
(4kL1 + 3L1 + Lint + L2)/C0
El tiempo que transcurre entre una onda de sobrepresión y una onda de depresión es, por tanto, 2L1/C0. La zona de aprovechamiento en la que la sobrepresión presenta su nivel máximo en el cilindro está, por tanto, próxima a la sobrepresión máxima y tiene una duración de \pmL1/C0 con respecto a este nivel máximo.
Interesará por lo tanto, que la válvula (S2) se cierre en un tiempo:
T2 = (4kL1 + L1 + Lint + L2)/C0.
El diagrama de la figura 5 muestra el funcionamiento de un cilindro de un motor controlado con el procedimiento según la invención. El eje de ordenadas de este diagrama muestra el levantamiento de la válvula en mm.
Este tipo de diagrama puede utilizarse preferentemente para regímenes bajos e intermedios del motor. La invención contempla:
- el cierre de la válvula (S1) aproximadamente a la mitad de la carrera del pistón,
- el cierre de la válvula (S2) después del punto muerto inferior PMB de admisión cuando la sobrepresión haya entrado en el cilindro,
- un tiempo (k*4*L1+L1+Lint+L2)/C0 \pm \lambda L1/C0 (siendo \lambda de 0 a 1) entre el cierre de la válvula de admisión (S1) y el cierre de la válvula de admisión (S2) para aprovechar así la sobrepresión generada por el primer
cierre.
La figura 7 muestra un sistema que permite aplicar el procedimiento según la invención.
Esta figura es un diagrama esquemático de un cilindro de motor (CC) con su pistón (P) y dos válvulas de admisión (S1) y (S2). Las válvulas de escape no se muestran en esta figura.
Los conductos de admisión (C1) y (C2) terminan en la parte superior del cilindro y permiten conectar un colector de admisión (RAD) al cilindro (CC). Las válvulas (S1) y (S2) permiten cerrar estos conductos o permiten la comunicación entre los conductos y el cilindro.
Las válvulas (S1) y (S2) están unidas a las varillas de accionamiento (T1) y (T2). En el ejemplo según la figura 7, estas varillas son controladas por los dispositivos de accionamiento electromagnéticos o electromecánicos (EM1) y (EM2).
La alimentación de corriente eléctrica de los electroimanes de estos dispositivos de accionamiento está controlada por una unidad de control central (UC).
Por tanto, la unidad de control central (UC) gestiona el funcionamiento de las válvulas. En función de la posición del pistón, la unidad de control central realiza el cierre de la válvula (S1) después de que el pistón haya pasado a través del PMH (punto muerto superior). Tal como se ha descrito anteriormente, a continuación acciona el cierre de la válvula (S2) aproximadamente al cabo de un tiempo:
T = (k \text{*} 4 \text{*} L1 + L1 + Lint + L2)/C0.
De forma más precisa, se puede prever un tiempo de:
T = (k \text{*} 4 \text{*} L1 + L1 + Lint + L2)/C0 \ \pm \ \lambda \ L1/C0
En el ejemplo de realización antes descrito, se contempla el uso de un control electromagnético o electromecánico de las válvulas. Sin embargo, este control también podría ser de otro tipo sin salirse del ámbito de la invención. En concreto, se puede prever:
una distribución con eje de levas y un sistema adicional (hidráulico, electromagnético, etc.) que permita la apertura y el cierre de los conductos de admisión durante la fase de admisión,
válvulas de admisión controladas, sin ejes de levas, por ejemplo, mediante un mecanismo electrohidráulico o un mecanismo electromecánico.
Hasta aquí, se ha descrito el funcionamiento de la invención aplicada a un cilindro de un motor de combustión interna. Está claro que el funcionamiento aplicado a los demás cilindros es el mismo. De forma más precisa, se prevé que todas las válvulas (S1) de los diferentes cilindros, por un lado, y todas las válvulas (S2), por el otro, funcionan al mismo tiempo.
\newpage
Se observa, por tanto, que la invención se refiere a una estrategia de admisión de aire en los cilindros que permite ampliar a los regímenes bajos del mismo, las ganancias de llenado asociadas a la afinación de tipo cuarto de onda sin modificar las dimensiones del colector de admisión y, por tanto, sin que se produzca una degradación a regímenes altos del motor.
El principio consiste en generar una onda de presión con una de las válvulas durante la fase de admisión, lo que permite obtener una sobrepresión en la otra válvula justo antes del cierre de ésta última.
Además, el sistema según la invención permite obtener una mejor preparación de la mezcla (homogeneización de la mezcla aire-gasolina) creando en primer lugar un movimiento de aire simétrico en los dos conductos de admisión del cilindro y después cambiando considerablemente el tipo de flujo en el momento del cierre de la primera válvula (S1), produciendo así una mezcla de los gases admitidos en el cilindro.
A modo de ejemplo, el diagrama de la figura 6 muestra la ganancia de par a un régimen bajo del motor proporcionado por el sistema según la invención en un motor de cuatro cilindros de 2 litros. La curva (10) corresponde al par obtenido cuando las válvulas (S1) y (S2) se cierran simultáneamente mientras que la curva (12) corresponde al control de las válvulas (S1) y (S2) según la invención. Se observa una clara mejora del par a régimen bajo.

