Correas y Cadenas de Distribución en el Motor: Tipos, Funcionamiento, Ventajas y Desventajas

Dentro de esta saga de artículos en los que estamos tratando cómo hacer un buen uso de elementos como el turbo o los inyectores, vamos a incluir un nuevo elemento. Creemos que el más importante de todos, ya que sin él (aparte del combustible), el motor no realizaría sus ciclos de forma correcta. Estamos hablando de la famosa y odiada correa de distribución.

Los ciclos de combustión y qué tiene que ver la distribución en ellos

Todos sabéis que el motor realiza sus funciones en 4 fases. Admisión, compresión, explosión y escape, ¿pero en qué consiste cada uno de ellos?

Empezamos por la admisión. Este ciclo en el primero de todos. Consiste en  la entrada del aire y el combustible en el cilindro, gracias a que el pistón está yendo hacia el punto muerto inferior. En este ciclo se llena la cámara de combustión con la mezcla. El segundo ciclo comienza, justo en el momento el pistón empieza a subir, camino de su máximo, que sería el punto muerto superior. En este punto se comprime la mezcla, por lo que llamaremos a este movimiento ciclo de compresión.

Ahora es el momento en que detona la mezcla por medio de la bujía, en caso de que sea un motor de gasolina o por la misma presión acumulada en la cámara, si hablamos de un diesel.  En este punto es donde se nos genera el trabajo del motor. En el ciclo de la expansión, donde nos ofrece todo el par y toda la potencia para la que ha sido diseñado.

La distribución en el motor

Una vez tenemos claros los ciclos del motor, hablamos de la distribución, pero, ¿a qué le llamamos distribución? Le llamamos distribución al conjunto de piezas  responsables de la regulación de la entrada  y salida de los gases de la cámara de combustión.  El conjunto deben estar perfectamente sincronizadas con el cigüeñal, para que coincidan el cierre y apertura de válvulas con respecto a las diferentes posiciones del pistón.

Los elementos que componen el sistema de distribución son los siguientes:

• Las válvulas con sus muelles, asientos, guías y elementos de fijación.
• El árbol de levas y elementos de mando.
• Los empujadores y balancines.

Ante estos elementos podemos nombrar los diferentes tipos de distribución que existen o han existido en nuestros motores:

Tipo SV

Este sistema tiene las válvulas laterales al cilindro, o lo que es lo mismo, tenemos las válvulas en el interior del bloque. El accionamiento de las válvulas se realiza a través del árbol de levas situado también en el bloque motor. Este sistema se dejó  de utilizar ya que hace que provoca que la cámara de compresión sea mayor de lo normal, limitando el tamaño de la cabeza de la válvula debido al espacio disponible.

Tipo OHV (OverHead Valve):

Este sistema tiene el árbol de levas en bloque y las válvulas en la culata, de ahí su nombre. La principal ventaja de este sistema es el movimiento de transmisión cigüeñal-árbol de levas se realiza a través de dos piñones directamente, también podemos encontrar el sistema unido por medio de una cadena corta entre ambos elementos. Otra ventaja es el nulo mantenimiento gracias a su diseño.

Tipo OHC (OverHead Cam):

Este sistema es el más utilizado en la actualidad, ya que contiene tanto el árbol de levas y las válvulas en la misma culata. Su principal ventaja con respecto a los otros sistemas, es el menor número de componentes entre el árbol de levas y las válvulas, haciendo que la apertura y cierre de válvulas sea más precisa. Su principal desventaja es la necesidad de elementos terceros para su movimiento, como correas dentadas o cadenas, además de su mayor coste. Dentro de este sistema vamos a encontrar dos variantes:

• SOHC: compuesto por un solo árbol de levas que acciona las válvulas de admisión y escape
• DOHC: compuesto por dos árboles de levas, de modo independiente entre las válvulas de admisión y escape. Es el más utilizado en motores 16V.

La distribución en nuestros motores

Ahora ya tenemos claro los tipos de distribución que nos podemos encontrar en nuestros motores. Antigüamente podíamos encontrar escrito en la tapa de balancines la inscripción con el tipo de distribución del motor.

Para el accionamiento de la distribución encontraremos diferentes soluciones para la sincronización de los ciclos del motor. Entre estas soluciones son:

La Correa de distribución:

Es el más usado en los motores actuales, ya que son económicas y silenciosas. Tienen la desventaja de que tienen una duración determinada, entre 100.000 y 150.000 kms, dependiendo del motor y del fabricante. Normalmente el material empleado en estas correas suele ser de caucho o fibra de vidrio, la elección del material, como siempre la decide el fabricante en función del motor que corresponda. Su principal ventaja es su adaptación a poleas de arrastre y su capacidad para mantener sus dimensiones en todo momento.

La composición de estas correas en su cara interior suele ser compleja. Normalmente se trabaja con fibra o con un alma de acero laminado trenzado; a este acero se le aplica un recubrimiento que suele ser de caucho sintético o de neopreno, ya que aporta la característica de resistencia al desgaste.

Si nos fijamos en su cara interior, nos vamos a encontrar con una serie de dientes, los cuales van a apoyar en las ruedas dentadas y en los rodamientos. Estos dientes pueden ser de dos formas:
· Dientes trapezoidales.
· Dientes redondeados.

Como novedad dentro de las correas de distribución, nos encontramos con lo que se llama Correa de Distribución Húmeda. Esta clase de correas, utiliza los vapores de aceite que provienen del cárter como lubricante, de modo que, alargamos la vida de la correa y evitamos que se seque, por lo que durante su vida útil, no perderá elasticidad. Un ejemplo de modelos que equipan este tipo de correas son los nuevos motores Puretech del grupo PSA.

La Cadena de distribución:

Nos sirve para transmitir el movimiento entre el cigüeñal y el o los árboles de levas, independientemente de la distancia entre ellos. La composición de la distribución por cadena, consta de dos piñones dentados, situados, uno en el árbol de levas y el otro en el cigüeñal. Éste último va a ser el encargado de arrastrar la cadena y los demás rodillos. Las cadenas suelen complicar el diseño del motor, encareciendo la producción y a veces necesitado más espacio. Por el contrario, el sistema de correa es más sencillo y compacto, permitiendo ahorrar costes y espacio. Las cadenas se suelen usar más en motores grandes, aunque hay motores relativamente pequeños que las usan, y las correas se suelen usar en todo tipo de motores de tamaño pequeño y medio.

La principal ventaja que tenemos con respecto a la correa de distribución es su nulo mantenimientos y su larga duración, ya que está pensada para que aguante toda la vida útil del motor del vehículo, por lo que los costes de mantenimiento se reducen drásticamente. Su principal inconveniente es la elongación de la cadena por propio desgaste, produciendo un desfase en la distribución y generando ruidos. Otra desventaja con respecto a las correas, es la sencillez de la instalación en el motor, ya que no podemos instalar cadenas en las que arrastremos varios tensores y elementos auxiliares como la bomba del agua o el alternador o el propio compresor del aire acondicionado.

En el caso de las cadenas, necesitaremos de correas auxiliares para poder accionar estos elementos. En el caso de las correas, la misma puede arrastrar diferentes elementos auxiliares sin necesidad de más correas.

Cadena de distribución vs Correa de distribución

Ahora que ya tenemos claro que es la correa de distribución y la cadena de distribución, vamos a haceros una tabla resumen con los pros y los contras de las mismas, para que quede todo más claro.

Esperamos que os haya sido interesante el artículo, y no dejéis de echar un vistazo a los artículos relacionados con el mantenimiento y prevención de roturas.