Como la mayoría de los técnicos profesionales de la automoción saben, la cadena de distribución de un vehículo sincroniza la rotación del cigüeñal y del árbol de levas asegurando una sincronización adecuada y permite que las válvulas del motor se abran y cierren durante el encendido de cada cilindro. Los componentes de la cadena de distribución son componentes internos del motor y requieren una alimentación saludable de aceite para su correcto funcionamiento, por lo que el mantenimiento del aceite es muy importante. Los sistemas de cadena de distribución no son elementos de mantenimiento programado, por lo que es fundamental repararlos antes de que se produzca un fallo catastrófico; por lo tanto, es importante ser capaz de reconocer los síntomas. Los signos de que una cadena de distribución necesita ser reemplazada incluyen:

• Las aplicaciones de sincronización variable de válvulas (VVT) de modelos posteriores activarán códigos de motor que indican que no se puede controlar completamente la sincronización del árbol de levas.
• Un sistema VVT que falla con el tiempo puede desarrollar traqueteos del motor en el arranque y/o en funcionamiento.

Señales de un componente de sincronización o rueda dentada VVT que falla

Hay algunas señales que un técnico puede encontrar que indican un problema del sistema de sincronización. El más obvio sería el ruido audible de la zona de la tapa de la distribución durante el funcionamiento del motor. Este ruido puede ser un traqueteo temporal en el arranque o un traqueteo a lo largo del funcionamiento que cambia con la velocidad del motor. Otros signos pueden incluir un rendimiento pobre del motor o la eficiencia del combustible, los códigos del motor de la función de sincronización del árbol de levas, o los restos de la guía de la cadena de distribución que se encuentran en el aceite del motor.

En algunos casos, las cadenas de distribución se estiran debido a un mantenimiento inadecuado por parte del propietario. Pasar demasiado tiempo entre los cambios de aceite y utilizar un aceite de motor de tipo o viscosidad incorrecta puede hacer que los pasadores y las placas de la cadena de distribución se desgasten, provocando el estiramiento de la cadena de distribución.

El ruido de la cadena de distribución suele ser más perceptible durante el arranque en frío del vehículo, cuando la presión y el flujo de aceite son mínimos. En esta situación, la falta de suministro de aceite pone a prueba la función del pasador de bloqueo de los actuadores. Cuando un actuador tiene un suministro de aceite muy bajo o nulo, un pasador interno bloquea el actuador en un estado sólido. El fallo de este pasador de bloqueo puede permitir que el piñón gire hacia adelante y hacia atrás sin ninguna restricción, causando una inestabilidad extrema en el sistema de la cadena. Los tensores de la cadena de distribución también se prueban en situaciones de arranque en frío. Los tensores hidráulicos contienen válvulas de retención destinadas a mantener los tensores llenos de aceite en todo momento. Cuando una válvula de retención del tensor se debilita o falla, los tensores tardarán algún tiempo después del arranque en acumular la presión adecuada para estabilizar la cadena.

El motor modular de 5,4 litros de Ford

Estas características se aplican al motor Ford Modular. Aunque la sustitución del sistema en los motores Ford Modular no es especialmente difícil, la reparación es puntual y la mayor parte de las horas de trabajo para el servicio se dedican a desmontar los accesorios, las tapas de las válvulas y la tapa de la distribución. Basado en una guía de trabajo popular, el reemplazo del sistema de sincronización en las camionetas Ford F-150 3V 5.4L requiere 11.8 horas de trabajo.

Conocer a fondo los sistemas de distribución y VVT para diagnosticar y reparar correctamente los motores a la primera, evitando ese segundo trabajo de 11,8 horas, es crucial para los técnicos de automoción.

Los muñones de leva y la importancia del aceite en los sistemas de cadena de distribución

También puede ser necesario inspeccionar los muñones de las levas cuando hay evidencia de un funcionamiento inestable de la cadena de distribución sin una causa o razón clara. Es importante tener en cuenta que no todas las reparaciones del sistema de distribución requieren la inspección del desgaste del gorrón de la leva. La evidencia de un funcionamiento inestable incluye guías severamente desgastadas o rotas, cadenas prematuramente desgastadas o estiradas, y/o ruidos audibles de la zona de la cadena de distribución durante el funcionamiento. Esta inestabilidad puede ser causada por varias razones, incluyendo fallos de encendido de los cilindros, cadenas fatigadas, fallo de los componentes del sistema VVT o falta de suministro de aceite suficiente a los tensores o a los componentes del VVT.

El suministro de aceite a los actuadores VVT es donde entran en juego los muñones del árbol de levas. Los actuadores del árbol de levas en los motores Ford Modular son unidades accionadas por la presión del aceite. El aceite de la bomba de aceite del motor fluye a través del motor y las culatas hasta los cuerpos de las válvulas solenoides VVT. Los solenoides, utilizando la modulación de la anchura de los impulsos del sistema de gestión del motor, controlan el suministro de aceite que va a los actuadores de cada cabezal. El flujo es dirigido por los solenoides a uno de los dos puertos de aceite que suministran aceite a diferentes lados de las paletas del rotor del actuador VVT, uno para avanzar la sincronización del árbol de levas y otro para retrasar la sincronización del árbol de levas. Para que el aceite llegue a los actuadores desde los solenoides debe viajar a través de los muñones del árbol de levas delantero, a los árboles de levas y luego a través de los pernos del actuador o directamente a los actuadores. Por lo tanto, la salud del gorrón del árbol de levas es fundamental para el funcionamiento del actuador. El desgaste del gorrón puede permitir el flujo cruzado de aceite, lo que resulta en la alimentación de aceite en el puerto equivocado, o la hemorragia de la alimentación de aceite en conjunto, lo que resulta en un funcionamiento inadecuado o inestable del fáser.

