Distribución y distribuciones variables: tipos y como funcionan

La distribución de un motor es uno de los elementos calve para su funcionamiento. La distribución principalmente, se encarga de sincronizar el árbol o arboles de levas con el cigüeñal. El cigüeñal tiene que estar en sincronismo con el árbol o arboles de levas, ya que los pistones (que van unidos al cigüeñal), han de estar sincronizados con las válvulas (árbol de levas). Las válvulas son las encargadas de llenar o vaciar la cámara de combustión de los gases de admisión o escape.

Las distribuciones pueden ser de diferentes tipos, pero todos tienen el mismo principio de funcionamiento. En el mercado encontramos tres tipos de distribuciones: correa, cadena y piñonearía.

Correa: Es la mas utilizada en el mercado, la llevan todos los turismos. Es barata de fabricar, y es bastante silenciosa, pero su inconveniente es que tiene una vida útil limitada, aproximadamente entre 80.000 y 120.000 kilómetros. En la distribución encontramos los elementos comunes: polea dentada árbol de levas, bomba de agua y polea dentada de cigüeñal.

Distribución por correa

• Cadena: El concepto de la distribución es el mismo. Tenemos unos elementos que van unidos entre si, pero en este caso van unidos por una cadena de rodillos. Esta cadena seria del estilo que podemos encontrar en nuestra bicicleta, pero en este caso seria mucho mas robusta, ya que el par que transmitirá será exponencialmente mayor. La vida útil de la cadena es muy amplia, y su mantenimiento en comparación a la correa es menor. Los ruidos son mayores ya que con el tiempo la cadena se estira uy encontramos mas holguras. En esta distribución encontraremos un tensor hidráulico normalmente, que mantendrá la cadena tensa para que su funcionamiento sea correcto. Esta distribución va bañada en aceite ya que necesita una alta lubricación. L podemos encontrar en turismos y en coches de alto rendimiento.

Distribución por cadena

• Transmisión por ruedas dentadas/piñones: En los motores que el árbol de levas es accionado por balancines por medio de varillas, o simplemente el piñón de levas con la del cigüeñal están muy juntos, se puede trasmitir el par directamente por engranaje de piñones. los piñones empelados son helicoidales, que son mas silencioso al tener mayor superficie de contacto entre ellos. Es la distribución mas silenciosa de todas y está bañanada en aceite completamente. Su vida útil debería ser muy larga a no ser que surjan anomalías. Normalmente lo encontramos en cambiones o maquinaria pesada.

Distribución por piñones

Una vez visto todo los tipos de distribuciones que hay en el mercado, vamos a ver los principales tipos de sistemas que existen en el mercado que son capaces de variar la apertura de la válvula para así mejorar el llenado de la cámara de combustión. El principio de funcionamiento de todos los sistemas es el mismo, dependiendo de las vueltas de giro del motor, se varia la carrera de la válvula de admisión consiguiendo mas o menos tiempo de apertura en función de lo necesario. En algunos tipos de distribuciones variables, se puede variar únicamente la válvula de admisión, o variar ambas (admisión y escape). 

• Sistema VVTi: Consiste en introducir un piñón dentado dentro del árbol de levas. Cuando este piñón interno recibe presión hidráulica por orden de la unidad de control las levas se decalan, es decir se desfasan de la posición normal de trabajo, variando el diagrama de distribución. Este sistema es de origen japonés, mas concretamente de la marca Toyota.

Sistema VVTi

• Sistema Valvelift: Original de Audi, consiste en variar la posición axial de las levas, mediante unos actuadores y unas guías  mecanizadas en la propia leva. Cuando la centralita cree oportuno cambiar la posición de las levas, un actuador desplaza un esparrago dentro de la guía de la leva. Esta guía tiene un recorrido curvo lo que hace que la leva se mueva hacia los lados. Cuando la leva se mueve hacia izquierda o derecha, se coloca en la válvula una leva diferente a la anterior, es decir, hay dos levas distintas para cada válvula, una de un recorrido mas largo y otra para uno mas corto.

Sistema Valvelift

• Sistema Valvetronic: Este sistema es apto únicamente para motores que utilizan balancines para empujar las válvulas. Consigue modificar la carrera de las válvulas de admisión a través de la modificación del árbol de balancines mediante el empleo de un motor eléctrico controlado por la unidad de control de motor. Este motor tiene un tornillo sin fin que engrana con un piñón que hace subir o bajar el balancín, variando así su posición unos grados. Lo utiliza normalmente BMW.
  

Sistema Valvetronic

• VTEC: Uno de los sistemas mas famoso del mercado y uno de los mas bueno y fiables. De origen japonés, de la marca Honda, consiste en un conjunto de tres válvulas. Dos de ellas son las estándares, las que se usan normalmente en motores de 4 válvulas por cilindro (2 de admisión y dos de escape). En medio de estas válvulas hay una tercera válvula, que es la encargada de empujar ambos balancines a la vez cunado la unidad de control lo ve oportuno. La tercera válvula entra en funcionamiento cunado un pasador une las tres válvulas por un agujero pasante. Esta tercera válvula tiene un recorrido mas grande, por lo que el tiempo de apertura será mayor. 

Sistema VTEC

• Multi-Air: Diseño de Fiat como el Common Rail o el Tgv. Se trata de un sistema de distribución en el que la leva comprime aceite como si fuese un cilindro maestro de frenos y lo envía a la cabeza de la válvula donde se ha colocado un cilindro receptor. En medio de este circuito hidráulico se ha colocado una electroválvula que es controlada por la Unidad de Control Motor de forma que puede variar tanto el recorrido de apertura de la válvula como el hecho de poder abrir las válvulas aunque la leva no este generando presión, pues puede utilizar la presión acumulada del ciclo anterior. De esta manera, se eliminan elementos mecánicos, lo que se traduce en menos costes. Gracias a este sistema, podemos tener tantos diagramas de distribución como queramos, ya que es la Unidad de Control Motor quien gestiona mediante se software la apertura y cierre de las válvulas.

Sistema Multi-Air