Saltar al contenido 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.
¿Qué pasa cuando falla el VANOS?
Como hemos explicado en el bloque anterior, el VANOS funciona en todo el rango de revoluciones del motor. Por ese motivo, se producirán varios problemas cuando el sistema falle.
Los síntomas de fallo del VANOS varían en funcion de la parte que haya fallado y de la gravedad de la avería. Aquí hay una lista de cosas que podrías encontrar en caso de que falle el VANOS:
Marcha irregular al ralentí
Es un error común pensar que VANOS está inactivo cuando el motor está al ralentí. Eso no es cierto. Solamente hay un breve periodo de inactividad del VANOS cuando arrancas el motor, que dura durante un número específico de rotaciones del árbol de levas.
Este tiempo es usado por la centralita del motor (ECU) para evaluar la posición del árbol de levas, temperatura del motor, carga y otras métricas, que luego usará para ajustar el tiempo de las válvulas, de modo que cumpla con las necesidades actuales del motor. Estamos hablando de milisegundos entre el momento en que arrancas el motor y se hacen los ajustes de tiempo de las válvulas.
Debido a eso, cualquier problema con el sistema VANOS puede llevar fácilmente a problemas de marcha irregular al ralentí, ya que el motor no está obteniendo el ajuste de tiempo correcto tras el arranque.
Pérdida de par y potencia
Uno de los principales beneficios de la distribución variable de las válvulas es la habilidad de manipular el par y la potencia a lo largo del rango de RPM. La pérdida de par y potencia es un síntoma conocido de fallo del VANOS que a menudo es causado por sellos defectuosos. Estos sellos están destinados a mantener la presión dentro del sistema. Una vez se deterioran, empezarás a experimentar una pérdida de potencia a lo largo de la banda, mientras que el motor también puede sentirse lento, especialmente a bajas RPM.
Algo para destacar es que la pérdida de potencia y par no siempre ocurre repentinamente. En muchos casos, es un proceso gradual que lleva tiempo.
Calado del motor
Al igual que los problemas de ralentí, tu motor puede calarse porque tu sistema VANOS está fallando. Dependiendo de la naturaleza del fallo, el sistema podría ser demasiado lento para ajustar el tiempo del motor, causando una caída repentina de las revoluciones y finalmente un calado. Esto generalmente ocurre durante el invierno, debido a que las temperaturas de trabajo son más bajas.
Alto consumo de combustible
El consumo de combustible de tu BMW depende de varios factores, uno de ellos siendo los ángulos de tiempo de las válvulas. Tu motor está determinando efectivamente cuánto tiempo las válvulas de admisión (y escape en caso de doble VANOS) permanecerán abiertas, afectando así cuánto combustible se inyecta en el cilindro.
Un sistema VANOS defectuoso esencialmente perturbará este perfil de tiempo de válvulas perfecto, haciendo que el motor queme más combustible del necesario.
Modo emergencia
El modo emergencia o degradado en tu BMW es una característica de seguridad que se activa cuando la ECU detecta un problema grave con el coche. Un VANOS defectuoso no siempre hará que tu coche entre en modo degradado, pero bien podría ocurrir. La luz de avería del motor es algo común también, especialmente en modelos BMW más recientes.
¿Qué causa un mal funcionamiento del sistema VANOS?
Las causas del fallo de VANOS son variadas, pero hay algunos culpables comunes. Aunque los sellos desgastados suelen ser un factor, no son los únicos componentes susceptibles al desgaste. Con el tiempo, los cojinetes y arandelas también pueden desgastarse, haciendo que el engranaje deslizante se incline y funcione mal.
Otra causa frecuente son las líneas de aceite obstruidas. El sistema VANOS es muy sensible a la calidad del aceite. Si se salta cambios de aceite, el aceite viejo y contaminado puede causar problemas. La viscosidad incorrecta del aceite deteriorado afecta bastante al buen funcionamiento del VANOS.
Menos común pero posible es el fallo en la electroválvula. Si se atasca en posición abierta o cerrada, el sistema VANOS queda inutilizado. En este caso, suele verse reflejado en el cuadro con la luz de fallo motor.
Cada motor tiene sus particularidades, pero estos problemas con sellos, cojinetes, obstrucciones y la electroválvula son causas universales de fallo en VANOS entre los motores BMW —y otros fabricantes como PSA que también utilizan este sistema en algunos motores—. Mantener el sistema limpio y lubricado es crucial para evitar estas fallas prevenibles.
¿Tiene el VANOS algún mantenimiento?
Aunque realmente no estaba pensado para ser un elemento de mantenimiento, el VANOS sí requiere una puesta a punto de vez en cuando. Incluso si haces los cambios de aceite a tiempo, existe la posibilidad de que tu pantalla del solenoide esté sucia después de muchos miles de kilómetros de uso.
Si empiezan a manifestarse los síntomas mencionados anteriormente, hazte un favor y no corras a cambiar piezas. Primero limpia los solenoides. Existe una buena probabilidad de que limpiarlos resuelva tus problemas en tan solo una hora.
Dicho esto, los sellos defectuosos son el principal elemento de mantenimiento preventivo, reemplazándolos periódicamente. La mayoría de sistemas VANOS fallan luego de alrededor de 100.000 km. Los sellos se desgastan, se vuelven quebradizos y dejan pasar aceite. En ese punto, debes elegir entre reemplazar todo el sistema o reconstruirlo. La decisión dependerá principalmente del tipo de daño en tu VANOS. Por supuesto, recomendamos que uses únicamente componentes originales 100% de BMW.
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.
