El sistema de desconexión de cilindros, que el Grupo volkswagen utilizaba hasta ahora en motores de ocho cilindros, se va a aplicar en motores de cuatro cilindros. Comenzará a venderse en el Volkswagen Polo durante el segundo semestres de 2012.
La desconexión de cilindros consiste en inutilizar el funcionamiento de varios cilindros durante un periodo de tiempo en el que se den las condiciones adecuadas. En este caso, con el motor de cuatro cilindros, dos cilindros se desconectan y dos mantienen su funcionamiento normal.
En este video que grabé durante la presentación se ve cómo funciona el sistema (con la voz en alemán del ingeniero que daba las explicaciones). Un mecanismo desplaza lateralmente las levas que corresponden a los cilindros centrales. Mientras están desplazadas, las válvulas no se abren, no se inyecta combustible y no salta chispa en la bujía.
Volkswagen cifra el ahorro de este sistema en 0,4 litros cada 100 kilómetros en el ciclo de conducción europeo. Esta cifra mencionada por Volkswagen supone un ahorro de casi el 10% de combustible. Según Volkswaen el ahorro puede ser superior, porque a una velocidad estable de 70 kilómetros por hora (pocas veces se dan las condiciones para que eso ocurra, salvo en algunas autovías de circunvalación o cercanas a algunas ciudades, Madrid por ejemplo), el ahorro puede llegar a 0,7 litros cada 100 kilómetros, lo que supone un ahorro de más de un 10% de consumo.
Volkswagen asegura que en el motor TSI 1.4 de 140 CV la desconexión de los cilindros se produce en un régimen de giro entre 1.250 y 4.000 revoluciones por minuto, “en estados de carga bajos y medios”. Es decir, con el acelerador poco pisado. Para que el sistema desconecte dos cilindros, la exigencia de par motor tiene que situarse entre 25 y 100 Nm.
Cuando el conductor exige potencia de nuevo pisando más, los cilindros se conectan automáticamente. Durante el periodo de desconexión, todas las válvulas de los cilindros están cerradas. El pistón comprime el aire situado en el interior del cilindro, aire que posteriormente se vuelve a descomprimir. En realidad el aire actua como un muelle. Si no hubiera rozamientos, sería un elemento de movimiento continuo que no absorbería energía. En realidad no es así. La compresión y descompresión sí absorbe energía, pero menos de la que consume el motor para hacer entrar el aire a la cámara, comprimirlo, quemar gasolina y expulsarla cuando no se necesita la entrega de potencia que dan cuatro cilindros, si con dos más llenados se consiguen los mismos niveles de potencia.
Cada cilindro, al funcionar, consume una cantidad de energía para mantenerse en marcha que no es necesario utilizar si no se requiere la la potencia que generan todos los cilindros.
Al conductor le cuesta percibir la desconexión de los dos cilindros. El cambio de ruido es mínimo y no hay cambio de vibraciones porque el motor mantiene la estructura de un cuatro cilindros, aunque dos no estén en funcionamiento. El motor está igual de equilibrado cuando trabajo con cuatro que con dos cilindros, porque todas las partes siguen en movimiento, aunque en dos cilindros no se produzca inyección, ni chispa, ni flujo de gases de admisión y escape.
En esta grabación durante el funcionamiento del sistema, el micrófono de la cámara apenas percibe la diferencia de sonido. en la realidad, hay poca diferencia con lo que se aprecia en la grabación. Cualquier sonido externo es mucho más apreciable que el cambio de sonido:
Volkswagen asegura que “todos los procesos de conmutación mecánica se desarrollan dentro de medio giro del árbol de levas. El tiempo, en función de las revoluciones del motor, va desde 13 a 36 milésimas de segundo.
Según Volkswagen esta técnica sólo podrá aplicarse a motores turboalimentados y de inyección directa de gasolina. Me hubiera gustado saber por qué únicamente en motores turboalimentados, pero durante la presentación no me enteré de este dato, que sólo puede leer después en la documentación. Prometo preguntarlo cuando tenga ocasión. Si me dan ideas, que seguro que tienen, se lo agradezco.
Recuerdo que hace ya muchos años ¿20? GM hizo algo parecido en sus V8. No sé si siguen usándolo ni el resultado real. Tampoco sé como lo hacían. A lo mejor símplemente no inyectaban gasolina pero sí mantenían el movimiento de las válvulas. En ese caso el rozamiento persistía y puede que el ahorro fuera menor.
