Correa De Distribución, Función, Fallas Y Cómo Prevenirlas.

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La Correa de distribución, así como poleas, y cadenas sobre ejes de acero instalados en el techo de las naves servían para accionar cada máquina de la fábrica.

Para los primeros automóviles y motocicletas también se aplicó este mismo principio de transmisión de potencia.

Sin embargo, en este sector la correa plana pronto es sustituida por otra: La correa trapecial, con su sección en forma de trapecio, era capaz de transmitir las fuerzas necesarias con una pretensión mucho menor y su uso acaba imponiéndose para el accionamiento de grupos auxiliares.

Como un desarrollo posterior de la correa trapecial, la correa acanalada domina desde principios de los años 90 en la industria de la automoción. Sus canales longitudinales hacen que se transmitan fuerzas aún mayores.

Su diseño plano permite la inversión y el accionamiento simultáneo de varios grupos, contribuyendo de este modo a la tendencia hacia la construcción de motores cada vez más compactos.

Para la transmisión de fuerza sincrónica al árbol de levas en motores de automóviles se utilizan correas de distribución desde los años 60. Los nietos y bisnietos de estas antiguas correas de transmisión son, en la actualidad, productos de alta tecnología.

Para su funcionamiento correcto, los demás componentes de la transmisión por correa o por cadena, como por ejemplo rodillos tensores/de inversión o bombas de agua, también han de responder a las más altas exigencias.

¿Qué es la correa de distribución?

correa de distribución

La correa de distribución es la encargada de transmitir el movimiento de manera sincronizada que viene producida desde el cigüeñal hacia el árbol de levas.

El cigüeñal en su efecto giratorio genera gracias al engranaje con las bielas el movimiento hacia los pistones.

Los pistones son los encargados de generar el proceso de combustión en cada una de sus etapas. Admisión, Compresión, Explosión y Escape.

Sin embargo, para que dichos 4 procesos puedan cumplirse es necesario que las válvulas de admisión y escape estén perfectamente sincronizadas al movimiento ascendente y descendente de los pistones.

Es aquí donde la cadena de distribución cumple con el efecto comentado, el tensado preciso y su configuración debe estar de tal manera que los movimientos producidos por el cigüeñal estén alineados con la apertura y cierre de las válvulas.

De esta manera, el árbol de levas puede cumplir con su función y así, cumplirse el ciclo de combustión de manera eficiente.

Función de la correa de distribución.

correa de distribución

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La correa de distribución transmite el movimiento giratorio del cigüeñal a los árboles de levas. Sus levas accionan elementos de transmisión como: empujadores de taza, balancines o palancas de arrastre, que finalmente transmiten el movimiento a las válvulas.

A partir del árbol de levas las válvulas también se abren y, con la fuerza de los resortes de válvula, se vuelven a cerrar.

Este proceso permite el intercambio de gases en el motor de combustión de cuatro tiempos.

Para que la cámara de combustión se llene totalmente de gas o de la mezcla de aire-combustible y los gases de escape puedan desviarse de manera eficaz, las válvulas deben abrirse y volver a cerrarse en intervalos de tiempo definidos con exactitud.

Si el accionamiento no se produce en el momento justo el motor no entrega la potencia deseada y pueden producirse daños graves en el motor si las válvulas colisionan con el émbolo.

En un motor de 4 tiempos (admisión, compresión, explosión, escape), las válvulas solo pueden abrirse cada dos giros del cigüeñal para efectuar los cuatro tiempos.

En este caso, el cigüeñal y el árbol de levas giran por tanto con la relación 2:1, es decir, el árbol de levas gira a la mitad de la velocidad que el cigüeñal.

Estructura de la correa de distribución.

Una correa de distribución está formada básicamente por cuatro componentes:

  • Tejido de poliamida
  • Cuerpo de elastómero
  • Armazones
  • Tejido del dorso (según el modelo)

Existen además casos especiales, como, por ejemplo:

  • Correas que funcionan en aceite y que permiten un diseño más estrecho del motor. Están equipadas con componentes destinados específicamente para este uso y son por tanto resistentes al aceite y a contaminación en el aceite como, por ejemplo, partículas de hollín, combustible, agua condensada y glicol.
  • Correas dentadas dobles que permiten una transmisión en arrastre de forma a ambos lados (por ejemplo, para árboles de compensación).
  • Correas de distribución con el dorso acanalado para el accionamiento de grupos auxiliares.

Características de las partes que componen la correa de distribución.

Tejido del dorso

Las correas de distribución sometidas a grandes cargas se refuerzan en su dorso con un tejido termorresistente de poliamida que también aumenta la resistencia al desgaste de los bordes.

