Reportaje

Tracción total: tipos y funcionamiento

Prueba Fiat Fullback 4x4 181 CV 2018, Rubén Fidalgo (1)

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07 de noviembre, 2019

¿Cómo funciona la tracción total? Los sistemas de tracción total tienen como finalidad principal el mejorar la capacidad de transformar la energía del motor en movimiento del vehículo. Existen varios sistemas que tienen distintas cualidades y usos. Aquí te explicamos cómo funcionan y para qué sirven.

En un vehículo de tracción a uno de sus ejes, su capacidad de transmitir la potencia del motor al suelo está limitada por dos motivos:

  • Al menos una de las ruedas debe tener adherencia, y esto siempre y cuando posea un diferencial autoblocante. De lo contrario, simplemente con que una carezca de agarre, ya no podremos avanzar.
  • Si son dos ruedas las que deben repartir la potencia, siempre será más fácil saturar la capacidad de tracción del neumático que si dividimos la fuerza entre cuatro. El ejemplo es muy sencillo: si intentamos arrastrar un objeto por el suelo tirando de una goma, ésta se estirará más que si tiramos de 4 gomas idénticas, aunque la fuerza que hacemos sea la misma.

En contra de lo que se pueda pensar, los vehículos de tracción total no son nada reciente. Lo que sucede es que sí se tardó en reducir el peso y el tamaño, así como en aumentar la resistencia de las juntas homocinéticas (son articulaciones en los ejes para permitir que la rueda suba y baje con la suspensión o gire con la dirección) para poder adaptar esos sistemas a los turismos. Digamos que es mucho más fácil fabricar un camión con tracción total a dos ejes rígidos que un coche 4×4, capaz de alcanzar velocidades superiores, con suspensiones más complejas etc.

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Aunque Audi ha sido la marca que mayor partido ha sacado -con su famoso sistema “quattro”- y lo ha introducido con éxito en competición, lo cierto es que el primer automóvil digamos «de calle» que empleó un la tracción integral fue el Jensen Interceptor FF. Estas últimas siglas correspondían a las iniciales de “Formula Ferguson”, el nombre de la patente de dicho sistema de tracción.

Tipos de tracción total: permanente o acoplable

En este diagrama vemos como reparte la potencia entre las 4 ruedas el sistema de tracción total empleado por Audi en el S4.

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Existen dos tipos de vehículos con tracción total:

  1. -Los que siempre tienen acopladas las 4 ruedas al motor. Se les llama de tracción “Integral” y son con diferencia los más eficaces, pero también los más costosos y pesados. Aquí te puedes encontrar modelos como los Subaru, los Audi quattro (con mecánica longitudinal, los de propulsor transversal como el Audi A3 o el Audi TT usan Haldex) o el Lada Niva.
  2. -Los que en realidad son tracción delantera o trasera y sólo acoplan el otro eje al motor en determinadas circunstancias. Dentro de este grupo hay dos opciones:
  • a) Los que poseen diferencial central y pueden utilizar la tracción total sobre asfalto o superficies con buena adherencia (también carreteras mojadas) y a cualquier velocidad.
  • b) Los que no poseen diferencial central, de modo que sólo se puede acoplar el eje suplementario cuando las condiciones de adherencia son pésimas (hielo, barro, nieve…) y a velocidades bajas.

En un reportaje anterior explicábamos el funcionamiento y el porqué del diferencial y los diferenciales autoblocantes. En él decíamos que la rueda del exterior de la curva recorre más distancia que la del interior, por eso necesitamos intercalar un diferencial entre las dos ruedas del mismo eje. Así, ¿qué es eso del diferencial central? Pues lo mismo, pero entre el eje delantero y el trasero. Las ruedas del eje trasero describen una trayectoria diferente de las delanteras; de hecho, en una curva cada rueda gira a una velocidad distinta. Por ello es necesario incorporar un diferencial central que permita distinta velocidad de giro en el eje delantero y el trasero.

