CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DISTRIB UCIÓN VARIABLE DE BMW BM W (VA (VANOS) EN LOS E36 Esto pretende ser una guía y no un manual técnico que especifique una metodología única y perfecta para realizar la reparación que se detallará. Cada uno que lo lea, se haga una idea y lo aplique como crea conveniente.
IMPORTANTE: Durante a e!"#$a$#%n &e 'etaarn auna& *e'#'a& 'e &eur#'a' +ue e& *u, #*"-rtante +ue &e tenan t enan en $uenta. E aut-r n- &e re&"-n&a/##0a 'e 'a1-& *ater#ae& n# "er&-nae& +ue "u'#eran 'er#2ar 'e a e$tura 'e &#u#ente e&$r#t-.
Intr-'u$$#%n En este artículo intentaré eplicar el funcionamiento del sistema de distri!ución varia!le de "#$ % VANOS& que montan, como mínimo, los motores de los modelos E'( en sus versiones no #'. El principio de funcionamiento para los modelos #' es el mismo, pero el mecanismo es más preciso y no se corresponde con las fotos que mostraré, que son de un motor #)* "*+, perteneciente pertenecie nte a un "#$ '*+ del ). -ara comprender este artículo primero hay que tener una mínima noción del funcionamiento de un motor multiválvulas %con dos ár!oles de levas&, de los componentes !ásicos y como se interrelacionan entre sí. #e refiero !ásicamente al cige/al, !ielas, pistones, cadena0correa de distri!ución, ár!oles de levas y válvulas. 1in estos conocimientos previos será complicado entender lo que eplicaré a continuación.
La #'ea El con2unto de piezas que forman la 3distri!ución3 se encargan de mover las válvulas de forma sincronizada con el cige/al para que a!ran y cierren cuando de!en. En los motores sin distri!ución varia!le este sincronismo es fi2o, o sea, que las válvulas siempre a!ren y cierran en el mismo instante con respecto a la posición del pistón, siempre que el pistón llega a una determinada posición la válvula a!re, siempre que pasa por otra la válvula cierra, da igual que r.p.m. r.p.m. lleve el motor, siempre se produce en el mismo momento. 4a cuestión está en que para cada r.p.m. del motor hay un momento óptimo de apertura0cierre de las válvulas, un alzado óptimo, un tiempo de apertura óptimo, ... lo que significa que si la distri!ución es fi2a ésta sólo optimiza el sincronizado de pistones y válvulas para unas r.p.m. puntuales, y fuera de ahí tenemos un rendimiento que se podría me2orar. La definición de VA VANOS NOS seria: el sistema sistema de distribución distribución variable de BMW que se encarga de cambiar los momentos de aperturacierre de las v!lvulas con respecto a la posición del pistón pistón seg"n las r#p#m# r#p#m# del del motor . 4o que hace es optimizar el sincronismo
continuamente para o!tener un me2or rendimiento en cada momento. 1u funcionamiento se !asa en que el ár!ol de levas y la cadena de distri!ución no están unidos directamente, sino que hay una pieza intermedia que se encarga de cam!iar la posición relativa del ár!ol de levas con respecto al pi/ón por el que pasa la cadena de distri!ución. 5ay sistemas más comple2os que varían más cosas, como el tiempo que las válvulas permanecen a!iertas o cerradas y el alzado de apertura. $l VANOS VANOS sólo cambia los los instantes de aperturacierre# aperturacierre#
Ve*-&- &-/re e *-t-r 4a primera pregunta que a uno le viene a la ca!eza es6 $%*- &4 &# *# *-t-r t#ene VANOS5 En la siguiente foto muestro muestro la forma eterna de un motor de ( cilindros cilindros en línea "#$, he marcado con un circulo ro2o una protu!erancia protu!erancia en la culata, pues este saliente es la unidad principal del 78 789:1, los modelos sin 789:1 789:1 no la tienen. En este caso, y para todos los E'( no #' el 789:1 789:1 es simple, o sea que sólo lo hay para la admisión por eso el saliente sólo está en un lado de la culata, 2usto en el lado del ár!ol de levas de admisión. 4os modelos #' de '*; C7 son los únicos E'( con do!le 789:1.