Ya veremos la cara que pone un mecánico de barrio cuando vea esos árboles de levas. Qué risa.
Aún lo hacen (sin ir más lejos en el Camaro automático) y también Chrysler en los V8 Hemi, que me acuerde ahora.
Mi Seat 600 tiene un peculiar mecanismo para desconectar un cilindro… tiras un poco de un capuchón y… tachán… funciona en 3 cilindros… ahora, se mueve más que una lavadora vieja.
Sr. Moltó, ¿qué sentido tiene que las válvulas permanezcan cerradas en los cilindros desconectados? Me cuesta creer que la pérdida de energía de la compresión del aire se recupere en la carrera descendente. Aunque obviemos los rozamientos mecánicos, supongo que también habrá pérdidas neumáticas a través de los segmentos.
Podría entender que de esta manera las pérdidas fuesen menores que aspirando el aire en un motor atmosférico pero, si el aire entra presurizado por el turbo, no veo pérdida alguna en la admisión. En todo caso habrá perdidas en el ciclo de escape, al tener que evacuar el aire a través de las válvulas de escape.
Otros utilizan el sistema en atmosféricos con inyección indirecta.
¿Que el sistema de VW tiene sutiles diferencias y una denominación comercial diferente? Seguro.
En el V8 de Chrysler, lo denominaban MDS («Multi Displacement System», cilindrada variable, vamos)
A mi me gustaba mucho el sistema de Daimler: ZAS.
Es un sistema muy interesante, que si no estoy equivocado se montaba ya en varios motores de F1 (McLarene Mercedes, temporada 2007) para evitar sobrecalentamientos cuando el motor estaba parado. Es una aplicación que sin duda será bienvenida.
Tenía la curiosidad de preguntar si siempre está montado para el mismo par de cilindros, o si por el contrario está en toda la bancada y cíclicamente cambia de cilindros.
¿Cuáles son las dificultades que hay ahora mismo para eliminar completamente el árbol de levas?
¿Y tanta historia para que no funcione casi nunca y se ahorre sólo un 10% según la marca? (y digo «según la marca» porque, como sea como cuando dan los consumos homologados, me da la risa).
Hola a todos:
Quiero imaginar que VW sólo quiere utilizar este sistema con motores turboalimentados por una simple cuestión de par motor. En motores con mucho par, como los V8, puedes desconectar varios cilindros, pero en motores de cuatro cilindros pequeños sin turbo imagino que habría problemas para tener una cifra de par aceptable con sólo dos cilindros funcionando.
Chandler. No estoy de acuerdo contigo. Ahorrar «sólo» un 10% en motores con una alta eficiencia me parece un milagro.
Gracias
¿Desde cuándo un motor de combustión tiene una alta eficiencia?
@11
Desde que el término «alta» es relativo.
Más eficiente que otro con el que se efectua la comparación y sirve como referencia.
¿Hay algún sitio donde podams ver datos de fiabilidad de marcas, modelos, motores’
Que cifra se utiliza como referencia de un motor «mas eficiente» que la media (campana de gaus); 25 km/litro combustible?
Motor de combustion eficiente: 51% de rendimiento.
Emplear ratios de km recorrido/litro es engañoso.
@15, bien.
y en qué se traduce eso del 51% de rendimiento?, cómo se mide?… ya sabe que en mi librería no tengo libros de mecánica.
Es adimensional.
Es cociente de lo que obtenemos respecto a lo que nos cuesta.
En el caso de un motor de combustión, los kwh (o Kwh tanto da) de potencia mecanica divididos por los kw consumidos en forma de combustible.
Usted mide (sirve cualquier banco de rodillos que tenga por casa) la potencia que necesita su ed para mantener p. ej. 120 km/h. Pongamos 25 Kw. A esa velocidad consume, que se yo, 5 litros/100km.
Litro gasoil=10 Kwh. Para hacer 100 km:
Obtenemos = 25*100/120 = 21 KWh
Consumimos = 5*10 Kwh = 50 Kwh
Rendimiento = 42 %.
Su coche es muy eficaz si se acerca a esto.
Yo quiero saber la vida media de los actuadores mecánicos sobre el arbol de levas, y si en la inevitable fricción con ellos se generan partículas metálicas y donde van a parar. 😀
De todas formas, esos rendimientos por encima del 50% los consiguen grandes motores diesel de 2 tiempos con 100 rpm de giro del cigüeñal. Y potencias especificas muy bajas, del orden de 5 CV/litro.