Tipos de reparto de tracción entre ejes

En este diagrama se ve la configuración clásica de un 4×4.

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Precisamente, ese diferencial central es el que marca el comportamiento del vehículo, ya que es el que distribuye si el coche «tira» más del eje delantero o del trasero. En coches con un carácter deportivo, normalmente se elije un tarado que reparte un 70% del par motor al tren posterior y un 30% al delantero; esta proporción varía en función de las condiciones de adherencia de cada eje.

Diferencial central Torsen

Los vehículos que equipan un diferencial central tipo Torsen (esta denominación viene de unir las palabras torque-sensitive o sensible al par) hacen un reparto automático del par de forma mecánica. Si el eje trasero pierde adherencia, envía más fuerza al delantero, que tiene mayor agarre. Este sistema es muy eficaz, pero tiene dos inconvenientes:

  • Los diferenciales Torsen son caros.
  • Tienen muchas pérdidas por rozamiento y aumentan el consumo de combustible.

Debido a ello, son cada vez menos los automóviles que lo montan, aunque es uno de los sistemas más eficaces, ya que el coche tiene tracción total tanto acelerando como reteniendo.

Sistema Haldex o multidiscos

Actualmente, el sistema más extendido es el tipo Haldex. Los vehículos que lo usan son, en realidad, coches con tracción a un eje. El otro tren sólo recibe fuerza si el principal pierde adherencia; emplea los sensores del ABS para determinar cuándo sucede esto. Al detectar una pérdida de agarre, un dispositivo electro-hidráulico comprime unos discos que, al aumentar su fricción, arrastran más o menos al otro eje. Es bastante eficaz en tracción, pero en retención, se desconecta. Además, siempre hay un leve retraso desde que el coche pierde adherencia hasta que se transfiere potencia al otro eje. En algunos modelos se emplea este sistema con un tarado fijo inicial, de forma que siempre tienes algo de par en ambos ejes. Su mayor ventaja es que no tiene muchas pérdidas por rozamiento y es relativamente barato.

Sistemas de acoplamiento viscoso

Este tipo de tracción total es similar al Haldex, pero en lugar de unos discos que arrastran más o menos, lo que regula la tracción es un diferencial cuyo secreto es el aceite. En lugar de un aceite convencional, tiene una silicona en su interior que se expande y aumenta su viscosidad con la temperatura. Cuando uno de los ejes empieza a patinar, esa diferencia de giro en el diferencial provoca que la silicona se caliente y, al dilatarse, arrastre al otro eje.

Los automóviles con este sistema son muy críticos con el desgaste de los neumáticos. Una rueda desgastada tiene, lógicamente, menos diámetro que una nueva. Si montamos ruedas nuevas sólo en un eje, la diferencia de desarrollo de cada una hace que este tipo de diferenciales esté permanentemente trabajando, provocando averías. Si tu coche monta un sistema de acoplamiento viscoso, un consejo: intercambia las ruedas de eje cada 10.000 km para igualar su desgaste y cambia las 4 a la vez.

Diferenciales electrónicos

Gracias a los sensores del ABS se han desarrollado diferenciales centrales que pueden variar rápidamente la distribución de par en función de la información que reciben de dichos sensores. Además, pueden programarse para que reaccionen de distinta forma a los datos. Lo emplean vehículos de altas prestaciones o casi de competición, como los Subaru STi o los Mitsubishi EVO. Según la forma de conducir o el tipo de superficie sobre el que circulemos, puede interesarnos una mayor tendencia sobreviradora o no. En estos sistemas, normalmente, tienen un mando en el tablero para seleccionar entre varias leyes de funcionamiento. Lo más frecuente es que cuenten con 4 posiciones:

  1. Asfalto
  2. Grava
  3. Nieve
  4. Auto

Lógicamente, son los sistemas más eficaces, pero también los más caros y delicados.

