SISTEMAS DE PROTECCIÓNSISTEMAS DE PROTECCIÓN

TRACCIÓN TOTAL E INTEGRALTRACCIÓN TOTAL E INTEGRAL

TRACCIÓN EN LAS CUATRO RUEDAS

• El sistema también conocido como 4X4 o por sus siglas en inglés 4WD (Four Wheel Drive), es un sistema de tracción en el que las cuatro ruedas de un automóvil pueden recibir la potencia al freno del motor simultáneamente.

• Inicialmente era muy frecuente su utilización en camionetas y en vehículos todo terreno solamente, en la actualidad su aplicación se ha extendido a los utilitarios e incluso autos deportivos o de turismo.

VENTAJAS DE LA TRACCIÓN 4X4

• Máxima tracción en nieve, fango, grava y caminos escabrosos.

• Excelente estabilidad y control del vehículo sobre superficies con baja adherencia.

• Es un sistema de protección netamente activo que previene la ocurrencia de accidentes en vehículos que circulen por superficies agrestes o deslizantes.

DESVENTAJAS• Mayor consumo de combustible que el transitar

con tracción en dos ruedas.• Mayor peso total del vehículo• Mayor costo de producción.• Mayor complejidad técnica en mantenimientos y

reparaciones.• Subutilización del sistema, un muy alto

porcentaje de vehículos de tracción total, nunca han salido de las calles de la ciudad, ni han pisado terrenos escabrosos.

REQUERIMIENTOS

• No se puede deducir que la eficiencia de la tracción dependa únicamente de poseer transmisión en las cuatro ruedas simultáneamente.

• La capacidad de tracción dependerá mucho también de otros sistemas activos como son la suspensión, dirección e inclusive los neumáticos.

• La utilización de sistemas de estabilización, control de tracción y antibloqueo de frenos ayudará mucho a mejorar la eficiencia de la tracción, eso si de acuerdo a los requerimientos propios del vehículo y por supuesto del uso que el usuario requiera darle.

Tipos de Tracción Total

• En todos los sistemas de tracción total, van a existir al menos dos diferenciales, la interconexión entre ellos diferenciará el tipo de sistema con el que contamos en nuestro vehículo:

– TRACCIÓN TOTAL CONECTABLE MANUALMENTE– TRACCIÓN TOTAL CONECTABLE AUTOMÁTICAMENTE– TRACCIÓN TOTAL PERMANENTE (INTEGRAL)

RELACIÓN CON OTROS SISTEMAS ACTIVOS

• Como se mencionó, técnicamente, no deberían existir diferencias entre los sistemas que se citaron en la diapositiva anterior, sin embargo con relación a otros sistemas activos y dependiendo de los requerimientos del vehículo se puede indicar lo siguiente:

» Un vehículo con tracción total conectable manualmente combinado con un sistema ABS, tendrá un mejor desempeño que un vehículo con tracción integral pero sin ABS, en cualquier calidad de suelo.

– Un sistema de tracción integral acompañado de sistema ABS y ESP sería la mejor solución si los requerimientos son el tránsito por caminos agrestes en donde la presión de las ruedas con el piso sea demasiado pequeña , nula o variable.

– En superficies deslizantes, sea esto hielo, fango o gravilla los sistemas integrales con repartición de torque por si solos resultan bastante eficientes, un ejemplo son los automóviles de rally, el sistema integral con su diferencial central, absorbe las diferencias de rotación de ruedas delanteras y traseras controlando el fenómeno de frenado en curvas cerradas, estos sistemas tienen tres diferenciales.

RELACIÓN CON OTROS SISTEMAS ACTIVOS

SISTEMAS CONECTABLES MANUALMENTE

• Los diferenciales delantero y trasero están normalmente desconectados y sólo uno de los ejes lleva a cabo la tracción. El conductor puede engranarlos mecánicamente (generalmente mediante una palanca), de manera que los semiejes delantero y trasero giren solidariamente.

• De esa manera, la capacidad de tracción aumenta y, al no haber diferencia de giro entre los semiejes delantero y trasero, la capacidad de giro disminuye. En carretera no es recomendable engranar la tracción total porque, al no haber diferencia de giro entre los semiejes delantero y trasero, el coche se vuelve muy subvirador y se produce un gran desgaste de los neumáticos y la transmisión.

SISTEMA CONECTABLE AUTOMÁTICAMENTE

• De los dos ejes de un sistema conectable automáticamente (delantero y trasero), uno es el principal y otro el secundario. El eje principal está engranado a la caja de cambios y recibe directamente la fuerza del motor. El eje secundario no está engranado con la caja de cambios y no recibe directamente la fuerza del motor, sino a través del eje primario. El eje secundario se acopla al eje principal mediante un dispositivo de fricción, bien un acoplamiento viscoso o bien un embrague multidisco

• Cuando el eje principal gira más que el secundario, porque tiene menos adherencia y aumenta su deslizamiento, el dispositivo de fricción hace que el eje principal arrastre al secundario en mayor o menor medida. La fuerza que hace el eje secundario es proporcional al rozamiento que hay en ese elemento de fricción; cuanto más rozamiento, más fuerza hace el eje secundario. El extremo es que los dos semiejes lleguen a ser solidarios.

