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Subaru AVCS Explicado Inicio > Artículos > Motor > Subaru AVCS Explicado

A principios de la década de 2000, Subaru lanzó su sistema de sincronización de árbol de levas variable. Se introdujo como una medida para mejorar el par, reducir las emisiones y mejorar la capacidad de conducción de los motores de la serie EJ.

¿Qué es AVCS? El sistema de control de válvula activa, o AVCS para abreviar, es un engranaje de árbol de levas ajustable, controlado hidráulicamente y controlado por ECU. Al avanzar o retrasar la sincronización del árbol de levas, los ingenieros de Subaru pueden alterar el momento en que se abren las válvulas en relación con la carga del motor. Esto puede mejorar la potencia del motor, mejorar la economía de combustible y reducir las emisiones.

Single vs Dual AVCS Un solo AVCS ajusta solo los árboles de levas de admisión. El AVC doble ajusta los árboles de levas de admisión y de escape, de forma independiente.

¿Mi Subaru tiene AVCS?

Lista de motores Subaru con AVCS

Haga clic en la imagen de arriba para obtener una lista de los modelos Subaru (América del Norte) de 2004 a 2016

Es AVCS como VTEC? El AVCS de Subaru no es lo mismo que el VTEC de Honda. VTEC ejecuta 3 lóbulos de árbol de levas por conjunto de válvulas en lugar de los 2 lóbulos normales en un motor EJ20 / EJ25. A un RPM establecido, el solenoide VTEC se abre y usa la presión de aceite para enganchar un tercer brazo oscilante. El 3er balancín es lo que fuerza el perfil de "alta leva" en el lado de admisión (SOHC VTEC) o el lado de admisión y escape (DOHC VTEC). Esto permite que motores como el B18C5 (Integra Type-R) utilicen efectivamente un perfil de árbol de levas de baja elevación y menor duración a bajas RPM, pero cambien a un perfil de alta elevación y alta duración a mayores RPM. El sistema AVCS utiliza el mismo perfil de árbol de levas en todo el rango de RPM. El i-VTEC de Honda incorpora la sincronización de levas y la operación tradicional DOHC VTEC. Esta tecnología es lo que hace que los motores de la serie K (K20A2 / K20Z3) produzcan un par de torsión bajo considerablemente mejor que los motores de la serie B más antiguos. La funcionalidad de sincronización de levas de i-VTEC es similar a AVCS. Sin embargo, AVLS (sistema de elevación de válvula activa) de Subaru es similar a VTEC.

¿Cómo funciona AVCS? La ECU utiliza datos sensoriales como la posición del acelerador, la temperatura del refrigerante, la medición del aire de admisión y la posición del árbol de levas para determinar la cantidad óptima de cambio de fase de la leva. La ECU luego envía una señal a la válvula de control de aceite que opera dentro de un cilindro de válvula de retención para regular el flujo de aceite en el actuador. La alta presión del aceite entra en el accionador del árbol de levas para ajustar el ángulo de la leva girando el rotor interior. Esto hace que el árbol de levas gire a una posición avanzada o retardada.

Subaru AVCS Cam Gear

Esta es una imagen del actuador de leva dentro del engranaje de leva AVCS en varias posiciones. Ilustra cómo el rotor interno puede girar para ajustar la posición del árbol de levas.

Efecto AVCS en el tiempo de la válvula

Al ralentí, los árboles de levas se ponen a cero para un ralentí suave

AVCS en inactivo En condiciones de inactividad, el sistema AVCS está inactivo y no proporciona avance ni retardo. Sin embargo, el AVCS se puede activar para ayudar a suavizar un ralentí debido a los perfiles del árbol de levas del mercado secundario. Se debe tener cuidado para evitar esto debido a la baja presión de aceite del sistema en ralentí. La razón para el ralentí suave es la mínima cantidad de superposición producida por los árboles de levas OEM. La falta de un solapamiento significativo

promueve la estabilidad en la cámara al abrir la válvula de admisión después del punto muerto superior (TDC) para garantizar suficientes condiciones de la cámara.

