1. Grupo Reductor
Misión del Grupo Reductor
- Aumentar la reducción del motor.
- Transformar el movimiento transversal en longitudinal.
2. El Diferencial
Misión del Diferencial
- Reparte el par que sale de la caja de cambios a los semiejes que, unidos al eje de giro de las ruedas, finalizan la cadena cinemática de transmisión.
- Compensa las diferencias de giro de los ejes de las ruedas cuando el vehículo toma una curva.
3. Grupo Cónico
Constitución y Relación de Transmisión
Constitución:
- Piñón.
- Corona.
- Rodamientos.
Relación de Transmisión (i):
Número de dientes del piñón conducido / Número de dientes del piñón conductor.
4. Dispositivos de Bloqueo para Diferenciales Controlados
Bloqueo Manual
El bloqueo manual es el sistema más sencillo de bloqueo del diferencial. Se consigue desplazando un manguito ranurado montado en el palier. El manguito ranurado, al desplazarse, fija el palier al cuerpo del diferencial, anulando el efecto diferencial.
Bloqueo Electrohidráulico
El bloqueo electrohidráulico se equipa en vehículos industriales, furgones y 4×4.
5. Diferenciales Autoblocantes
Diferencial Autoblocante Track-Lok
Constitución y Funcionamiento:
Durante el funcionamiento, los embragues actúan por efecto de dos fuerzas concurrentes:
- La fuerza de ajuste ejercida por las arandelas del muelle contenida dentro de los conjuntos de embrague.
- La fuerza que proviene de la separación de fuerzas generadas por los engranajes laterales al aplicarse torsión a través de la corona.
Este sistema permite diferencias de giro en curva, pero evita deslizamientos bruscos.
Diferencial Autoblocante por Conos de Fricción
Para evitar la pérdida de par cuando una rueda pierde adherencia, el diferencial por conos de fricción transmite el par a la rueda con mayor adherencia.
Constitución:
- Corona.
- Satélite.
- Muelles de carga.
- Soporte de los muelles.
- Cono de fricción.
- Caja del diferencial con el asiento del cono.
Funcionamiento:
El principio de funcionamiento se basa en el empleo de un cono de fricción como embrague entre la caja y un planetario. Así, arrastra a los dos planetarios a la misma velocidad cuando los muelles ejercen presión contra el cono.
Diferencial Autoblocante Tipo Torsen
Constitución:
Dispone de un grupo cónico con piñón y corona. Los palieres se unen a unos engranajes helicoidales que sustituyen a los planetarios de un diferencial convencional.
Funcionamiento:
El funcionamiento del diferencial Torsen está basado en el comportamiento de los engranajes helicoidales que se cruzan a 90 grados. La inclinación de los dientes del engranaje permite diseñar diferenciales más flexibles. El ángulo de inclinación comunica la transmisión del giro de un planetario a otro, generando el efecto diferencial.
Cuando el vehículo toma una curva, el palier se frena y el engranaje satélite gira sobre su planetario de sinfín. El giro del satélite se transmite a su pareja por medio del engranaje de dentado recto. El satélite que engrana con el otro planetario de sinfín le transmite el giro y le obliga a girar más rápido debido al efecto diferencial.
Las revoluciones que pierde un palier las gana el otro, como un diferencial de dentado recto normal.
6. Sistemas de Tracción Total (4×4)
Ventajas de un Vehículo 4×4
La propulsión total 4×4 reparte el par disponible del motor entre las cuatro ruedas, mejorando la capacidad propulsora y la seguridad del comportamiento en cualquier circunstancia, y de un modo muy especial en las curvas.
Un vehículo que disponga de propulsión a las cuatro ruedas aprovecha más la potencia disponible del motor y puede circular y trabajar mejor en terrenos y superficies de baja adherencia.
Sistemas de Transmisión 4×4
Transmisión 4×4 Insertable:
- Manual.
- Automático (Viscomatic, Haldex y X-Drive).
Transmisión 4×4 Integral o Permanente:
- 4 Matic.
Acoplamiento Tipo Haldex
En los vehículos equipados con el embrague multidisco electrohidráulico, se puede regular el porcentaje de tracción a las ruedas traseras del 0 al 50% de forma proporcional a las necesidades de tracción.
