A distribuição variável de válvulas é amplamente reconhecida como uma das formas mais eficazes de melhorar a eficiência dos motores de combustão interna (MCI). Os motores modernos ajustam habitualmente as fases de distribuição de gases na admissão e/ou escape, e alguns vão mais longe, variando também a altura de elevação das válvulas. No entanto, estes sistemas ainda operam dentro de restrições mecânicas — deslocando as árvores de cames alguns graus ou comutando entre perfis de came. A Atuação Inteligente de Válvulas (IVA), desenvolvida pela empresa britânica Camcon Automotive, elimina completamente essas limitações, oferecendo total liberdade programável sobre o controlo das válvulas.
Como Funciona a Atuação Inteligente de Válvulas?
Ao contrário dos sistemas convencionais, o IVA atribui uma árvore de cames dedicada a cada válvula individual. Em vez de rodar continuamente, cada árvore de cames só gira quando a válvula necessita de abrir ou fechar — alternando a direção a cada atuação. A ligação entre a árvore de cames e a válvula utiliza um mecanismo de controlo desmodrómico de válvulas, o que significa que tanto a abertura como o fecho são acionados mecanicamente, sem depender de uma mola de retorno.
Esta arquitetura permite um nível de precisão e flexibilidade que nenhum sistema convencional consegue igualar. Com o IVA, engenheiros e programadores podem:
- Abrir as válvulas significativamente mais rápido do que num MCI tradicional
- Manter as válvulas quase estacionárias em qualquer posição a meio do curso
- Abrir uma válvula duas vezes durante um único curso do êmbolo
- Alterar completamente a ordem de ignição dos cilindros por software
- Definir um perfil único de elevação e fecho de válvula para cada cilindro individual
- Modificar qualquer um destes parâmetros em tempo real com o motor em funcionamento
Flexibilidade Termodinâmica: Qualquer Ciclo a Pedido
Uma das capacidades mais notáveis do IVA é a sua capacidade de alternar entre ciclos termodinâmicos em tempo real. Um MCI convencional equipado com IVA pode implementar qualquer um dos seguintes ciclos simplesmente atualizando o software:
- Ciclo Otto — o ciclo padrão do motor a gasolina
- Ciclo Miller/Atkinson — para maior eficiência térmica a carga parcial
- Ignição por Compressão de Carga Homogénea (HCCI) — para uma combustão mais limpa e eficiente
- Ignição por Compressão Controlada por Faísca (SPCCI) — a variante de produção da Mazda do HCCI
- Ciclo de dois tempos — para maior densidade de potência
- Ciclo de 12 tempos — um modo super-eficiente para condução a baixa carga
O ciclo de 12 tempos merece atenção especial. Baseia-se no conceito há muito estabelecido de desativação de cilindros, mas com uma diferença fundamental: num MCI convencional, a eletrónica desativa um conjunto fixo de cilindros por períodos prolongados, causando uma distribuição térmica desigual. Com o IVA, todos os cilindros permanecem ativos, mas cada um detona uma vez a cada três cursos de trabalho — ou uma vez a cada 12 ciclos. Isto mantém todos os cilindros à sua temperatura normal de funcionamento, reduzindo drasticamente o consumo de combustível a baixas cargas.
IVA vs. Outras Tecnologias de Válvulas sem Came
A Camcon Automotive não é a primeira a perseguir um controlo de válvulas totalmente variável. Vários grandes intervenientes exploraram conceitos semelhantes ao longo dos anos:
- General Motors e Ford — programas iniciais de investigação em atuação de válvulas totalmente variável
- Ricardo e Lotus Engineering — estudos de engenharia e sistemas protótipo
- FreeValve / Qamfree — um sistema completamente sem árvore de cames, originalmente desenvolvido na Koenigsegg e continuado através da parceria FreeValve e Qoros
Enquanto sistemas como o Qamfree eliminam completamente a árvore de cames, a Camcon seguiu a abordagem oposta: atribuir a cada válvula a sua própria árvore de cames dedicada. Isto preserva a fiabilidade mecânica e a precisão da atuação acionada por came, ao mesmo tempo que oferece a programabilidade de um sistema totalmente eletrónico.
Ganhos de Eficiência e Caminho para a Produção
Os resultados de desempenho e eficiência dos protótipos IVA são promissores. Segundo os desenvolvedores da Camcon Automotive:
- As emissões de CO₂ poderão ser reduzidas em 15–20% em comparação com um motor convencional
- Os testes de protótipo num motor de quatro cilindros turboalimentado de 2,0 litros demonstraram uma melhoria de 7,5% na economia de combustível
- O consumo de combustível de um motor IVA a gasolina seria amplamente comparável ao de um motor diesel
- Os sistemas IVA de produção em série seriam menos dispendiosos do que um trem de força híbrido
A Camcon Automotive oferece dois caminhos para o mercado: fornecer diretamente aos fabricantes kits de atuadores IVA e hardware de adaptação de motor, ou estabelecer parcerias com fornecedores de componentes automóveis já existentes. A empresa prevê que os veículos de produção equipados com IVA poderão chegar ao mercado nos cinco anos seguintes à comercialização.
Esta é uma tradução. Pode ler o original aqui: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html
Publicado Setembro 16, 2021 • 4m de leitura