Claims (15)

1. Procedimiento de control de la apertura y el cierre de válvulas de admisión de un motor de combustión interna que comprende una primera válvula y una segunda válvula (S1 y S2) por cilindro (CC) con exclusión de cualquier otra válvula de admisión, permitiendo cada válvula abrir y cerrar respectivamente un primer conducto y un segundo conducto de admisión (C1, C2) del cilindro, con un accionamiento cíclico en términos de apertura y cierre, caracterizado porque comprende las siguientes etapas durante el cierre de las válvulas de admisión de un cilindro:
una primera etapa de cierre de la primera válvula (S1) y después
una segunda etapa de cierre de la segunda válvula (S2), siendo el tiempo (T) entre el cierre de la primera válvula (S1) y el cierre de la segunda válvula tal que permite la propagación hacia la segunda válvula (S2) de al menos una sobrepresión generada en el primer conducto (C1) por el cierre de la primera válvula (S1).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo (T) es al menos equivalente al tiempo necesario para que una onda acústica recorra el trayecto que separa la primera válvula (S1) de la segunda válvula (S2) utilizando los conductos de admisión.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el valor del tiempo (T) es aproximadamente igual a:
T = (k \ \text{*} \ 4 \ \text{*} \ L1 + L1 + Lint + L2)/C0 \ \pm \ \lambda \ L1/C0,
en la que
k es un número entero,
L1 es la longitud del primer conducto de admisión (C1),
L2 es la longitud del segundo conducto de admisión (C2),
Lint es la distancia entre las entradas de estos dos conductos de admisión situados frente a las válvulas,
C0 es la velocidad del sonido en el medio contenido en los conductos y
\lambda es un número entre 0 y 1, preferentemente igual a cero.
4. Procedimiento de control de las válvulas de admisión de un motor de combustión interna, según la reivindicación 3, caracterizado porque k tiene un valor de 1, 2 ó 3.
5. Procedimiento, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el cierre de la primera válvula (S1) es accionado aproximadamente a la mitad de la carrera del pistón después del punto muerto superior.
6. Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque las aperturas de las válvulas (S1 y S2) son accionadas aproximadamente en los mismos instantes.
7. Procedimiento, según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque las aperturas de las válvulas (S1 y S2) son activadas aproximadamente en el punto muerto superior (PMH) del funcionamiento del motor.
8. Sistema de control de la apertura y el cierre de las válvulas de admisión de un motor de combustión interna que comprende una primera válvula y una segunda válvula (S1 y S2) por cilindro (CC) con exclusión de cualquier otra válvula de admisión, siendo accionada cada válvula de forma cíclica por un dispositivo de accionamiento (EM1, EM2) para cerrar o abrir respectivamente un primer conducto y un segundo conducto de admisión (C1, C2) del cilindro, caracterizado porque comprende una unidad de control central (UC) que permite controlar los dispositivos de accionamiento (EM1, EM2) para cerrar las válvulas de manera que active el cierre de la primera válvula (S1) y después, al cabo de un tiempo (T), el cierre de la segunda válvula (S2) y caracterizado también porque el tiempo (T) es tal que permite la propagación hacia la segunda válvula (S2) de al menos una sobrepresión generada en el primer conducto (C1) por el cierre de la primera válvula (S1).
9. Sistema, según la reivindicación 8, caracterizado porque el tiempo (T) es al menos equivalente al tiempo necesario para que una onda acústica recorra el trayecto entre la primera válvula (S1) y la segunda válvula (S2) utilizando los conductos de admisión.
10. Sistema, según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el valor del tiempo (T) es aproximadamente:
T = (k \ \text{*} \ 4 \ \text{*} \ L1 + L1 + Lint + L2)/C0 \ \pm \ \lambda \ L1/C0,
en la que
k es un número entero,
L1 es la longitud del primer conducto de admisión (C1),
L2 es la longitud del segundo conducto de admisión (C2),
Lint es la distancia entre las entradas de los dos conductos de admisión situados frente a las válvulas y
C0 es la velocidad del sonido en el medio contenido en los conductos y
\lambda es un número entre 0 y 1, preferentemente, cero.
11. Sistema, según la reivindicación 10, caracterizado porque k tiene un valor de 1, 2 ó 3.
12. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque la unidad de control central (UC) acciona el cierre de la primera válvula (S1) aproximadamente a la mitad del recorrido del pistón después del punto muerto superior.
13. Sistema, según la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad de control central (UC) controla los dispositivos de accionamiento (EM1, EM2) para obtener las aperturas de las válvulas (S1 y S2) aproximadamente en los mismos instantes.
14. Sistema, según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de control central (UC) controla los dispositivos de accionamiento (EM1, EM2) de manera que las aperturas de las válvulas (S1 y S2) se produzcan aproximadamente en el punto muerto superior (PMH) del funcionamiento del motor.
15. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque los dispositivos de accionamiento (EM1, EM2) son dispositivos de accionamiento electromagnéticos o electromecánicos.
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