La unidad electrónica gestiona el factor de patinaje propio de un sistema 4×4, añadiendo las condiciones dinámicas de circulación tales como: paso por curva, velocidad de marcha y las fases de deceleración o aceleración.
El Haldex controla hasta el 50% de la tracción disponible en el eje trasero.
Acoplamiento Ferguson
Funciones y Ventajas:
El acoplamiento Ferguson es un conjunto mecánico similar a un embrague multidisco. El conjunto se encuentra bañado por silicona de alta densidad y cerrado herméticamente.
El acoplamiento se realiza cuando aumenta la presión interna en el conjunto al producirse un deslizamiento de los ejes. La silicona se cizalla, su temperatura y presión aumentan, y se acopla. El desacoplamiento se realiza al enfriarse.
7. Árboles de Transmisión y Palieres
Árboles de Transmisión
Misión y Constitución:
El árbol de transmisión se encarga de transmitir el par desde la caja de cambios hasta el puente trasero en los vehículos con motor delantero y propulsión trasera.
Se fabrica en acero de alta calidad, con un diámetro mayor en el centro y perfectamente equilibrado. Es un elemento robusto que se somete a esfuerzos de torsión y fatiga, por lo que se diseña con el menor peso posible.
El árbol de transmisión más sencillo está compuesto por dos juntas tipo cardán y el cuerpo del árbol, que puede ser extensible para así poder absorber los desplazamientos ascendentes y descendentes del puente trasero.
Algunos modelos incorporan juntas elásticas, y si el árbol de transmisión es muy largo, se colocan apoyos en el centro que disminuyen las vibraciones.
Juntas Universales Tipo Cardán
La junta universal tipo cardán es la más empleada en la unión de los árboles de transmisión y dirección que no se encuentran alineados o que se pueden desalinear como consecuencia del desplazamiento de uno de los conjuntos (tren trasero o caja de cambios). Normalmente se montan emparejadas.
La transmisión del giro con una junta universal cardán permite transmitir el giro entre los ejes que no se encuentran alineados, aunque tienen el inconveniente de la variación de velocidad angular.
La junta universal cardán está formada por dos horquillas, unidas entre sí por una cruceta, y montadas con un vaso sobre rodamientos de agujas.
Montajes de Palieres para Ejes Rígidos
Los sistemas más empleados para el montaje de palieres en los puentes son:
- Montaje semiflotante.
- Montaje tres cuartos flotante.
- Montaje flotante.
8. Mantenimiento y Juntas Homocinéticas
Averías Comunes en la Transmisión 4×4
- Las cajas de transferencia tienen averías similares a las cajas de cambios manuales.
- En los árboles de transmisión y semiejes, las averías se producen por desgaste de los rodamientos de agujas de las juntas cardán.
- El desequilibrio o descentrado del árbol produce vibraciones y ruidos anormales a distintas velocidades de funcionamiento.
El movimiento direccional de las ruedas delanteras, junto al movimiento ascendente y descendente de la suspensión, puede afectar considerablemente la duración de las juntas homocinéticas de los semiejes de tracción delantera.
Factores del Coeficiente de Adherencia
El coeficiente de adherencia depende de:
- Velocidad de marcha (km/h).
- Estado de los neumáticos (nuevos o gastados).
- Estado de la carretera (seca, mojada, lluvia fuerte, encharcada, helada).
Tipos de Juntas Homocinéticas
Las juntas homocinéticas más empleadas son las siguientes:
Junta Homocinética de Bolas
Esta junta lleva seis u ocho bolas sujetas por medio de una jaula que se desplaza sobre seis u ocho gargantas tóricas que forman la otra mitad de la junta. Este diseño permite un deslizamiento longitudinal que la junta cardán normal no puede realizar.
Junta Homocinética Deslizante (Trípode)
La junta homocinética deslizante permite compensar el movimiento axial o longitudinal que se produce como consecuencia de la mayor longitud que deberá tener el semieje cuando la rueda se desplaza en un bache o montículo. Permite también el movimiento ascendente o descendente en cualquier posición de la transmisión.
- Está formada por un trípode que acopla tres rodillos con rodamientos de agujas.
- Los rodillos se acoplan en las tres ranuras cilíndricas de que dispone el alojamiento de la transmisión.