Cuerpo de elastómero

Está hecho de polímero altamente resistente, reforzado con fibras, con armazones integrados. Para transmisiones muy exigentes en cuanto a temperatura, resistencia al envejecimiento y resistencia dinámica se utilizan elastómeros HNBR (caucho de butadieno hidrogenado de nitrilo). Este material es altamente resistente al envejecimiento y puede utilizarse hasta unos 140 °C.

Tejido de dientes

El tejido de poliamida protege los dientes contra el desgaste y el cizallamiento. Para cargas elevadas se emplean tejidos con PTFE.

Armazones

Se fabrican principalmente con fibras de vidrio altamente resistentes que presentan una elevada estabilidad longitudinal y resistencia a la flexión alternante. Para garantizar un comportamiento de rodadura neutral de la correa se alternan fibras con torsiones dextrógiras y sinistrógiras por pares. Las fibras de vidrio rotas debilitan la resistencia de la correa, pudiendo provocar que falle a corto plazo. ¡Por tanto, las correas de distribución no deben doblarse ni retorcerse!

Fallas comunes de la correa de distribución.

A continuación, mostramos una tabla con las principales fallas de la correa de distribución.

ProblemaCausaSolución
Ruidos
  • La banda “chilla”: exceso de tensión.
  • La banda golpea contra la tolva: falta de tensión.
  • Ajustar la tensión de la banda
Deterioro de los cantos/ costados
  • La banda “patina”: falta de paralelismo entre ejes.
  • Desalineación entre poleas. Daños en los costados de las poleas.
  • Excesivo juego axial del balero.
  • Reemplazar banda, y ajustar o sustituir las poleas
  • Alinear poleas y tensores.
  • Reemplazar la banda o la polea, si están en mal estado.
Deterioro de la superficie de la banda (entre dientes)
  • Excesiva tensión de la banda.
  • La banda está expuesta a altas temperaturas.
  • Dientes con filo.
  • Desgaste de la polea dentada.
  • Ajustar la tensión de la banda, o sustituirla por una banda nueva.
  • Revisar el sistema de enfriamiento y reemplazar la banda.
  • Reemplazar la polea de la banda dentada y la propia banda.
Deterioro de los flancos (inicio de fisura en la base, y rotura del dentado)
  • Falta o exceso de tensión de la banda.
  • Partículas extrañas entre polea y banda.
  • Obstrucción del tensor o de la polea de la banda dentada. Mala aplicación de la banda.
  •  Ajustar la tensión, o reemplazar la banda.
  • Verificar el ajuste de la tolva, eliminar partículas extrañas o reemplazar la banda.
  • Reconocer que puede haber un balero dañado, y reemplazarlo. O sustituir la polea, si es necesario.
  • Revisar que la banda sea la correcta, tomando en cuenta ancho, largo y perfil del diente.

Mantenimiento y sustitución de las correas de distribución.

Las correas de distribución no requieren mantenimiento (no necesitan retensarse). Debido a las altas temperaturas en el vano motor y a la constante flexión con fuerzas alternativas, experimentan una alta solicitación, envejecimiento y un desgaste continuo.

Su estado debería comprobarse de forma preventiva en el marco de inspecciones según lo especificado por el fabricante del vehículo. De este modo es posible detectar irregularidades a tiempo. Si la correa de distribución se rompe con el motor en marcha, las válvulas y los émbolos del motor pueden colisionar violentamente entre sí.

En muchos casos, esto provoca daños graves al motor. Para evitarlo es necesario sustituirlas en las siguientes circunstancias:

  1. Se ha alcanzado el kilometraje máximo

Los intervalos de chequeo y cambio de una correa de distribución son especificados por el fabricante del automóvil. Una sustitución se realiza después de un kilometraje comprendido entre 40.000 y 240.000 km.

Los intervalos dependen de la combinación de tipo de correa, variante de motor y modelo de vehículo. Por tanto, las mismas correas y motores en diferentes modelos pueden tener también intervalos de cambio distintos, motivados, p. ej., por diferentes posiciones de montaje o por distintas multiplicaciones de engranajes y encapsulados del motor.

Siempre que el fabricante del vehículo no indique lo contrario, recomendamos una sustitución después de un periodo máximo de siete años. El funcionamiento de una correa antigua deja de estar garantizado a causa del envejecimiento natural del material.

  1. La correa está dañada/desgastada

Las correas dañadas y/o desgastadas deben sustituirse. No obstante, subsane primero las causas. Para el diagnóstico le será de ayuda esta tabla. Como es lógico, las correas de distribución dañadas como consecuencia de una manipulación incorrecta nunca deben montarse ni ponerse en funcionamiento. (Preste atención en este sentido a las indicaciones de la siguiente tabla).

Tabla Informativa y preventiva

CausaSolución
➀ Elementos extraños en la transmisión necesario sustituirlos, cambiar la correa

➁ Acción de medios extraños

➂ Pretensión excesiva

➃ Doblado de la correa antes/durante el montaje

➀ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso.

