Admisión Variable: fundamentos, funcionamiento y tipos

El sistema de admisión variable de un motor está presente en muchos propulsores provenientes de compañías de lujo extremo y prestigio a nivel internacional, tales como Audi, BMW, Ferrari y Peugeot, entre otros.

Está pensado para ser utilizado en motores de cilindradas altas, mejorando su rendimiento y aumentando el régimen de trabajo del mismo, al incrementar la entrada de aire que influye directamente en la combustión de la gasolina o gasóleo empleados.

Esto es debido a que las válvulas de admisión convencionales no cuentan con el mismo rendimiento que las presentes en este sistema, por lo que no se ajustan a la perfección con los distintos regímenes del motor.

Funcionamiento de la admisión variable

Como ya explicamos en el artículo sobre el ciclo práctico de un motor de cuatro tiempos, el aire que entra en el motor tiene inercia. Un efecto que se trata de aprovechar todo lo posible para conseguir un buen llenado de los cilindros. La admisión variable tiene dos conductos para cada cilindro o un solo colector ramificado para todos al que se le cierra parte de las tuberías. En cualquier caso el resultado final es:

• Un colector largo y estrecho: se usa cuando el motor gira a pocas revoluciones por minuto (rpm). Como el tubo es más fino, el aire alcanza más velocidad para favorecer su inercia.
• Un colector corto y ancho: se usa cuando el motor gira a muchas rpm. Como el aire ya va rápido en este régimen de revoluciones, no necesita un tubo fino que favorezca su velocidad. Todo lo contrario, necesita un canal de entrada bien ancho que deje entrar todo el aire posible. También hay sistemas de admisión variable que usan el recorrido corto con mucha carga, no solo cuando se llega a determinado número de revoluciones.

Ahora bien, hay que tener en cuenta el comportamiento del aire en los colectores de admisión. La depresión provocada por la bajada del pistón atrae el aire que tratará de llenarlo. Esto se manifiesta en ondas de presión: una onda de presión negativa al bajar el pistón que genera una onda de presión positiva que trata de llenarlo y que tarda un determinado tiempo en llegar según la velocidad de giro del motor. Es decir, la velocidad a la que baja el pistón que succiona.

Por eso, el diseño de los conductos o, en términos menos mundanos, la geometría del múltiple de admisión tiene una forma y longitud determinados para no entorpecer estas ondas e incluso favorecerlas.

Para cambiar de un conducto a otro, se utiliza una doble mariposa que actúa por aceleración o se activa de forma electrónica por la ECU del motor.

Tipos de admisión variable

En las admisiones variables podemos distinguir básicamente dos tipos fundamentales: los que varían la longitud del colector de admisión, y los que actúan mediante resonancia.

La admisión variable por longitud de colector es la que más se emplea con diferencia. Cuenta con dos longitudes de colector diferentes para cada cilindro, y funciona tal como hemos descrito antes. Es decir, en un régimen de revoluciones alto emplea el colector corto, y en el régimen bajo usa el colector largo. Por eso podemos decir, que la longitud del colector empleada es inversamente proporcional al régimen al que trabaja el motor.

La admisión variable por resonancia ocasiona la apertura de las válvulas situadas en el colector de admisión solamente por la vibración del aire. Aunque, en realidad, este tipo de admisión variable se combina en muchas ocasiones con el que está basado en la longitud y anchura del colector. Por lo tanto, la entrada de los gases variará de acuerdo a la longitud y sección del colector, además de las vibraciones creadas allí.

Una ruta de admisión variable puede generar un ligero efecto de presurización similar a un sobrealimentador de baja presión por el fenómeno de la resonancia de Helmholtz. Una propiedad física que ya vimos en los silenciadores de los coches con motor de explosión.

Un ejemplo: el sistema de admisión variable de BMW

El sistema de admisión variable más famoso de BMW es el DISA. Tanto por las virtudes que ofrece a sus motores, como por las averías que acababa por tener hace algunos años. Se trata de un sistema que no tiene un dos conductos para cada cilindro, sino un múltiple con una mariposa que cierra parte del sistema. Puede presentar varios problemas:

• En los motores diésel con admisión variable se acaba atascando por la carbonilla típica que se produce al quemar este combustible.
• En los motores gasolina gasolina con admisión variable, el problema es que la mariposa se puede romper porque está hecha de plástico. Los pedazos pueden llegar al motor y causar averías muy serias. Sobre todo porque algunas partes sí caben por el hueco de las válvulas y pueden causar problemas muy serios.

De ahí que existan mariposas metálicas hechas por otros fabricantes que sustituyen a la que montaba BMW de fábrica. Una modificación por la que optan muchos propietarios de coches de BMW.

Existe otro sistema de admisión variable de BMW llamado DIVA, que es considerado la primera admisión continuamente variable del mundo. Lo lleva el motor BMW N62 que sale en la foto que encabeza este artículo.

Otros sistemas de admisión variable

También hay sistemas de admisión variable de otras marcas que merecen especial mención. Audi los lleva por ejemplo en los motores V6 de finales de los años 90 del siglo XX y en los de principios de XXI o en los motores V8 de desde 1987 hasta ahora.

Como ejemplo del uso de la admisión variable para exprimir al máximo la deportividad de un motor están los Ferrari 360 Módena, 550 Maranello y LaFerrari.

Honda ha usado este sistema con diversos objetivos desde la deportividad más radical hasta la pura eficiencia, con modelos como el NSX, el Civic o el Accord Hybrid.