Seguramente hayas escuchado alguna vez hablar del VANOS, esa misteriosa tecnología que usa BMW y que mucha gente no sabe si su coche la tiene o no la tiene. A menudo suele confundirse con el vano motor, que es como se denomina al hueco o espacio que hay debajo del capó de cualquier coche, pero que no tiene nada que ver. En esta entrada te contaremos todo lo que debes saber sobre el VANOS: Qué es, por qué se inventó, para qué sirve y qué ventajas y desventajas tiene esta solución de BMW respecto a otras tecnologías de distribución equivalentes presentes en marcas de la competencia.
Historia del VANOS
A partir de los años 90, multitud de fabricantes llegaron a la conclusión de que la distribución variable era el camino más apropiado para lograr sus objetivos de reducción de consumo de combustible y aumento de potencia.
Desde 1992, BMW comenzó a montar motores con este sistema de distribución en algunas variantes del BMW Serie 5. No obstante, sería en el Serie 3 E36 el modelo en el que este sistema de distribución variable alcanzaría su popularidad.
Desde entonces, la marca bávara ha seguido desarrollando y puliendo esta tecnología. Algunas de las carencias del VANOS original están pulidas con su evolución, el Doble VANOS. Este último es un conjunto mucho más preciso, potente y eficiente, como veremos más adelante en detalle.
¿Qué significa VANOS?
El término VANOS, acuñado por BMW en sus vehículos es un acrónimo de las palabras alemanas «Variable Nockenwellensteuerung». En español vendría a significar «Control Variable del Árbol de Levas».
¿Qué hace o cómo funciona el VANOS de BMW?
El VANOS es un sistema de distribución variable desarrollada por BMW Group. Está implantada tanto en sus propios vehículos como en automóviles de otras marcas, como Mini, Land Rover o incluso algunos modelos PSA (Peugeot, Citroën, DS…), entre otros.
Mientras que en un motor tipo DOHC sin VANOS, la correa de distribución transmite giro directamente al árbol de levas, en un DOHC con VANOS, la cadena de distribución está conectada a los piñones del sistema VANOS.
En el primer caso, las válvulas se abren con mayor frecuencia cuanto más rápido gira el cigüeñal. En el segundo caso es el VANOS y su conjunto de engranajes y émbolos el que marca el tempo de la apertura y cierre de válvulas.
Beneficios del sistema VANOS
La gran fama cosechada por el VANOS se debe a su eficiencia y reducción de consumo. A continuación vamos a describir cómo se traduce en términos de rendimiento y eficiencia el sistema de VANOS simple (single VANOS) en tres situaciones diferentes:
- Cuando el motor gira a bajas revoluciones, el sistema realiza una apertura de las válvulas de admisión con un ligero retardo. Este proceso se traduce en un menor consumo del vehículo cuando se encuentra a ralentí y mayor suavidad del motor en general.
- Cuando circulamos en un régimen de revoluciones más moderado, el VANOS hace lo contrario que en el primer caso, y adelanta la apertura de las válvulas de admisión. Este pequeño desfase permite lograr un mayor par en la mitad del cuenta revoluciones. También permite una mejor recirculación de los gases de escape dentro de los cilindros, lo que produce una reducción de consumo de combustible y un menor número de emisiones de gases nocivos.
- Por último, cuando el motor gira a altas revoluciones, el sistema VANOS vuelve a retardar la apertura de las válvulas. Aunque pueda parecer contraproducente, esto permite al motor aprovechar mejor el combustible, por lo que se maximiza la potencia.
Otro de los motivos por el que el sistema VANOS tiene tan buen rendimiento en cuanto a par motor es debido al hecho de retardar el cierre de las válvulas de admisión. Esto permite un mejor llenado de gases frescos en los cilindros, generando como consecuencia un aumento del par motor.
Normalmente expresamos tanto la potencia máxima como el par motor máximo de un motor junto a su régimen de vueltas correspondiente (por ejemplo, el motor N20B20 de BMW genera 180 CV a 5.500 rpm y 310 N⋅m a 1.250 – 4500 rpm). En este ejemplo podemos ver claramente cómo actúa el VANOS. La potencia, es decir, los 180 CV los generaría en el tercer caso, a un régimen alto de revoluciones. Por otro lado, el par se desarrolla a la mitad del cuadro, es decir, el segundo caso que hemos explicado.
Como resumen, la potencia se genera en el punto en el que el motor gira más deprisa, independientemente de que se llenen menos los cilindros de aire fresco debido al menor tiempo de apertura de las válvulas. Como contraparte, el par o torque se genera en el punto en el que el llenado de los cilindros es más óptimo.
Desventajas del sistema VANOS
Parte de los puntos que son mejorables del sistema VANOS es su sistema de émbolos. Con sus dos posiciones, abierto y cerrado, permiten actuar a las válvulas en únicamente en tres rangos de revoluciones, como hemos comentado en el punto anterior. Básicamente, ocurre porque únicamente actúa sobre las válvulas de admisión. Esto dio pie a su evolución, el sistema Doble VANOS o VANOS Dual.
Funcionamiento del Doble VANOS
Mientras que el single VANOS administra únicamente la apertura y cierre de válvulas de admisión, su evolución, que nació con el BMW M3 E36 Evo de 1997, lo hace también sobre las válvulas de escape.
Mientras que en el sistema simple tenemos un control de tres regímenes, en Doble-VANOS la sincronización del árbol de levas es capaz de optimizar la potencia a cualquier régimen de vueltas, ya que puede controlar todas las válvulas.
Su funcionamiento es prácticamente idéntico al sistema individual que hemos comentado previamente, solo que controlando los gases de escape logra incluso más potencia a regímenes elevados y un menor consumo y emisiones durante todo el rango de vueltas del motor.
Diferencias entre VANOS y VTEC
Al igual que BMW investigó cómo poder administrar la apertura y cierre de válvulas para mejorar el consumo y reducir los gases nocivos, otros fabricantes hicieron una carrera allá por los años 90 para conseguir su propio sistema.
Uno de los sistemas de distribución variable con el que se suele comparar el VANOS es el sistema VTEC de Honda, que nació casi por la misma época. A diferencia del VANOS, que soluciona el problema añadiendo un complejo sistema muy elaborado para gestionar cada situación que le exijamos al motor, el sistema VTEC lo hace con un método mucho más sencillo, haciendo uso de las levas modificadas. El funcionamiento no obstante tiene resultados muy parecidos. Puedes leer más sobre el sistema VTEC en esta entrada.
