Reparto de Par en Vehículos 4×4: Fundamentos
En los vehículos con dos ruedas motrices (2WD), todo el par que es capaz de generar el motor se transmite y reparte a las dos ruedas motrices, ya sea en el eje delantero o trasero.
Es importante considerar que:
- El coeficiente de adherencia varía en función de la velocidad, el desgaste y el estado de la calzada.
- La aplicación de toda la potencia en dos ruedas motrices puede superar las condiciones de poca adherencia y provocar el patinado del vehículo.
- Un vehículo que disponga de propulsión a las 4 ruedas (4WD) aprovecha mejor la potencia disponible del motor y puede circular y trabajar en terrenos y superficies de baja adherencia.
Sistemas de Transmisión 4×4
La tracción 4×4 se emplea en vehículos de gama alta, modelos llamados SUV y en vehículos diseñados para circular por terrenos difíciles, conocidos como todoterrenos.
Clasificación de Transmisiones 4×4
Transmisiones Insertables (Conectables)
Pueden ser:
- Manuales.
- Automáticas (ej. Viscomatic, Haldex, X-Drive).
Transmisiones 4×4 Integral o Permanente
Los vehículos con tracción permanente o integral reparten el par a los dos ejes motrices de manera continua sin dispositivos de acoplamiento manual (ej. 4Matic).
Propulsión Trasera y Delantera Acoplable
Se emplea en vehículos todoterreno pequeños. La transmisión permanece acoplada de forma permanente en el eje trasero y, en condiciones de baja adherencia, se puede acoplar manualmente la tracción delantera.
Caja de Transferencia (Reductora o Transfer)
Se emplea para el acoplamiento de la tracción delantera en los vehículos todoterreno. Este sistema incorpora una caja reductora que permite desmultiplicar aún más la reducción del cambio.
Las cajas de transferencia pueden ser:
- Con cadena.
- Con piñones intermediarios.
Transmisión 4×4 Acoplable Automáticamente
Existen dos tipos principales de sistemas de acoplamiento automático:
- Transmisión fija al eje delantero y acoplable al trasero.
- Transmisión fija al eje trasero y acoplable al eje delantero.
Tecnologías Específicas de Acoplamiento
Transmisión con Acoplamiento Electrohidráulico Haldex
En los vehículos equipados con el embrague multidisco electrohidráulico Haldex, se permite regular el porcentaje de tracción a las ruedas traseras del 0% al 50% de forma proporcional a las necesidades de tracción.
Transmisión con Acoplamiento X-Drive (BMW)
El sistema X-Drive acopla el par al eje delantero en función de las necesidades de la conducción, ajustando la tracción de forma proporcional a las condiciones de funcionamiento. También actúa como diferencial central repartidor, siendo gestionado electrónicamente.
Acoplamiento 4×4 con Accionamiento Eléctrico y Modos de Conducción
Estos sistemas disponen de un selector de modo de transmisión que permite al conductor elegir el modo de tracción:
- 2WD
- Solo las ruedas delanteras son motrices.
- 4WD (Auto)
- La distribución del par es controlada electrónica y automáticamente en función de los parámetros de conducción.
- LOCK (Bloqueo)
- Similar al modo 4WD, pero con una transferencia de par fija: 50% del par al eje delantero y 50% al trasero, priorizando la tracción trasera.
Componentes Clave del Sistema de Transmisión
Diferenciales
Bloqueo del Diferencial Central
En los modelos que emplean diferenciales repartidores o convencionales, el reparto de par en este diferencial es simétrico (50% al delantero y 50% al trasero).
Diferencial Repartidor Torsen
El diferencial Torsen se utiliza sin el piñón de ataque y sin la corona que emplean los diferenciales Torsen montados en los grupos cónicos. En este mecanismo, la transmisión del par se produce paralelamente y no a 90° como en el grupo cónico.
Árboles de Transmisión (Cardán)
Se encargan de transmitir el par desde la caja de cambios hasta el puente trasero en los vehículos con motor delantero y propulsión trasera.
Tipos de Juntas
- Juntas elásticas de caucho.
- Junta Cardán simple (hasta 25°): Dispone de una zona telescópica y las juntas deben estar perfectamente alineadas para minimizar la variación de velocidad angular.
- Junta Cardán doble (Glaencer-Spicer): Compensa las variaciones angulares de la junta Cardán simple.
Semiejes de Transmisión (Palieres)
Son los encargados de transmitir el par desde el diferencial a las ruedas.
Juntas Homocinéticas
- Junta homocinética de bolas (Rzeppa): Compuesta por 6 o 7 bolas, jaula, cubo y carcasa.
- Junta deslizante trípode.
Tipos de Semiejes Rígidos (Palieres)
- Semiflotantes
- Comunes en vehículos ligeros. El palier se apoya en el planetario y en su rodamiento, y por otro lado, en la trompeta. El peso del vehículo recae sobre el palier, soportando esfuerzos de flexión.
- Tres Cuartos Flotante
- El peso del vehículo no recae sobre el palier, por lo que no soporta esfuerzos de flexión. Empleado en camiones y vehículos industriales.
- Flotante
- Similar al sistema tres cuartos flotante, pero se diferencia en el número de rodamientos montados en el manguito del puente (dos en el flotante, uno en el tres cuartos flotante). Empleado en camiones y vehículos industriales.
Mantenimiento de Transmisiones 4×4
Las tareas esenciales de mantenimiento incluyen:
- Revisar niveles y engrasar.
- Sustituir aceites (de caja de transferencia y diferenciales).
- Sustituir fuelles (para proteger las juntas homocinéticas y cardán).