4×4 sin diferencial central

Este sistema no lo montan los turismos, sólo algunos SUV o 4×4 básicos. Al carecer de diferencial central, el eje delantero y el trasero giran solidarios. Por ello, son coches que en carretera sólo tienen tracción a un tren, normalmente, el trasero. Al salir del asfalto, y sólo en condiciones de muy baja adherencia, se puede conectar el otro eje mediante un acoplamiento electro-mecánico o simplemente mecánico. Un motor eléctrico o una palanca empuja un pasador que acopla la transmisión al otro eje a la salida del cambio.

Si usas la tracción 4×4 en zonas con buena adherencia, al girar la dirección el coche se frena, ya que no permite que giren a distinta velocidad las ruedas delanteras y las traseras. Esto somete a las transmisiones a unos esfuerzos brutales y acaban por saltar los flectores o las juntas homocinéticas. Sólo se pueden emplear en zonas de muy poca adherencia, que permitan a las ruedas patinar para no sobrecargar las transmisiones en las curvas.

Mucho cuidado con este tipo de coches, ya que giran muy mal. Si no sueles conducir en modo 4×4 con ellos, ten en cuenta que en las curvas van a intentar seguir recto, así que ojo con el espacio disponible para maniobrar cuando sales del asfalto.

Mitos urbanos de la tracción total

El diferencial central torsen es muy efectivo, pero caro y pesado.

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Aunque los sistemas de tracción total son muy eficaces y aumentan la seguridad en condiciones de baja adherencia o en vehículos muy potentes, existen varios mitos o ideas que son erróneas que conviene aclarar:

  • La tracción total aumenta la adherencia. Esto es falso. La adherencia depende del coeficiente de fricción del neumático y la superficie sobre la que rueda, multiplicado por la fuerza del peso que recae sobre cada cubierta. En hielo, un coche con tracción total no cuenta con más adherencia que otro de tracción a un eje. Tiene las cosas más fáciles porque cada rueda tiene que transmitir menos potencia al suelo, de forma que no satura tanto el límite de adherencia. Por otro lado, es más fácil que al menos una rueda de 4 con tracción tenga adherencia y nos saque del atolladero.
  • Con un coche de tracción total no necesito cadenas. Esto es falso también: como quedó demostrado en la prueba del Peugeot 3008, la tracción total ayuda, pero un coche con tracción delantera y ruedas M+S es mucho más seguro y tiene mejor motricidad que un 4×4 con neumáticos de verano.
  • Un coche con tracción total pasa más rápido por las curvas porque se agarra más. Falso también. En realidad, un automóvil con tracción total tiene un paso por curva peor, porque tiene más peso y, por lo tanto, más inercia. La gran ventaja de la tracción integral viene a la hora de salir de la curva, ya que al tener mejor motricidad, nos permite acelerar un poco antes y repartir más caballos al asfalto. Podemos salir acelerando más, pero la entrada es un poco más lenta por la mayor inercia. Esa mayor capacidad de aceleración a la salida hace que saque más ventaja cuanto peor sea la adherencia, ya que repartimos más la potencia entre cada rueda. Digamos que si con la carretera mojada cada rueda es capaz de transmitir 40 CV al asfalto antes de empezar a patinar, un coche con 4 ruedas motrices puede salir de la curva con 160 CV acelerando, mientras que un 2×4 sólo podría aportar 80 CV antes de empezar a «perder rueda». Ésta es la principal ventaja de la tracción total.
  • Los coches de tracción total desgastan las ruedas delanteras igual que las traseras. Esto es cierto… en parte. En competición, una ventaja muy importante que tenían los audi A4 quattro del DTM (Campeonato Alemán de Turismos) era que desgastaban mucho menos sus neumáticos, al repartir los caballos entre 4 ruedas y no entre 2. Lo que pasa es que en circuito no hay que maniobrar muchas veces. No nos damos cuenta gracias a la dirección asistida, pero gastamos más las ruedas aparcando que tomando una curva a fondo. Al estacionar, las cubiertas delanteras arrastran el peso del motor y es como pasar una lija por ellas. Es cierto que el desgaste se hace mucho más homogéneamente, pero sigue preponderando el de los neumáticos delanteros, que, además, suelen soportar más peso.

