—  Tutorial nº 185  —

Transmisión por correa serpentina en un automóvil

Índice de contenidos:

1.-  ¿Qué es una transmisión por correa serpentina?

2.-  Componentes de una transmisión por correa serpentina

3.-  ¿Cómo funciona una transmisión por correa serpentina?

4.-  Diferencias entre correa serpentina y correa de distribución

5.-  Ventajas y desventajas de una transmisión por correa serpentina

6.-  Mantenimiento de una transmisión por correa serpentina

 

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DESARROLLO DEL CONTENIDO

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1.-  ¿Qué es una transmisión por correa serpentina?

Una transmisión por correa serpentina, también conocida como correa Poly-V, es un tipo de sistema que utiliza una única correa larga y acanalada longitudinalmente por una de sus caras, para transmitir el movimiento giratorio que procede de la polea del cigüeñal para accionar otros elementos auxiliares que son imprescindibles para el funcionamiento del vehículo.

La transmisión por correa serpentina también es conocida popularmente como correa de accesorios o correa auxiliar, dado que su función principal es precisamente la de accionar a otros componentes o elementos auxiliares del vehículo, como son:

•  Alternador: Este componente transforma la energía mecánica que le transmite la correa serpentina en energía eléctrica. La correa serpentina hará girar la polea del alternador que produce la corriente eléctrica necesaria para la recarga de la batería y para alimentar algunos componentes auxiliares del vehículo. El alternador produce electricidad en corriente alterna, que se convertirá luego en corriente continua de 12 V, al hacer pasar la corriente a través de una placa de diodos y un regulador de voltaje. De esta manera, se asegura que la corriente producida por el alternador tenga un nivel de voltaje seguro, que esté dentro de un rango que no pueda sobrecalentar o destruir la batería del coche.

•  Bomba de la dirección asistida: Este componente proporciona asistencia hidráulica para facilitar el giro del volante durante la conducción. La correa serpentina también pasará por la polea de la dirección asistida que está conectada a una bomba hidráulica. Este componente impulsará el líquido hidráulico a través del sistema de la dirección asistida para que mover el volante sea mucho más fácil. Por lo tanto, si se rompe la correa serpentina lo sabrá de inmediato, ya que se hará mucho más difícil girar el volante del vehículo, al no estar disponible el servicio de ayuda de la dirección asistida.

•  Compresor del aire acondicionado (A/C): El compresor del A/C es uno de los componentes más importante del sistema de climatización del habitáculo del vehículo. El compresor bombea el fluido refrigerante a través del sistema de aire acondicionado, responsable de enfriar el interior del coche. Si se rompe la correa serpentina, el compresor del A/C no funcionará, y el sistema de climatización del vehículo tampoco lo hará.

•  Bomba de agua: La bomba de agua hace circular el líquido refrigerante a través del sistema de enfriamiento, lo que permite que el motor del vehículo mantenga una temperatura constante que sea segura para los componentes del motor. La correa serpentina también se utiliza para accionar la polea que mueve la bomba de agua, por lo que si ésta se rompe, existe un riesgo elevado de que el motor se gripe por un sobrecalentamiento excesivo, lo que conllevará con toda seguridad a un fallo catastrófico del motor del vehículo.

•  Ventilador del radiador: Otro de los componentes que es accionado por la correa serpentina es el ventilador del radiador, elemento vital en el sistema de refrigeración de un coche, ya que ayuda a evitar que se produzca un sobrecalentamiento del motor. Mediante el funcionamiento del ventilador, éste fuerza al paso de más aire por entre las celdas del radiador, lo que sirve para mejorar la eficiencia y capacidad de enfriamiento del fluido refrigerante a su paso por el radiador.

Imagen de una transmisión por correa serpentina en un vehículo

 

2.-  Componentes de una transmisión por correa serpentina

Los componentes principales de una transmisión por correa serpentina en un vehículo son los siguientes:

•  Correa: Las correas con sección en "V" y las correas dentadas son, posiblemente, los dos tipos más comunes de correas que solemos ver en los sistemas de transmisión de potencia. Sin embargo, para los sistemas de transmisión por correa serpentina en vehículos se suele utilizar otro tipo de correas, las conocidas como correas Poly-V.

Las correas Poly-V se caracterizan por estar conformada por surcos o canales paralelos en la dirección longitudinal de la correa. Estos surcos longitudinales aumentan el área de contacto entre la correa y la polea, lo que hace aumentar su capacidad de tracción, mejor transferencia de velocidad, una óptima distribución de la carga a través de la correa y vida útil más prolongada.

Ejemplo de correa serpentina Poly-V para vehículos

 

Las correas Poly-V transmiten el par a través del contacto que se establece entre los flancos de las estrías de la correa con las ranuras de la polea. Este tipo de correa ha sido diseñada para que puedan ofrecer una mayor superficie de contacto que las correas trapezoidales en "V" o las correas planas.

