A pesar de que nos quieran vender que en cuatro días todos conduciremos un coche eléctrico, la verdad es que aún faltan mucho años para que esto suceda y por este motivo es importante conocer las tecnologías que desarrollan los fabricantes para que nuestro vehículos consuman y contaminen menos, cómo es el caso de la distribución de Válvula variable o VVT.

Un motor genera energía quemando una mezcla de combustible-aire, que expande y empuja el pistón. Más aire significa más presión sobre el pistón, lo que lleva a una mayor potencia de salida, esto se llama carga del cilindro.
Sin embargo, en motores naturalmente aspirados (no turbo), la carga del cilindro está limitada por la presión atmosférica. Se han desarrollado diversas tecnologías para mejorar la eficiencia de la toma de aire.
¿Por qué disminuye la carga del cilindro?
En un motor de 4 tiempos, el aire entra en el cilindro a través de la válvula de admisión durante el trazo de admisión. La válvula permanece abierta por muy poco tiempo, especialmente a altas RPMs, limitando la cantidad de aire que entra.
A altas velocidades, el cilindro no recibe suficiente aire, reduciendo la potencia. Además a altitudes más altas, la menor presión del aire significa menos oxígeno, lo que lleva a una combustión incompleta.
La Unidad de Control del Motor (ECU) ajusta la inyección de combustible en base a la toma de aire, reduciendo aún más la potencia cuando la densidad del aire es baja.
Para superar estos desafíos, los fabricantes desarrollaron tecnologías de carga de cilindros para optimizar el flujo de aire y mejorar el rendimiento del motor.
Sistema de carga de cilindros
Un método común utilizado en la mayoría de los motores es la superposición de válvula, donde la válvula de admisión se abre ligeramente antes de que termine la carrera de escape, permitiendo que entre más aire.
Configuraciones de válvula

• Motores de 12 válvulas (para motores de 4 cilindros) introdujeron válvulas de doble admisión, mejorando la eficiencia.
• Motores de 16 válvulas (2 admisión + 2 escape por cilindro) mejoraron aún más el flujo de aire, pero el alto rendimiento de RPM fue limitado.
• Motores de 20 válvulas (3 de admisión y 2 de escape) fue usado por el grupo VAG en algunos motores pero los resultados no fueron muy significativos.

Distribución de válvula variable (VVT)
Para resolver el problema de la ingesta de aire de alta RPM, los fabricantes introdujeron el tiempo de árbol de levas variable (VCT). Este sistema ajusta el tiempo del árbol de levas dinámicamente usando la presión del aceite, permitiendo que la válvula de admisión se abra antes y permanezca abierta más tiempo.

Diferentes fabricantes usan diferentes nombres para VVT:

• Toyota – VVTI (Tiempo de válvula variable con inteligencia)
• Honda – VTEC (Control electrónico de distribución y elevación de válvula variable)
• Mitsubishi – MIVEC (Mitsubishi Innovative Válvula Control Electrónico de Tiempo)
• entre otros…

Sistema VTEC de Honda frente VVTI de Toyota
VVTI (Toyota): Ajusta el tiempo del árbol de levas, cambiando cuando las válvulas se abren y cierran.
VTEC (Honda): Ajusta tanto el tiempo como el elevador de válvula, lo que significa que también controla cuánto se abre la válvula para un mejor rendimiento con RPM altos.

Beneficios del tiempo de la válvula variable

• Mejora de la eficiencia de combustible
• Aumenta la potencia de salida
• Mejorado rendimiento general del motor

A pesar de estos avances, ningún motor con aspiración natural ha alcanzado presión atmosférica dentro del cilindro durante la carga.

Para mejorar aún más la carga de los cilindros, se utilizan sistemas de inducción forzada como turbocompresores, sobrealimentadores y óxido nitroso (NOS).