➁ Subsanar las eventuales fugas, limpiar las poleas, cambiar la correa.

➂ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión.

➃ Cambiar la correa y montarla correctamente.

➀ No existe paralelismo de poleas: la correa se mueve contra la polea guía.

➁ Ruedas desplazadas axialmente: la correa de distribución no puede moverse alineada.

➂ La polea guía de un rodillo tiene un punto defectuoso.

➃ Juego de cojinetes de componentes.

➀ ➁ Controlar la transmisión, alinear las poleas desalineadas y en caso necesario sustituirlas, cambiar la correa.

➂ ➃ Sustituir el rodillo de inversión/tensor, cambiar la correa.

 

➀ Tensión ajustada excesiva.

➁ Polea de correa desgastada.

➀ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión.

➁ Sustituir la polea

➀ Tensión excesiva/insuficiente.

➁ Elementos extraños en la transmisión.

➂ Polea de correa o rodillo tensor duros.

➀ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión.

➁ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa.

➂ Determinar la causa (por ejemplo, cojinete defectuoso), obtener ayuda, cambiar la correa.

 

➀ Hinchamiento de la mezcla de elastómero y desprendimiento de la vulcanización debido a la acción química de sustancias de servicio.➀ Subsanar las fugas en el motor o en el vano motor (por ejemplo, escape de aceite, combustible, refrigerante, etc.), limpiar las poleas, cambiar la correa.
➀ Elementos extraños en la transmisión

➁ Puntos defectuosos en el dentado de la polea de correa causados por elementos extraños o herramientas durante el montaje.

➂ Correa de distribución dañada antes/durante el montaje.

➀ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa.

➁ Sustituir la polea de correa, cambiar la correa, montarla correctamente.

➂ Cambiar la correa y montarla correctamente.

➀ El espacio entre dientes de correa y polea no coincide.➀ Comprobar el espacio entre dientes de la correa en todas las poleas.
➀Temperatura del entorno excesiva/insuficiente.

➁ Acción de medios extraños.

➂ Calentamiento excesivo del dorso de la correa debido a un rodillo trasero bloqueado/duro.

➃ Vida útil superada.

➀ Subsanar la causa, cambiar la correa.

➁ Subsanar las fugas, limpiar la polea, cambiar la correa.

➂ Cambiar el rodillo y la correa, prestar atención a la correcta movilidad.

➃ Cambiar la correa.

➀ Rodillos traseros bloqueados, cubierta de plástico fundida.

➁ Contacto de la correa de distribución con elementos extraños, p. ej.: cubierta de la correa de distribución, tornillos, bordes, etc.

 

➀ Cambiar el rodillo y la correa, prestar atención a la correcta movilidad del rodillo (por ejemplo, mediante una cobertura de la correa de distribución correctamente asentada).

➁ Cambiar la correa. Garantizar que ningún elemento extraño toque la correa de distribución.

➀ Tensión excesiva: La correa emite pitidos, sonidos ululantes.

➁ Tensión insuficiente: La correa golpea contra la cubierta.

➂ Ruidos a causa de rodillos/bomba de agua desgastados/defectuosos.

➃ Las poleas no están alineadas.

➀ ➁ Ajustar correctamente la tensión

➂ Sustituir los componentes defectuosos, cambiar la correa.

➃ Alinear las poleas y los rodillos y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa.

Montaje de la correa de distribución.

Montaje:

Deben seguirse las especificaciones de montaje del fabricante de automóviles.

  • Utilizar la herramienta especial prescrita. No forzar nunca las poleas, por ejemplo, utilizando una palanca para montar neumáticos o un elemento similar. Los armazones de fibra de vidrio quedarían irreversiblemente dañados.
  • No doblar ni retorcer. Nunca doblar con un diámetro menor que el de la polea del cigüeñal. Los armazones de fibra de vidrio resultarían dañados.
  • En caso necesario, ajustar la tensión de correa predeterminada por el fabricante con un medidor de tensión. La torsión de la correa en 90 grados solo es admisible para muy pocos vehículos y no debe generalizarse.
  • Proteger las correas contra la exposición a aceite (también la neblina de aceite) y otros líquidos de servicio como refrigerantes, combustibles y líquidos de frenos. No utilizar aerosoles ni sustancias químicas para reducir el ruido de las correas.

Conclusiones.

Como recomendaciones especiales, siempre monte exclusivamente correas de distribución correctamente almacenadas, que no tengan demasiado tiempo.

Por otro lado, Durante el montaje, tenga en cuenta las especificaciones del fabricante del automóvil y utilice siempre la herramienta especial, no se deje fiar por métodos poco convencionales.

Siempre, siempre vaya sobre seguro.

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