La evolucion de los 4X4

coaltennis73

91 day(s) ago in category Miscellaneous

penzu.com


Si hace una decada y media, el propietario de un automovil con traccion en las cuatro ruedas se consideraba un conquistador casi incondicional de las carreteras, recientemente, al hablar de automoviles con traccion en las cuatro ruedas, o 4x4 han cobrado notoriedad debido a las ultimas nevadas acaecidas en gran parte de Espana, en las que estos vehiculos han sido esenciales.
La traccion a las cuatro ruedas ha permitido importantes rescates durante esta semana, y hay que decir que los amortiguadores 4x4 Profender Espana han demostrado que estan ahi cuando se les necesita. Es posible que en estos dias se haya producido el mayor despliegue de la coleccion de amortiguadores 4x4 Profender, y han estado, sin duda, a la altura de las circunstancias.
Cualquier entusiasta de los automoviles dira que un automovil con una disposicion de ruedas 4x4 seria una opcion ideal para asaltar una carretera cubierta de nieve o para superar un camino de tierra enfangado. Y cuando se conduce por una carretera asfaltada en un otono lluvioso y resbaladizo, el conductor que conduce un automovil con traccion en las cuatro ruedas se sentira mucho mas seguro. Sin embargo, ya unos metros despues de superar el tramo nevado de la carretera, o el coche salga del camino de tierra resbaladizo hacia la carretera asfaltada, el eje motriz adicional solo sera la causa de un consumo excesivo de combustible grave.

Las ventajas de los autos con traccion en las cuatro ruedas son obvias: estos coches son menos sensibles y caprichosos a la calidad de la superficie debajo de las ruedas, al salir de una carretera pavimentada, un auto con traccion en las cuatro ruedas puede llevar con confianza al conductor y a los pasajeros a su destino, y en una carretera mojada o helada, conservaran una dinamica y capacidad de control decentes.

En un esfuerzo por mantener los beneficios de la traccion total sin comprometer el ahorro de combustible del vehiculo, la mayoria de los fabricantes de automoviles modernos han recurrido a sistemas electronicos que funcionan con embragues de placas multiples que pueden conectar automaticamente el eje de la segunda rueda solo si es necesario.

CLASIFICACION DEL SISTEMA DE TRACCION TOTAL
Entre los especialistas, se acostumbra distinguir entre tres tipos de sistemas de traccion total:

?Permanente no desconectable (tiempo completo o 4WD);
?Conectado electronicamente (par bajo demanda o AWD);
?Ademas, existen sistemas de traccion total con conexion manual (a tiempo parcial).
La transmision de traccion total, que fue la primera en instalarse en serie en automoviles producidos en serie, se considera el sistema a tiempo parcial. Tal sistema es un dispositivo que conecta rigidamente el eje delantero. Como resultado, las ruedas de ambos ejes se ven obligadas a girar a la misma velocidad. Naturalmente, en este caso, no estamos hablando de instalar un diferencial entre ejes.

DIFERENCIAL: ?QUE ES?
Al considerar un dispositivo como diferencial, debe tenerse en cuenta que se trata de un dispositivo mecanico especial que recibe el empuje del eje de transmision y lo distribuye en la proporcion requerida a las ruedas de transmision. En este caso, la diferencia de velocidad de la rueda se compensa automaticamente. Por tanto, a traves del diferencial, el par se dirige a las ruedas motrices, y las propias ruedas tendran una velocidad angular diferente (diferenciada).

Los diferenciales se pueden utilizar para ambos ejes de un vehiculo equipado con una transmision de traccion total. Algunos modelos estan equipados con un diferencial que esta montado en la caja de transferencia ; una solucion de este tipo para la traccion total se clasifica generalmente como sistemas de "tiempo completo".



Para comprender por que un automovil necesita un diferencial, vale la pena comprender como funciona. El caso es que las ruedas de cualquier automovil tienen la misma velocidad de rotacion solo cuando se mueve en la direccion de avance. Tan pronto como el automovil comienza a girar, cada una de las cuatro ruedas gana una velocidad individual, mientras que ambos ejes comienzan a "competir" en velocidad entre si. La explicacion de este fenomeno sera la aparicion de su propia trayectoria para cada una de las ruedas, las que estan dentro del giro, recorren una distancia mas corta que la rueda exterior.

