Tracción total vs conectable

PASO A PASO

De la curva a la caja transfer

1. 01

   Delante se recorre más

   En una curva, el coche gira alrededor de un punto que está en la prolongación del eje trasero, y el eje delantero va más lejos de ese punto. En el ejemplo del reel (batalla de 2,5 m y 4,0 m de radio en el centro del eje trasero), el delantero describe un círculo de √(4² + 2,5²) = 4,72 m: un 18 % más de camino. En un cuarto de vuelta, 6,28 m detrás y 7,41 m delante.

2. 02

   El árbol delantero, más deprisa

   Si los dos puentes tienen el mismo grupo, el árbol de transmisión delantero tiene que girar ese 18 % más rápido que el trasero para que ninguna rueda resbale. En curvas abiertas la diferencia es pequeña, pero no nula: con 100 m de radio, un 0,03 %.

3. 03

   El conectable ata los dos árboles

   En la tracción conectable (part-time), el conductor acopla y desacopla el eje delantero, y no hay diferencial central. Al meter el 4H, la caja transfer une rígidamente las dos salidas, y los dos árboles giran a la fuerza a la misma velocidad. En el Hilux, por ejemplo, se puede pasar de H2 a H4 en marcha, pero para la reductora (L4) hay que estar parado.

4. 04

   Resbalar o retorcerse

   En tierra, grava o nieve, los neumáticos resbalan un poco y se comen la diferencia. En asfalto seco agarran: la diferencia se acumula como torsión en árboles, palieres y transfer (en inglés, «driveline wind-up») hasta que algún neumático cede de golpe. El coche da tirones y parece frenarse solo en las curvas cerradas. Un estudio de la JSAE de 1981 lo resume: en asfalto seco, con mucha adherencia, el efecto se ve claramente.

5. 05

   Lo que dicen los manuales

   Toyota, para el Hilux: en firme seco y duro, H2; usar ahí H4 o L4 puede causar fugas de aceite, gripajes u otros problemas en la transmisión, además de gastar más neumático y combustible. El manual de Ford para el Ranger (edición australiana de 2015) dice que el 4H y el 4L no son para la carretera normal, sino para salir de ella, y deja el 2H para toda la conducción por carretera.

6. 06

   El permanente lleva otro diferencial

   En la tracción permanente (full-time), los dos ejes reciben par siempre, a través de un diferencial central. Es el mismo invento que el de un eje, pero entre el árbol delantero y el trasero: en curva, sus satélites giran y absorben la diferencia de vueltas, como explican los extractos del manual de Toyota. No tiene por qué repartir mitad y mitad: el Land Cruiser 250 lleva un Torsen en el central que reparte el par según el agarre.

7. 07

   La respuesta, y su bloqueo

   El diferencial central deja girar cada árbol a su ritmo, así que el permanente puede ir con las cuatro ruedas también en asfalto. Pero un diferencial abierto manda poco par donde hay poco agarre: para el barro, el central se bloquea con un manguito dentado y el coche se comporta como un conectable. Toyota pide usarlo solo cuando falta tracción y quitarlo al acabar.

CÓMO FUNCIONA

Una cuestión de radios

Con dirección delantera, el centro de giro está sobre la recta que prolonga el eje trasero. El centro del eje trasero describe un círculo de radio R, y el del delantero, uno de radio √(R² + L²), con L la batalla. Por eso el delantero siempre recorre más, y la diferencia crece cuanto más cerrada es la curva: con R = 4 m y L = 2,5 m, un 18 %; con R = 100 m, un 0,03 %.

En un conectable con el 4H metido, esa diferencia de vueltas no tiene salida mecánica: la transfer obliga a girar igual. Wikipedia lo resume así: como no permite diferencia de velocidad entre ejes, el modo conectable solo se recomienda en firmes sueltos o fuera del asfalto, donde la torsión no llega a acumularse.

Un diferencial central tiene las mismas leyes que el de un eje: la caja gira a la media de sus dos salidas, y deja que una vaya más deprisa que la otra. Con engranajes cónicos reparte el par al 50 %; los planetarios pueden repartirlo de forma asimétrica, y los Torsen o los autoblocantes cambian el reparto según el agarre.

Hay un tercer caso que el reel deja aparte: la tracción a demanda (on-demand), con un embrague en la transfer que pasa par al otro eje cuando hace falta y puede deslizar, así que no acumula torsión (Wikipedia). Cada fabricante dice en el manual dónde se puede usar cada modo.

EN CIFRAS

LO QUE SE OYE EN EL TALLER

Errores típicos

• SE OYECon el 4x4 metido se va más seguro en cualquier carretera.

  EN REALIDADEn un conectable, el 4H en asfalto seco carga la transmisión a torsión, gasta neumáticos y puede averiarla. Toyota y Ford piden no usarlo en la carretera normal ni en firme seco.

• SE OYETracción total y tracción permanente son lo mismo que tener el 4H puesto.

  EN REALIDADEl permanente lleva diferencial central y deja girar distinto a los ejes. El conectable en 4H los ata; se parece al permanente con el central bloqueado.

• SE OYEEl diferencial central siempre reparte mitad y mitad.

  EN REALIDADSolo los de engranajes cónicos iguales. Hay centrales planetarios asimétricos y Torsen, como el del Land Cruiser 250, que cambian el reparto.