SISTEMA CONECTABLE AUTOMÁTICAMENTE

SISTEMA CONECTABLE AUTOMÁTICAMENTE

• En la mayoría de los sistemas de embrague multidisco que hay actualmente, el embrague está controlado electrónicamente. Gracias al control electrónico, es posible variar la fuerza que hace el eje secundario en función de otras variables, además del deslizamiento en el eje primario.

• En la segunda mitad de los 80 y primeros 90 fueron comunes los sistemas conectables automáticamente mediante un elemento viscoso. Actualmente, el acoplamiento viscoso se sigue empleando en deportivos de motor trasero o central trasero que, por la posición del motor, tienen buena tracción en el eje trasero y no necesitan que el delantero haga mucha fuerza. Así ocurre en modelos como el Audi R8, los Lamborghini Gallardo y Murciélago o el Porsche 911 Carrera 4.

SISTEMAS INTEGRALES

• En los sistemas permanentes integrales, la fuerza del motor se dirige a un tercer diferencial, llamado “diferencial central” porque está entre el delantero y el trasero.

• Del diferencial central salen dos ejes que son la toma de fuerza de los diferenciales delantero y trasero. Es decir, el central es a los otros dos diferenciales lo que cualquiera de ellos es a las dos ruedas a las que está conectado.

SISTEMAS INTEGRALES

• Por tanto, lo que distingue a un sistema de tracción total permanente es la presencia de ese diferencial central, que distribuye la fuerza entre los dos ejes y permite el giro independiente entre ellos. Normalmente, el diferencial hace que, cuando el deslizamiento es el mismo en todas las ruedas, el eje delantero y el trasero hagan la misma fuerza de impulso.

SISTEMAS INTEGRALES• En un sistema de tracción total permanente,

junto al diferencial central, puede haber algún dispositivo semejante a los que hay en los sistemas conectables automáticamente: un acoplamiento viscoso o un embrague multidisco. El propósito de estos dispositivos, en combinación con el diferencial central, es limitar el deslizamiento en el eje con menos adherencia, para que el eje con más adherencia puede hacer más fuerza de impulso. Estos dispositivos no son necesarios si el diferencial central es ya de deslizamiento limitado

• En cuanto a la capacidad de aceleración en curva, los sistemas de transmisión integral permiten un paso en aceleración más elevado. Esto es debido a que al aplicar un menor esfuerzo longitudinal sobre cada neumático (respecto al eje motriz de un 2 ruedas motrices) se utiliza una fracción menor de la adherencia longitudinal, permitiendo una mayor solicitación de adherencia lateral antes de producirse el deslizamiento

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS INTEGRALES

VENTAJAS EN EL PASO POR CURVAS EN ACELERACIÓN

MODIFICACIÓN DEL SISTEMA DIRECCIONAL

• En realidad un vehículo con tracción integral es muy maniobrable en condiciones normales de manejo, sin embargo si se lo lleva al límite puede presentarse también efectos subviraje y sobreviraje.

• Es decir el comportamiento direccional de un vehículo con tracción integral puede sufrir modificaciones.

CONFIGURACIÓN BÁSICA SISTEMA INTEGRAL

• Para permitir las diferencias de giro entre ambas ruedas de cada eje, el sistema necesitará de un diferencial delantero y otro trasero.

• De la misma manera, dado que el espacio recorrido en curva por el eje anterior y el posterior del automóvil es diferente, será necesaria la adopción de un tercer diferencial, el llamado diferencial central.

• La ausencia de diferencial central provoca mayores esfuerzos sobre los elementos de la transmisión y los neumáticos, forzando un deslizamiento importante.

• A pesar de esto se utilizan sistemas sin diferencial central, debido a sus ventajas de economía y peso, en sistemas conectables destinados a su utilización únicamente sobre firmes deslizantes, donde sus inconvenientes se ven mitigados

DIFERENCIAL CENTRAL BLOQUEABLE

• Las tracciones integrales con diferencial central pueden llevarlo bloqueable o no, dependiendo del uso para el cual ha sido construido el vehículo, un vehículo que lleve diferencial central no bloqueable tendrá mas problemas de salir de una situación difícil que uno bloqueable.

• Si tenemos la opción de bloquear el diferencial central la tracción quedara repartida al 50 % entre el eje delantero y el eje trasero, por lo tanto los dos ejes tendrán tracción, esto no ocurre si nuestro diferencial central no puede bloquearse.

• Solo podemos circular con el diferencial central bloqueado en superficies con muy poca adherencia, como carreteras con nieve o hielo, firmes muy resbaladizos, pistas con barro o zonas abruptas donde las perdidas de tracción sean constantes, sino nos encontramos en alguna de estas situaciones es mejor circular con el diferencial central desbloqueado.

DIFERENCIAL CENTRAL BLOQUEABLE