O motor de combustão interna, coração da maioria dos carros atuais, conheceu progressos significativos ao longo de um século de história. Para um motor de combustão gerar potência, tem de entrar ar e combustível nos cilindros. Depois de queimados, eles devem sair, como gases de escape, da câmara de combustão. Como já explicamos ao falar do ciclo Otto e da cilindrada de um motor. A abertura e o fechamento dessas passagens de admissão e de saída são controlados por válvulas. Sem abertura variável, essas válvulas funcionariam sempre de um mesmo modo, independentemente das rotações por minuto do motor e do comportamento mais adequado para cada faixa de rotação. Foi assim que boa parte dos motores funcionou por muito anos até a criação dos sistemas de comando variável de válvulas.
A abertura variável das válvulas permite que o motor tenha mais torque em baixas rotações e mais potência em altas rotações. Pode priorizar desempenho ou economia. Tudo apenas ao mudar o modo de funcionamento das válvulas de escape e de admissão de acordo com as diferentes rotações do motor.
Primeiro carro de produção com abertura variável das válvulas
O Alfa Romeo Spider 2000, em 1980, foi o primeiro veículo de produção com abertura variável das válvulas, embora já em 1924 tivesse sido registrada uma patente dessa tecnologia nos EUA. Há vários sistemas, como o VVT-I (Variable Valve Timing with Intelligence), da Toyota, ou o VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control), da Honda.
Apesar de algumas diferenças, os princípios são os mesmos: para que as válvulas se abram e se fechem, elas estão conectadas a uma árvore de cames rotativa situada por cima das válvulas. São controladas três características-chave: temporização das válvulas (os pontos do movimento do pistão em que as válvulas se abrem e se fecham), a duração do tempo de abertura das válvulas e a dimensão da abertura física das válvulas.
A tecnologia atual se baseia na manipulação da árvore de cames (por meio de sensores) de forma a alterar indiretamente essas três caraterísticas. Isso, por sua vez, limita a variabilidade de abertura das válvulas. Mas já existem sistemas que cuidam das válvulas com uma maior independência, como o MultiAir, da FCA.
No futuro , até os motores a combustão serem definitivamente substituídos pelos elétricos, sistemas de abertura variável das válvulas poderão permitir o controle direto de cada uma delas. É o caso do sistema Freevalve, proposto pela Koenigsegg. Ele permite uma variabilidade infinita e consequentemente melhor desempenho do motor.