Las correas Poly-V se conforman de múltiples costillas en sentido longitudinal en una de sus caras, de manera que combina la flexibilidad que tiene una correa plana, con el alto rendimiento de transmisión de carga que ofrece una correa en "V" tradicional.

Las correas Poly-V están hechas de material EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Caucho tipo M, según la norma ASTM D-1418), lo que confiere a este tipo de correas una gran resistencia a las altas temperaturas, resistencia al contacto con aceite, mayor resistencia al desgaste y un alto coeficiente de fricción, lo que favorece a que se establezca un mejor contacto de la correa con las estrías de la superficie de la polea, sin que se produzca resbalamiento entra ambas.

•  Poleas: Las poleas van montadas sobre un eje para transmitir la potencia que le transfiere la correa. La correa serpentina entra en contacto con la polea a través de un canal en su circunferencia exterior que se le conoce como "garganta".

Polea del alternador de un vehículo

 

Las poleas se encargan de transmitir la potencia para el accionamiento de otros componentes del vehículo. Al ponerse en marcha el motor, la polea motriz (polea del cigüeñal) transmite el movimiento de giro al resto de poleas conducidas del sistema de transmisión (polea del alternador, polea de la bomba de agua, polea del compresor del A/C y polea de la dirección asistida), mediante la correa serpentina que transmite el movimiento.

Para que la correa pueda transmitir correctamente la potencia de giro de la polea del cigüeñal al resto de poleas de accesorios, ésta debe tener la tensión adecuada y las poleas deben estar bien alineadas unas con otras. Una correa floja o poco tensa podría causar deslizamiento y un mayor desgaste tanto para la correa como para la superficie de las poleas. Por el contrario, una correa demasiado tensa reduciría la vida útil de la correa, además de someter a un mayor esfuerzos a poleas y ejes.

•  Poleas tensoras: Las poleas tensoras son cruciales para el correcto funcionamiento del sistema de transmisión, dado que ayudan a mantener la tensión adecuada de la correa serpentina. Sólo así, se asegura un funcionamiento óptimo del sistema de transmisión, alargando la vida útil de la correa y disminuyendo el ruido y vibraciones del sistema.

Su funcionamiento es muy simple, cuando se pone en marcha el motor y comienza a girar la polea del cigüeñal, la polea tensora ajusta de forma automática la tensión de la correa serpentina, bien mediante la acción de un resorte o por un mecanismo hidráulico.

La polea tensora actúa automáticamente y de forma inmediata, por ejemplo, si detecta variaciones de carga en la transmisión, dado que esta situación podría afectar al estado de tensión de la correa, o también ante cambios de temperatura o vibraciones del sistema de transmisión.

De esta manera, mediante la acción de la polea tensora se evitan que se produzcan posibles deslizamientos de la correa sobre la superficie de la polea por falta de tensado, y que puede ocasionar a la postre que se salga de la garganta de la polea, dando lugar a un fallo que puede ser catastrófico en el motor.

 

 

3.-  ¿Cómo funciona una transmisión por correa serpentina?

A continuación, se explica resumidamente cómo funciona un sistema de transmisión por correa serpentina que podemos ver en cualquier vehículo:

1.  La polea del cigüeñal:

Es la polea que está conectada directamente al motor del vehículo y que, al girar con el funcionamiento del motor, transmite el movimiento a la correa serpentina.

2.  La correa serpentina:

La correa serpentina, como se ha indicado anteriormente, está hecha de un material resistente como es el caucho EPDM. En una de sus caras presenta múltiples ranuras en forma de "V" (de ahí su nombre de correa Poly-V) y que encajan en la superficie exterior acanalada de las poleas de cada accesorio y con la polea del cigüeñal.

La correa serpentina es una correa larga que rodea la polea del cigüeñal y las otras poleas conectadas a los accesorios. Adopta una trayectoria de sucesivas curvas con forma serpentina, como si fuera la silueta de una serpiente, de manera que pueda pasar por la posición de cada una de las poleas de los accesorios.

Una vez colocada la correa, ésta mantendrá conectada la polea motriz del cigüeñal con el resto de poleas de los accesorios. De esta forma, la rotación del cigüeñal del motor va a impulsar la correa, que a su vez hará girar el resto de poleas conducidas, haciendo funcionar los accesorios.

3.  Las poleas de los accesorios:

Son las poleas que están conectadas a los componentes que necesitan ser impulsados, como el alternador, la bomba de agua del sistema de refrigeración, la bomba de la dirección asistida, etc.

4.  La polea tensora:

Es el mecanismo que mantiene la tensión adecuada en la correa serpentina para asegurar una transmisión de potencia eficiente entre la polea del cigüeñal con el resto de poleas de los accesorios.