El avance de la leva de admisión produce un momento de superposición y una mayor compresión dinámica

AVCS en crucero / acelerador parcial Con una carga del motor baja a moderada, un solo sistema AVCS comenzará a avanzar el árbol de levas de admisión. A medida que el rotor avanza, abrirá las válvulas de admisión antes, lo que provoca la reversión de los gases de escape en el colector de admisión. Esto enfría la cámara de combustión al reducir la energía del siguiente ciclo de combustión, reduciendo así la formación de óxido (s) de nitrógeno (NOx). Dado que la válvula se abre temprano, la válvula de admisión también cerrará antes. Cerrar la válvula de admisión antes crea una relación de compresión dinámica más alta. Esto mejora la producción de par, la economía de combustible y la respuesta del turbo.

AVCS único en el acelerador abierto (WOT) A plena carga, el sistema AVCS alcanzará un punto de avance total en el rango medio y reducirá lentamente la cantidad de avance a medida que las RPM del motor aumentan hacia el límite de revoluciones. A pleno avance, la cámara comienza a ver un débil efecto de barrido debido a la sincronización del pulso de escape. Este efecto se basa en la estela de presión negativa del impulso de escape en conjunción con un momento de superposición para ayudar a la carga de admisión que ingresa a la cámara (mejorando el flujo de masa). El cierre temprano de la válvula también produce una compresión dinámica significativamente más alta que ayuda a la producción de torque, pero puede aumentar las posibilidades de detonación.

Doble AVCS

El AVC doble avanza el árbol de levas de admisión al mismo tiempo que retrasa el árbol de levas de escape

El AVC doble puede ajustar de forma independiente la fase del árbol de levas de admisión y escape, lo que permite un mayor momento de superposición y un mejor control sobre el rango de RPM

Beneficios de AVCS dual sobre AVCS individual Como se mencionó anteriormente, el doble AVCS (o D-AVCS) permite que la ECU ajuste los árboles de levas de admisión y escape de manera independiente. Esto permite un par de ventajas sobre un solo AVCS (S-AVCS) como: o o o

Aumento de la duración y el efecto de la superposición Mayor economía de combustible y emisiones reducidas (efecto EGR) Incremento de par bajo a medio

Aumento de la duración y el efecto de la superposición En turbo coches, la superposición de válvulas puede tener efectos muy variados dependiendo de las RPM y la diferencia de presión entre el puerto de admisión y el puerto de escape. Agnóstico de la resonancia y la temporización del pulso, la diferencia de presión se basa en la presión del múltiple de admisión y la contrapresión en la turbina de escape previa a la turbina. La presión lateral de escape varía dependiendo de varios factores, incluyendo: o o o

Eficiencia y tamaño de la turbina (parámetro de ingestión - PHI) Impulso de presión Contrapresión post-turbina

o o

Caja de escape turbo A / R y tamaño RPM del motor y eficiencia volumétrica (VE)

Como puedes ver, esta es una situación muy dinámica. Aquí hay un gráfico simplificado para mostrarle algunas tendencias en diferentes configuraciones y cómo varía la presión del lado del escape.

EJ257 Presión del colector de escape

A medida que la presión del lado de escape se acerca a una relación de 1: 1 con la presión de refuerzo, la superposición tendrá un efecto más beneficioso. De lo contrario, en un stock VF turbo es mejor evitar la superposición en WOT más allá de las 3000 RPM ya que esto causará la reversión y diluirá la mezcla entrante, reduciendo la potencia.

Mayor economía de combustible y efectos de EGR En condiciones de crucero y no WOT, la sincronización de la leva de escape puede retardarse, lo que induce un efecto EGR (recirculación de los gases de escape) en ciertos rangos de RPM. Esto reduce las emisiones entrantes, enfría la temperatura de combustión, disminuye la velocidad de combustión y mejora la economía de combustible al reducir la cantidad de aire: la mezcla de combustible que ingresa a la cámara y los pequeños ajustes de ajuste.

Incremento de par bajo a medio Al permitir que la sincronización de la válvula sea ajustable según la demanda, el sistema AVCS dual brinda a los ingenieros la capacidad de ejecutar un perfil de árbol de levas que es más adecuado para un cierto rango de RPM. El AVCS luego se usa para ampliar la meseta de torsión o mejorar el rendimiento en otros lugares. Si bien es ciertamente menos efectivo que el VTEC, es una herramienta beneficiosa.

Stock 2011 USDM STI AVCS Phase Maps

Mapa de avance de AVCS de entrada de stock - 2011 STI (EJ257)

Mapa de Retraso de AVCS de Escape - 2011 STI (EJ257)