Por lo tanto, sin el diferencial, la rueda interior giraria en su lugar al tomar una curva para compensar la rotacion de la rueda exterior. En tales condiciones, conducir a alta velocidad seria imposible y no habria necesidad de hablar sobre el manejo del automovil. La presencia de un diferencial hace posible que los ejes se "alcancen" entre si de la forma deseada cuando se produce una diferencia en las velocidades de las ruedas.

Dispositivo diferencial de eje transversal: al entrar en una esquina, permite que la rueda interior gire mas lentamente
SISTEMA DE MEDIO TIEMPO
El sistema de medio tiempo esta disenado sin la instalacion de un diferencial central. Dicho dispositivo asume la transferencia de par de un motor en marcha a ambos ejes en la misma cantidad; por lo tanto, ambos ejes giran a la misma velocidad. Evidentemente, para los coches equipados con un sistema de conduccion a tiempo parcial, la conduccion por carreteras con buen asfalto o pavimento de hormigon esta contraindicado, ya que al intentar dar un giro, el conductor provoca la aparicion de la diferencia antes descrita en la longitud del camino del puente.

Dado que el momento se transmite a lo largo de los ejes en una relacion de 50 a 50, cuando se gira el volante, se producira el deslizamiento de cualquiera de los ejes. Si hay nieve, barro o arena debajo de las ruedas del automovil (lo que sucede a menudo cuando se viaja a la casa de campo, se hace un picnic o se pesca), una ligera adherencia de las ruedas y la superficie de la carretera practicamente no causara ningun dano al automovil. Pero en el caso de maniobrar en una superficie de carretera seca y dura, el deslizamiento resultante afecta negativamente el funcionamiento de la transmision, provoca un desgaste acelerado de los neumaticos y tambien reduce la calidad del manejo del automovil.

Por lo tanto, los automoviles equipados con un sistema de traccion total enchufable son buenos para un uso regular en malas condiciones de la carretera o para conquistar las condiciones todoterreno. En este caso, los bloqueos generalmente no son necesarios porque inicialmente un puente estara cableado.

Otras ventajas de la solucion de traccion total a tiempo parcial son la relativa fiabilidad y simplicidad de todo el diseno: no hay accionamientos electricos o mecanicos, ni cerraduras, ni diferenciales. Tambien simplifica el sistema que no hay elementos hidraulicos o neumaticos adicionales. Sin embargo, tal sistema es inconveniente para el uso diario. El uso de un eje de las ruedas delanteras girado permanentemente esta plagado de danos al automovil, y es simplemente un inconveniente encender y apagar constantemente el eje. La lista de modelos de automoviles, cuyo diseno preve el uso de tiempo parcial, incluye las siguientes marcas y modelos de vehiculos: Nissan Patrol de las primeras generaciones, Toyota Land Cruiser 70 , camioneta Mazda BT-50 , Suzuki Jimny, Nissan NP300, Jeep Wrangler y UAZ nacional .

TRACCION PERMANENTE A LAS CUATRO RUEDAS
Las caracteristicas enumeradas y las desventajas del sistema de traccion total enchufable llevaron al desarrollo de un sistema de traccion total conectado permanentemente, libre de tales problemas. Como resultado, los autos con traccion 4WD vieron la luz, en la que todas las ruedas disponibles juegan el papel principal, y tambien hay un diferencial central libre que le permite liberar potencia "innecesaria" debido al deslizamiento de uno de los satelites de engranajes. Asi, el vehiculo siempre se conduce con todas las ruedas motrices.
El matiz del mecanismo 4WD es su siguiente caracteristica. Cuando una rueda patina, el diferencial entre ruedas desactiva la segunda rueda de este eje. El segundo par de ruedas funciona de manera similar. Una situacion es bastante posible cuando un automovil con un sistema de traccion 4WD, que ha patinado simultaneamente con las ruedas de ambos ejes, esta completamente inmovilizado. Para minimizar la caida en las propiedades todoterreno de los vehiculos con traccion en las cuatro ruedas con un sistema 4WD, los desarrolladores instalan al menos un bloqueo de tipo forzado. Como regla general, el diferencial central esta bloqueado a la fuerza.

Como opcion adicional, suelen ofrecer la instalacion de un bloqueo de diferencial delantero. Los modelos de vehiculos 4WD incluyen vehiculos todoterreno como Land Cruiser 100 Prado y Land Cruiser 100, Land Rover Defender y Land Rover Discovery . Pero quizas el modelo mas famoso equipado con traccion 4WD sea el Lada Niva .