La polea tensora desempeña una función muy importante, dado que evita que se produzcan deslizamientos de la correa sobre la superficie de la polea o que se salga de su trayectoria.

 

4.-  Diferencias entre correa serpentina y correa de distribución

Una cuestión importante es que no hay que confundir la correa serpentina con la correa de distribución. Ambas correas tienen una función diferente en el motor y a continuación veremos cuáles son estas diferencias.

Así, mientras la correa serpentina está pensada para accionar los sistemas de auxiliares del motor (alternador, bomba de agua, dirección asistida, compresor del A/C, etc.), la correa de distribución, por su parte, se utiliza para sincronizar el movimiento del árbol de levas con el giro del cigüeñal.

La sincronización entre estos dos componentes es crucial en los motores de combustión. Cuando existe sincronización, los pistones y las válvulas funcionarán correctamente de manera que hará posible completar los ciclos de combustión.

La correa de distribución, por tanto, conecta el árbol de levas con la polea del cigüeñal. A medida que el motor funciona, el árbol de levas abrirá y cerrará las válvulas sincronizadas con la posición del pistón, gracias a la correa de distribución.

Por todo ello, y esto es lo importante, la correa serpentina, a diferencia de la correa de distribución, no tiene una función de sincronización, sino que simplemente transmite energía para hacer funcionar los accesorios del motor del vehículo.

Otra diferencia entre la correa serpentina y la correa de distribución tiene que ver con el material del que están hechas ambas correas. Las correas serpentinas suelen estar hechas de caucho o de un material a base de polímeros, de manera que al tacto se presentan suaves y algo elásticas. Sin embargo, las correas de distribución, aunque también están hechas de caucho, están reforzadas con fibra de vidrio. De esta manera, gracias a su diseño reforzado, las correas de distribución serán indudablemente más fuertes y resistentes que las correas serpentinas.

 

5.-  Ventajas y desventajas de una transmisión por correa serpentina

Son múltiples las ventajas que ofrece una transmisión por correa serpentina, motivo por el cual son ampliamente utilizadas en los vehículos con motores de combustión. Alguna de estas ventajas son las siguientes:

•  Mejor relación de transmisión: Las correas Poly-V, debido a su diseño de múltiples canales en una de sus caras, permiten ofrecer una mejor relación de transmisión que otros tipos de correas. De hecho, las correas Poly-V fácilmente alcanzan relaciones de transmisión de 1:60, muy superiores a las que pueden ofrecer las correas tradicionales de sección en "V" que suelen ser de 1:20.

•  Mayor eficiencia en la transmisión: Al poder ofrecer mejores relaciones de transmisión, una sola correa serpentina puede usarse para accionar múltiples accesorios, reduciendo la complejidad y el número de componentes, lo que conlleva a una mejora de la eficiencia en la transmisión de potencia del motor.

•  Compacidad: Las correas serpentinas Poly-V permiten un diseño de motor más compacto, dado que se evita el uso de múltiples correas para accionar los diferentes elementos del motor, de manera que usando una sola correa serpentina podemos integrar el accionamiento de todos los accesorios en un solo sistema.

Además, el uso de correas serpentinas Poly-V permite una reducción en los diámetros de las poleas (hasta 9 mm. con el perfil H que contrasta con los 50 mm. en el caso de usar correas trapezoidales convencionales). Además, las correas serpentinas Poly-V permite una reducción de la anchura de la correa para una geometría dada y la misma transferencia de potencia.

•  Menor ruido: Las correas serpentinas tienden a ser más silenciosas que las transmisiones por cadenas y, generalmente, también funcionan generando menos ruido en comparación con las correas en "V" tradicionales.

•  Transmisión de alta potencia: El diseño de múltiples canales de las correas serpentinas Poly-V ofrece una mayor área de contacto entre la correa y las poleas, lo cual permite transmitir más potencia y de una manera más eficiente.

•  Flexibilidad: Otra ventaja de las correas serpentinas es su gran flexibilidad, lo que hace de este tipo de correas las más adecuadas para diseños de transmisiones complejas, donde se usen múltiples poleas y diferentes planos de rotación.

Además, la correa Poly-V funciona trabajando tanto a flexión como a contraflexión, lo que supone una ventaja adicional, dado que una sola correa puede pasar por varios accesorios, accionando algunos de ellos con la parte anterior de la correa y otros con su cara posterior.

•  Mayor vida útil: Las correas modernas Poly-V de múltiples canales suelen ser muy duraderas y ofrecen una larga vida útil, por supuesto, si se realiza un mantenimiento adecuado.

•  Menor mantenimiento: En comparación con sistemas de transmisión por cadenas, las correas serpentinas suelen tener un mantenimiento más sencillo y económico. Al haber una sola correa que acciona todos los accesorios y, a menudo, un tensor automático, el mantenimiento se simplifica bastante.