En la siguiente foto muestro la culata desmontada, se pueden apreciar claramente6
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los dos ár!oles de levas
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la unidad principal del 789:1 2usto delante del ár!ol de levas de admisión
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cómo el ár!ol de levas de escape tiene dos pi/ones solidarios, uno que lleva la cadena de distri!ución principal hacia el cige/al y el otro que lleva la cadena de distri!ución secundaria hacia el ár!ol de levas de admisión
As%& el movimiento del !rbol de levas de escape viene determinado por el giro del cig'e(al sin posibilidad de modificar el calado entre ellos# $ntonces el !rbol de levas de escape arrastra al de admisión& pero en este caso el VANOS se encarga de variar la posición del pi(ón de admisión con respecto al !rbol de levas& por lo que se consigue variar el calado de la distribución#
En 'etae. 7amos a analizar cada componente detenidamente y a ver como se monta para entenderlo a la perfección. 4o primero en que centramos la atención es en el pi/ón del ár!ol de levas de admisión. 4o que llama la atención es el dentado interior, y además los dientes no son rectos, sino
que tienen una ligera inclinación. Esto ya da una idea que aquí se cuece algo.
En la siguiente foto volvemos a ver la unidad principal del 789:1. 1e ve claramente como el ém!olo que empu2a el pistón %el plato de la izquierda de la foto& lleva una 2unta tórica a su alrededor, esta sirve para sellar y que el aceite no pase de un lado a otro del ém!olo, pues es actuado hidráulicamente por el propio aceite del motor. El aceite es enviado a un lado u otro del ém!olo según si queremos desplazar el pistón hacia un lado u otro.
En esta foto ya vemos la carcasa de la unidad principal del 789:1. #uestro en verde los dos orificios por donde el aceite entra0sale de los dos lados del ém!olo. En ro2o para la parte eterior y en verde la parte interior, que conecta con la muesca de la foto anterior.
En la siguiente foto os muestro la unidad 789:1 montada e indico como se desplazaría el ém!olo empu2ado por la presión del propio aceite del motor. En el circulo ro2o se ve el solenoide que actúa so!re la válvula de = vías %más adelante entraremos en detalle en su funcionamiento& que se encarga de enviar el aceite hacia un lado o hacia otro.
:tra vista del unidad 789:1 montada, lista para poner en la culata.
En la siguiente foto %foto ;;& muestro la primera pieza usada en el monta2e, la rueda de transmisión de impulsos para el sensor del ár!ol de levas %indicada con la flecha ro2a&. Esta pieza se encarga de mandar impulsos %sería algo parecido a los velocímetros de las !icicletas, esta pieza sería el equivalente al i mán que va fi2ado en la llanta& al sensor del ár!ol de levas para que la centralita sepa por que posición está pasando el ár!ol y pueda gestionar correctamente la variación del calado de la distri!ución. NOTA: En la foto 3 se ve claramente que esta pieza no es que envíe una señal muy precisa de la posición, esto se ve porque tiene como dos tramos, como una circunferencia a la que le falta la mitad !una zona con c"apa circular y otra sin c"apa#, lo que nos indica que cada vuelta manda dos impulsos al sensor, uno cada vez que la zona de cam$io de c"apa% no c"apa pasa por el sensor& 'ara que fuera m(s precisa la medición de$ería ser una rueda dentada, cuantos m(s dientes m(s precisa& Esto es así porque este )ANO* sólo tiene + posiciones, o todo o nada& O sea, el m$olo todo desplazado "acia dentro o todo "acia fuera, variando el calado en -+&./& 0on esto se deduce que este tipo de )ANO* tampoco es que optimice constantemente los tiempos de apertura%cierre de las v(lvulas de admisión para cada r&p&m&, si no que lo "ace para 3 ran1os& 2esde el ralentí "asta un cierto valor de r&p&m& tenemos un calado de distri$ución, lue1o se desplaza el m$olo y cam$ia el calado, que queda fio "asta otro cierto n4mero de r&p&m&, y finalmente vuelve al calado inicial& !En los 53 es m(s preciso#
"ueno, a continuación se monta la arandela de tope trasera del pi/ón del ár!ol de levas de admisión. -ara eso se usan los ' espárragos que tam!ién se ven en la siguiente foto.
8quí ya os muestro la arandela montada con los espárragos.
VDEO: 8quí se puede ver como el pi/ón de admisión se puede mover sin que se mueva el ár!ol de levas. video;
VDEO: :tra vez, vemos como puede girar el pi/ón de admisión con las dos arandelas montadas video*
@ finalmente os muestro todo el con2unto montado, con el cilindro del 789:1 ya metido entre el pi/ón y el ár!ol de levas, que debido a los dientes inclinados& en función de la posición que tenga variar! la posición relativa entre pi(ón , !rbol#
VDEO6 -ara ver eactamente el funcionamiento he hecho este vídeo en que muevo el cilindro del vanos con un destornillador simulando presión hidráulica. 5e sacado la cadena, y fi2aos como el pi/ón se mueve sin que el ár!ol de levas se mueva, mirar la leva que se ve como está quieta. video'
Fun$#-na*#ent- ee$tr-22ua 'e 7 28a&.