A pesar de todas sus ventajas, el sistema de traccion total conectada permanentemente, lamentablemente, tiene ciertas desventajas. Por lo tanto, en terminos de manejo en asfalto y otras carreteras duras, los SUV con ambos ejes motrices estan bastante lejos de ser ideales. En situaciones criticas, dicho automovil intentara salirse de la curva, sin responder a la rotacion del volante y presionando el pedal del acelerador correctamente.

TRACCION EN LAS CUATRO RUEDAS ENCHUFABLE (AUTOMATICA)
El formato crossover moderno, independientemente del tamano del automovil, asume la posibilidad de una conexion rapida y a corto plazo de un par adicional de ruedas motrices. Naturalmente, tales conexiones deben realizarse automaticamente, sin la participacion del conductor. Para implementar tales soluciones, los disenadores automotrices comenzaron a usar embragues multiplaca especiales que, si es necesario, conectan las ruedas del eje trasero ademas de las ruedas delanteras que giran constantemente.

El sistema de traccion total realizado de esta manera es mucho mas simple que los disenos todoterreno clasicos. No hay caja de transferencia, y solo se proporcionan un par de engranajes de toma de fuerza y un eje de salida cerca del diferencial delantero.

Posteriormente, a los desarrolladores se les ocurrio la idea de utilizar diferenciales centrales, equipados ademas de bloqueo forzado con mecanismos de autobloqueo. Usando varias soluciones (acoplamiento viscoso o diferencial Torsen), los desarrolladores se esforzaron por lograr un unico objetivo comun: el bloqueo parcial del diferencial central para aumentar la capacidad de control del automovil, cuando cualquiera de los ejes patinaba, el bloqueo activado no permitia que el diferencial apagara el segundo par de ruedas y el par del motor continuaba. para entrar en ellos. Los automoviles con la version presentada de la traccion total estan marcados con la abreviatura AWD.

Sin embargo, los acoplamientos tambien difieren significativamente entre si, independientemente de la similitud del principio de conexion de las ruedas del segundo eje. Los ingenieros de la empresa Volkswagen fueron de los primeros en utilizar acoplamientos para sus hatchbacks Golf. Estamos hablando de la transmision patentada Syncro, donde los embragues instalados no estaban comprimidos, sino que trabajaban en un fluido de silicona que se espesa en condiciones de mayor carga y es capaz de transmitir la rotacion de forma independiente. El acoplamiento viscoso presentado era incontrolable y no era capaz de transmitir todo el 100% del par al eje trasero. Ademas, incluso con deslizamientos bastante cortos, la silicona hirvio, lo que provoco un sobrecalentamiento y la posterior combustion del acoplamiento.

Se utilizo un diseno mas avanzado en los primeros modelos de Ford Escape. Aqui ya se han utilizado acoplamientos, que se comprimen mediante el trabajo de ranuras y bolas en forma de cuna. Aunque estos embragues funcionaban con mucha mas claridad, podian provocar golpes muy agudos y sensibles en el momento de girar.

ACOPLAMIENTO HALDEX
La aparicion de la primera generacion del embrague Haldex a finales de los anos 90 del siglo pasado se denomina una especie de revolucion entre los embragues utilizados en los sistemas de traccion total. En tal dispositivo, los discos se comprimieron usando un cilindro hidraulico con una bomba para generar presion de aceite. La bomba estaba montada en una de las mitades del acoplamiento, y la transmision provenia de la otra mitad. Ahora, en el caso de una diferencia en la velocidad de rotacion de las ruedas de los ejes delantero y trasero, la presion de compresion aumento y el embrague se bloqueo. En comparacion con los acoplamientos instalados anteriormente, Haldex funciono muy bien y tuvo un gran exito.

Debe tenerse en cuenta que las tecnologias y los materiales modernos utilizados han hecho posible fabricar un acoplamiento verdaderamente de alta tecnologia que se puede mantener en un estado parcialmente conectado sin temor a sobrecalentarse. Asi, los fabricantes lograron distribuir el par transmitido a los pares de ruedas a favor del eje trasero, dotando al automovil de una maniobrabilidad “clasica” y capacidades de traccion total. Teniendo en cuenta la flexibilidad de los algoritmos operativos utilizados y el grado muy profundo de elaboracion del diseno de los embragues multidisco utilizados, en el periodo moderno esta es la solucion mas popular para organizar una transmision de traccion total, que es poco probable que sea reemplazada en los proximos anos.

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