No obstante, a pesar de sus múltiples ventajas hay que tener presente algunos aspectos, ya no tan ventajosos, a los cuales habrá que prestarles una especial atención:

•  Un posible fallo afectará a múltiples componentes: Al utilizarse una única correa serpentina para el accionamiento de diversos accesorios del motor, si ésta falla, todos los accesorios impulsados por ella dejarán de funcionar simultáneamente, lo que puede tener consecuencias graves (por ejemplo, pérdida de la dirección asistida o peligro por sobrecalentamiento del motor).

•  Mayor dificultad de diagnóstico: Poder identificar el origen de un problema (ruido, deslizamiento, etc.) puede ser más complejo al haber una sola correa impulsando varios componentes, lo que puede enmascarar el origen del problema.

•  Cambio de correa: Al depender el correcto funcionamiento de varios accesorios claves del buen estado de una única correa, su cambio requiere seguir unas pautas de montaje muy precisas. Así, cuando se realice la sustitución de la correa serpentina, ésta se deberá realizar siguiendo escrupulosamente las recomendaciones del fabricante, con objeto que la correa quede instalada correctamente alrededor de todas las poleas de cada uno de los accesorios.

 

6.-  Mantenimiento de una transmisión por correa serpentina

El mantenimiento de la correa serpentina es un aspecto importante porque permite asegurar el funcionamiento adecuado de los accesorios del vehículo. Una rotura inesperada de la correa serpentina puede producir daños muy graves en el motor del vehículo, de ahí que resulta necesario prestar una especial atención a este componente.

Básicamente, el mantenimiento de una correa serpentina se reduce a realizar una inspección visual, generalmente cada 10.000 km, en busca de signos de desgaste en la correa, como grietas, deshilachado, trozos faltantes o un brillo inusual en su superficie (lo que puede indicar problemas de deslizamiento) y, por otro lado, proceder a su sustitución según las indicaciones del fabricante o antes, si se detectan grietas o restos deshilachados.

También es importante verificar la tensión correcta de la correa. La mayoría de los vehículos modernos utilizan tensores automáticos, que sirven para mantener la tensión adecuada de la correa, pero estos tensores también pueden fallar con el tiempo.

Si la correa muestra signos de desgaste o si se escuchan ruidos extraños provenientes de la zona de la correa, es importante revisarla y reemplazarla si es necesario para evitar fallos inesperados.

-  Inspección visual:

•  Grietas, deshilachados o desgaste: Una inspección visual permite detectar posibles daños en la correa, como grietas, bordes deshilachados o que presente una superficie vidriada debido a un excesivo desgaste de su superficie.

•  Condiciones extremas: Los vehículos que circulen en condiciones extremas, como caminos polvorientos o con mucho fango, se les debe inspeccionar la correa con más frecuencia.

•  Sonido chirriante: En este caso, ni siquiera es necesario abrir el capó del coche. Si al arrancar el motor del vehículo se escucha un sonido chirriante, éste puede ser una señal de que la correa esté en mal estado o que falle el tensor.

-  Sustitución de la correa:

•  Duración de la correa: La mayoría de las correas que se usan para la transmisión auxiliar están diseñadas para durar entre 95.000 y 160.000 km. Pero este número también va a depender del tipo de servicio que realice el vehículo. No es lo mismo un vehículo que circule sólo por ciudad, que otro que circule mayormente por carretera.

•  Recomendaciones del fabricante: Siempre es recomendable consultar el manual de mantenimiento del vehículo, suministrado por el fabricante. En él se debe especificar cuándo realizar el cambio de correa y cómo realizar este trabajo.

•  Sustitución antes de la rotura: Debido a la cantidad de accesorios que son accionados por la correa serpentina y que son claves para el correcto funcionamiento del motor, no hay que apurar mucho las prestaciones de la correa para proceder a su cambio. Una rotura inesperada de la correa puede producir daños graves en el motor del vehículo.

-  Consejos adicionales:

•  No lubricar: Nunca se debe lubricar una correa de transmisión, dado que puede ocasionar que ésta resbale sobre la superficie de la polea y no transmita correctamente el movimiento.

•  Evitar derrames y productos químicos: Igualmente se debe evitar que se produzcan derrames de aceites o líquidos sobre la correa, y tampoco utilizar productos químicos que sean agresivos para limpiar la correa.

•  Acondicionador de correa: Aunque lo recomendable siempre es proceder a la sustitución de la correa si ésta no presenta un buen estado, también es posible emplear un producto acondicionador de correa de los que existen en el mercado, si la correa está seca o algo desgastada.

 

 

 

 

 

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Hermenegildo Rodríguez Galbarro

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