Cuando el funcionamiento inestable va unido a un fallo de la distribución o de los componentes del VVT sin una causa clara, se aconseja comprobar el desgaste del muñón del árbol de levas delantero. Para comprobar el desgaste del gorrón delantero, hay que desmontar los árboles de levas y volver a instalar las tapas del árbol de levas delantero. Inspeccione los agujeros para ver si hay estrías profundas y desgaste, y luego use un micrófono para medir los agujeros del gorrón. La especificación del diámetro exterior (OD) del gorrón del árbol de levas es de 1,126″ – 1,127″. Un agujero del gorrón del árbol de levas correctamente apretado debe estar dentro de 1,128″ – 1,129″, lo que resulta en una holgura entre el diámetro exterior del gorrón y el agujero del gorrón del árbol de levas de 0,001″ – 0,003″. Si los árboles de levas y los muñones están dentro de esta especificación, vuelva a instalar los árboles de levas. Los muñones delanteros de la leva también fijan el juego final del árbol de levas, que es de 0,001″ a 0,007″. Si encuentra que los muñones del árbol de levas están fuera de estas especificaciones, se necesitan nuevas culatas para asegurar el funcionamiento correcto del sistema VVT.

La solución de Cloyes

Tradicionalmente conocido como fabricante y proveedor de sistemas de cadena de distribución, Cloyes ha desarrollado una línea de kits VVT de cadena de distribución para apoyar a sus clientes que llevan a cabo sustituciones que requieren mucho tiempo, como en el motor Ford Modular de 5,4 litros.

Los componentes del VVT son naturalmente parte del sistema de distribución y tiene sentido que los fabricantes ofrezcan componentes del sistema VVT que funcionen con sus componentes actuales del sistema de distribución. La experiencia de Cloyes en sistemas de distribución modernos, combinada con sus estándares de fabricación y calidad, ha permitido a la empresa desarrollar actuadores y solenoides VVT que funcionan tan bien o mejor que las unidades OE y que soportan el abuso en las aplicaciones más exigentes.

Para la aplicación de Ford 5.4L, Cloyes ha desarrollado un actuador de diseño único que es superior a la unidad OE. En las pruebas realizadas frente al actuador del equipo original, las unidades mostraron un 20% menos de resistencia a la fricción y produjeron un 10% más de par con la misma presión de aceite. Los actuadores OE usados pueden sufrir hemorragias de aceite hacia y desde las cámaras del rotor a través de los álabes desgastados del rotor que arrastran/sellan a lo largo del ID del estator. Los actuadores utilizan paletas de rotor de larga duración, con tolerancias estrictas, que no entran en contacto con el estator, por lo que se elimina el desgaste y la resistencia de las unidades diseñadas por los equipos originales y otras unidades del mercado de accesorios.

Los kits Cloyes para la aplicación Ford 5.4L incluyen dos actuadores VVT con pernos, dos tensores, dos cadenas, cuatro guías y el piñón del cigüeñal. Ya sea una guía que sirve de pista para la cadena de distribución, que conecta el cigüeñal y el árbol de levas, o un tensor, que mantiene la tensión adecuada en la cadena de distribución, todos estos componentes desempeñan un papel fundamental en el sistema de distribución.

Aunque no está incluido en el kit de Cloyes por ahora, los solenoides VVT también pueden necesitar ser inspeccionados y potencialmente reemplazados. Como se mencionó anteriormente, los solenoides controlan el suministro de aceite que va a los actuadores en cada cabeza. Cuando un solenoide VVT falla o se avería, pueden producirse múltiples problemas, como el encendido de la luz de control del motor. Para detectar el motivo por el que se enciende la luz de revisión del motor, será necesario realizar una inspección exhaustiva con las herramientas de diagnóstico adecuadas. Otros problemas relacionados con el fallo del solenoide de la VVT son el ralentí irregular del motor y la posible disminución del ahorro de combustible. De nuevo, como se mencionó anteriormente, el flujo de aceite es dirigido por los solenoides en uno de los dos puertos de aceite que suministran aceite a diferentes lados de las paletas del rotor del actuador VVT, uno para avanzar la sincronización del árbol de levas y otro para retrasar la sincronización del árbol de levas. Cuando no funciona correctamente, un solenoide VVT puede dirigir el flujo de aceite de forma incorrecta, causando un ralentí lento y áspero del motor. Si no se diagnostica, este problema podría hacer que otros componentes fallaran también.

Cloyes sigue desarrollando solenoides VVT y puede ofrecer estos componentes en sus kits VVT de cadena de distribución en el futuro.

Utilización de kits completos y reducción de los contratiempos

La sustitución del sistema de sincronización se realiza normalmente debido a la detección de un funcionamiento inestable. En esa situación, e incluso en situaciones de mantenimiento preventivo, todos los componentes del sistema de sincronización experimentan estrés. Las cadenas pueden desgastarse y estirarse, las superficies de contacto de las guías pueden dañarse y los soportes de las guías pueden romperse, pueden producirse daños en los tensores y el desgaste de los dientes de los piñones se producirá cuando se trabaje con una cadena inestable. Por estas razones, y por el hecho de que el coste de los componentes de sincronización es una fracción de los costes de mano de obra necesarios para sustituir los componentes, se recomienda sustituir todos los componentes al realizar la reparación. De este modo, el consumidor y el técnico pueden ahorrar tiempo, ya que se evitan las visitas de retorno; el propietario del vehículo ahorrará dinero a largo plazo, ya que no tendrá que sustituir varios componentes en diferentes intervalos; y el técnico y el taller pueden reducir las devoluciones gracias a que todos los componentes se sustituyen al mismo tiempo.