Cómo mantener un coche con tracción total

En esta radiografía se pueden ver las piezas que componen un diferencial de tipo vetorial.

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Primero, lee con detenimiento el manual de tu coche. Sólo así sabrás qué sistema de transmisión emplea. Si es un 4×4 sin diferencial central, mi consejo es que sólo lo uses en línea recta o bien sobre superficies muy deslizantes. Y cuando digo «muy deslizantes» es «muy deslizantes»: una carretera mojada tiene adherencia suficiente como para hacer saltar un palier si intentamos girar la dirección con la tracción total conectada.

Otro punto muy importante es llevar las presiones correctas en cada neumático. Una rueda deshinchada da más vueltas que una con la presión correcta, lo cual falsearía las reacciones del sistema de tracción.

Lo que es importantísimo es mantener una correcta lubricación de los diferenciales. De nuevo lee el manual y sustituye los aceites según el plan de mantenimiento, siempre utilizando exclusivamente el tipo de lubricante especificado.

Comentarios

  • hector omar

    hola buenas tardes como estan amigos , consulta , tendo un subaru legaci y no tracciona , apague el motor levante una rueda delantera lo puce en cambio pero la rueda no quedo trabada por cambio , estara la caja de velocidad rota o el sistema que tiene de traccion en las cuatro ruedas trabaja asi ? agradesco su repuesta

  • jesus

    hola buenas noches tengo un ranger rover evoque 4×4 del 2012 150 caballos,
    tuve un fuerte accidente com una rotonda de más o menos 40 cm de altura, provocando daños invisible en paragolpes neumáticos brazo palier fuera de caja de cambios pierde liquido de transmisión caja de cambio, tengo seguro a todo riesgo lo llevo al taller oficial supuestamente lo reparan y 2 días después empieza a notar que me vibra solamente al acelerar, lo vuelvo a llevar al taller y el perito en el informe estima qué ya vibración es debido al desgaste de 50% que tienen com el neumático qué se cambio en la reparación anterior y debido a ello ha provocado holgura en el buje y por lo tanto no autoriza el desmontaje comunicando al seguro qué para continuar con la peritación yo tengo qué firmar la autorización del desmontaje Y pago del de la misma por lo tanto me veo obligado afirmar el compromiso con el taller
    el taller me pasa presupuesto de 487€ soporte de motor está roto
    haciendo algo del pago de la factura para recuperar mi coche
    y nada más incorporarme la autovía la vibración es más fuerte, vuelvo al taller y el mecánico otro presupuesto de1200€ para cambiarel flector trasmisión central está roto
    y el super perito al igual qué com la anterior peritación decide qué estos daños no provocaron en la colección lo cual no se hacen cargo de la reparación

    y ahora está mi pregunta!! es posible debido al fuerte impacto haya provocado los daños el soporte motor y en el flector de la transición central o será lo que dice el super perrito? qué es debido al diferencia del desgaste del neumático!!

  • juan alvial

    hola deseo cambiar el refrigerante del radiador toyota hilux 2.5 año 2014 donde esta ubicado el tornillo para purga el aire

  • mauro

    que se opinan del subaru forester 2.0
    full integral con selector de caja alta / baja

  • Cristian Rodríguez

    Qué tan fácil es adaptarle 4X4 a un camión 4X2 de cinco (05) Tns de capacidad de carga?

    • Rubén Fidalgo

      Hola, es probable que salga más caro que vender ese camión y comprar uno 4×4. Depende del camión se puede hacer o no, pero es una reforma muy cara y con muchos problemas de homologación.

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