Análise do impacto de estratégias de VVT no torque de um motor 1.0 turbo para desempenho em condições de inclinação e alta temperatura

Abstract

Com o crescente rigor das legislações de emissões, o Engine Downsizing surge como uma solução tecnológica inovadora, mas traz consigo a pergunta "como reduzir o tamanho de um motor eainda sim garantir que seu desempenho se mantenha?". Esse desafio torna-se ainda mais crítico em condições de operações adversas, como altas temperaturas e aclives acentuados. Entre as soluções possíveis, destaca-se o uso da variação do tempo de abertura e fechamento por meio de um VVT. Este estudo investigou a aplicação das técnicas Abertura Antecipada da Válvula de Admissão (AAVA) e Fechamento Tardio da Válvula de Escape (FTVE) em um motor downsized 1.0 turbo, operando em baixa rotação sob temperaturas no coletor de admissão acima de 60°C e inclinações superiores a 20%. Desenvolveu-se uma funcionalidade no software embarcado do veículo, que identifica situações críticas de decolagem e aplica automaticamente uma configuração específica de VVT, retornando à configuração nominal após a superação das condições adversas. Foram realizados um ensaio de princípio e um ensaio de validação, que mostraram a viabilidade de soluções baseadas em VVT para aprimorar motores compactos em situações extremas.

With the increasing stringency of emissions legislation, Engine Downsizing has emerged as an innovative technological solution, but it brings with it the question “how do you reduce the size of an engine and still ensure that its performance is maintained?”. This challenge becomes even more critical in adverse operating conditions, such as high temperatures and steep slopes. Among the possible solutions is the use of opening and closing time variation by means of a VVT. This study investigated the application of Early Intake Valve Opening (EIVO) and Late Exhaust Valve Close (LEVC) techniques to a downsized 1.0 turbo engine, operating at low rpm under intake manifold temperatures above 60°C and inclines of more than 20%. A feature was developed in the vehicle’s on-board software which identifies critical take-off situations and automatically applies a specific VVT setting, returning to the nominal setting once the adverse conditions have been overcome. A principle test and a validation test were carried out, which showed the feasibility of VVT-based solutions to improve compact engines in extreme situations.