Poco adecuados para un deportivo
@18 Exeo, jachondo, usted si que tiene libros de mecanica en la libreria.
Ah, yo quiero saber con quien se casará el facha de ¿Quien quiere casarse con mi hijo?
Por favor, que sea con la negra.
@21, pues fíjese que yo tengo un conocido cámara de tv que ha grabado el programa y lo sabe… je je je, pero no le puedo decir nada… lo que si le digo es que el grupito de hombres… si, efectivamente, todos contra todos !!!!!
Mira el cachondo de Exeo metiéndose en conversaciones ajenas… 😉
@17, muy amable. Creo que el «ed» será más eficiente que el hdi y muchisimo más que el motor del 600 que quema gasolina con gran facilidad…
1 litro de gasoil 10kw?
Y de gasolina?
Y del combustible de vettel?. (De su Red Bull).
En qué condiciones (temperatura, presión…)?
Oigan, es decir rozamientos y subir la temperatura, no? que vicio tienen 😀
A mi personalmente siempre me gustó la ciencia fricción.
#18-Exeo.
Eso fue lo primero que pensé al ver el vídeo. Imaginar ese «alambrito» desplazando el árbol de levas a 4000 rpm y apostar cuándo romperá fue un mismo instante.
Sin duda un arbol de levas girando a 4000 revoluciones es extraordinario.
Ya no se usa el consumo especifico,
? Creo que era el ratio CV por gramo de combustible? . Una cosa es con el motor solo, en las ruedas, y otras a velocidad constante en movimiento, peso aerodinámica desarrollo rozamientos. Recuerdo los 2l. Opel de 16 válvulas gasolina con plomo,eran la referencia.
Me parecería más simple y fiable un sistema como el MultiAir donde unos actuadores electrohidráulicos moviesen las válvulas independientemente unas de otras. De ese modo sería mucho más flexible y se podría alternar la desconexión de los cilindros, desconetar uno dos o tres, optar por dejar las válvulas siempre abiertas o siempre cerradas… etc. Todo sería gestionado por una centralita y listo, sin la mecánica del árbol de levas.
Oiga, PUTI, que las cajas de gambas hace ya tiempo que no se arrastran por el suelo, que ya valen tanto como los cilindros de su precioso V8 descapotable (es el Cadillac fleetwood rosa o ya lo ha cambiado?)
Buenas!
hay alguien que ha comentado que un motor muy eficiente esta sobre el 51% de rendimiento…va a ser que no… he visto rendimientos del 35-40% en motores diesel 2T de grandes buques, un motor otto de 4T sobrealimentado dudo mucho que llegue al 25-30% entendiendo eficiencia como el cociente entre el trabajo/potencia de combustion (si no recuerdo mal PCI·Vt·rpm·i(combustiones por ciclo) i algo mas que no recuerdo ahora) entre la potencia en el eje
rendimientos de mas del 50% en motores alternativos creo que solo ciclos Stirling pueden conseguirlos, los otto estan entre 15-25% y diesel entre 20 y 35%
@32
http://www.emma-maersk.com/engine/Wartsila_Sulzer_RTA96-C.htm
Buenas!
toma peazo motor!!! pero fijate una cosa:
«At maximum economy the engine exceeds 50% thermal efficiency»
yo estaba comentando eficiencia «real», es decir el potencia al eje entre potencia termica, no se que tipo de eficiencias termicas tienen los ciclos otto y diesel en motores de coche
«At maximum economy the engine exceeds 50% thermal efficiency. That is, more than 50% of the energy in the fuel in converted to MOTION».
No se a que se refiere con eficiencia «real», y si la que refieren aqui no lo es. O cual es la diferencia entre eficiencia térmica y «real».
Aqui tiene algo mas:
http://en.wikipedia.org.es.mk.gd/wiki/Diesel_engine
Apartado Power and fuel economy.
Siempre soy partidario de los avances automovilísticos y si mejoran la economía de uso con los tiempos que corren, mejor. Lo que no tengo nada claro (o quizás si) es el ahorro real de este tipo de motorizaciones (fiabilidad aparte). Y lo digo porque para ahorrarte supuestamente 1 litro a los 100 km. (porque después de cocer mengua y el ahorro anunciado se pierde en una parte sustancial) con respecto a un 140 CV más convencional, te tienes que gastar un dinero que puede tardar en recuperarse más de 5 años. El Multiair de Fiat no ha supuesto ninguna ventaja significativa en consumo (a las pruebas me remito). Quizás el futuro no vaya por este camino.
El diesel tiene los dias contados, solo le falta a este motor acoplarle uno electrico para hacerlo hibrido, y q cubra unos 30km de electricidad. chapo volkswagen
Hola:
Buenas noches a todos.
Gorka Ace …Solo en los cilindros 2 y 3 ( por orden físico , que no de encendido). Ya que ahí se mitigan algo más las vibraciones. Saludos.
Hola:
Greybeard…
Los sistemas en motores de inyección indirecta se hacen en toda la bancada , tanto Honda en los V6 como Audi,Chevrolet,Chrysler y M.Benz en los V8…simplemente se anula la inyección de combustible en esa bancada.
El problema viene cuando se hace en la misma bancada…ya que en la inyección indirecta siempre hay contaminación de mezcla ( muy baja pero la hay) y esto trae consigo un problema indirecto de cara a la actuación de la válvula EGR.
Sabes que me gustan los avances tecnológicos, y espero que este salga bien…pero mucho han tenido que modificar el tiempo del encendido para que esa bancada no sufra , den potencia neta y no disparen la contaminación….
Saludos.
Yo pienso que una forma más efectiva de reducir el consumo seria bajar las revoluciones.
Los camiones tienen motores muy grandes para la potencia que dan. Hace muchos años tenian unos 25cv/litro de cilindrada en un motor turbo. Desconozco si han sufrido la escalada de potencia de los turismo diesel, pero creo que priman la fiabilidad.
El problema de bajar la revoluciones es que los motores no estan diseñados y pierden eficiencia. Con un sistema de distribucion variable para funcionase en todas la revoluciones eficientemente, bajar la revolciones seria la solucion ideal.
Reduces las fricciones en los gases y en el motor mismo.
Mantienes el equilibriado de utilizar todos los cilindros.
El desgaste es uniforme y menor.
El motor estaria mas preparado para mantener un ralenti bajo y arrancar mas facilmente.
Tal vez tendrian que modificar otras partes, como las bombas de agua o aceite para que funciones igual de bien a baja velocidad y lo accesorios como el alternador o el compresor del AAcondicionado.
Si estas en una marcha larga en un uso normal. Por ejemplo en ciudad, para gastar menos. Y necesitas acelerar repentinamente, en un motor infrarevolucionado no bastaria con acelerar, tambien necesitas cambiar.
Eso pasa en todos los coches, pero en coche con un motor asi, se utilizarian mucho mas las marchas superlargas.
Con un automatico, no habria problema pero en un manual… puede hacerse incomodo ante imprevistos.
Hola:
Pipistrellum…
El problema viene por parte de la efectividad….que es el equilibrio entre la eficacia y la eficiencia…palabras estas muy parecidas pero que no significan lo mismo.
Para sacar mejor aprovechamiento térmico tendríamos que rebajar la potencia específica…para sacar 140 cvs , tendríamos que tener al menos un motor de 4 litros…eso pesa mucho, ocupa mucho espacio y tendríamos que acoplarlo a una caja de cambios de muchas relaciones o de tipo CVT….dado que el motor no sería elástico….
Saludos.
A mi me parece una chusta, y por cierto la estructura es de un 4 cilindros, pero cuando no funcionan, si que se nota en las vibraciones porque al haber explosión no hay la misma fuerza que solo comprimiendo y descomprimiendo, así hay cierta descompensación de fuerzas 2N
Estimados Amigos,les contare brevemenete lo q me sucedio – nos funimos en mi coche marca Nubira por la carretera , motor sin aviso se recalento de tal manera q me detuve y de paso motor empeso a temblar,desnchufando los cables de bujias descubri q son dos cylindros – 2 y 3 q no estan trabajando,tome desornillador y desconecte los enchufes de inyeccion,motor no se apago, pues cerre el capo y continue la marcha hasta llegar a la casa q son unos 28 Km aprox. a un velocidad de 30-40 aprox.cual fue mi sorpresa q la aguja q marca la gasolina apenas se movido ,la recalentada se debio q termostato no abrio por completo, bueno y ahora q estoy leyendo sobre la desconeccion de valvulas de la VW se lo instalare con un interruptor-rele en la palanca del cambio de la velocidades – espero de averles explicado lo mas sencillamente como se puede ahorra el combustible, saludos Ladi Javurek de Praga