Conveniencia en turismos de sistemas de transmisión a las 4 ruedas

En automóviles de turismo, donde la posibilidad de circular fuera de carretera no es un objetivo primordial, la instalación de un sistema de tracción integral puede justificarse en función de las siguientes metas:

· Aportar capacidades para circular fuera de carretera al vehículo. En este caso basta con utilizar sistemas conectables.
· Mejorar las capacidades dinámicas del vehículo en cuanto a la tracción y el paso por curva, especialmente sobre firmes deslizantes. En este caso se hace necesario un sistema de funcionamiento permanente o cuya conexión sea completamente automática e instantánea.

Ventajas de los sistemas de tracción integral permanente

Aumento de la capacidad de tracción

El reparto de los esfuerzos de tracción entre 4 ruedas en lugar de 2 da lugar a un incremento de la capacidad total de tracción, que sin llegar a ser el doble que en un sistema con dos ruedas motrices, sí que se aproxima a ese valor.

Velocidad de paso por curva en aceleración

Asimismo, y 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.

En las figuras anteriores podemos ver la ventaja de los 4 ruedas motrices en aceleración en curva. Las elipses amarillas represntan la adherencia disponible. Las líneas naranjas representan los esfuerzos longitudinales y transversales aplicados sobre el contacto neumático-calzada. Las rojas representan el esfuerzo total. Para un mismo esfuerzo tractor aplicado, vemos que en el 2WD se supera el límite de adherencia diponible en las ruedas motrices, mientras que en el 4WD nos mantenemos dentro de la zona de adherencia.

Estas ventajas se aprecian especialmente sobre firmes deslizantes o bajo condiciones climatológicas muy adversas. Es por ello que el mundo de los rallies fue pionero en la introducción de estos sistemas ( Audi Quattro, 1980).

Modificación del comportamiento direccional

El tipo de transmisión (delantera/trasera/integral) condiciona el comportamiento direccional del coche junto con el reparto de pesos, avances, caídas, ancho de las vías, etc.

En teoría, un vehículo con transmisión integral permanente y reparto de par igual en ambos ejes tiene un carácter neutro. No obstante, dado que se puede jugar con otros factores, e incluso realizar repartos de par diferentes en ambos ejes, en la práctica podemos obtener un comportamiento subvirador o sobrevirador según nos convenga. se puede decir que la adopción de un S.T.I.P. mejora la capacidad del diseñador para determinar el comportamiento direccional del vehículo.

Esta ventaja debe tomarse con precaución. En los casos reales, el comportamiento direccional del vehículo con tracción total tiende a variar dentro de la curva y puede ser mucho más complejo de lo ya dicho. Por ello, muchos conductores consideran los vehículos de tracción total más delicados de llevar al límite, aunque dicho límite sea más difícil de alcanzar.

Reducción del efecto del par sobre la dirección, respecto a un tracción delantera

En un tracción delantera, la existencia de elementos de la transmisión provoca la aparición de pares parásitos sobre la dirección, especialmente en aceleración. Estos pares pueden interferir en la conducción y falsear la información transmitida al conductor. La adopción de un sistema de tracción total, al reducir el tamaño de los palieres y los pares transmitidos, permite reducir el efecto del par sobre la dirección.

Desventajas de los sistemas de tracción integral permanente

Aumento de peso

Los dispositivos de transmisión necesarios para llevar par al segundo eje del vehículo incrementan el peso del conjunto en unos 50-100 Kg respecto a un dos ruedas motrices, perjudicando las prestaciones y el consumo.

Aumento de costes

La instalación de un sistema de este tipo supone igualmente un sobrecoste que puede ir de un 20% a un 5% aproximadamente, dependiendo de la categoría del vehículo. Asimismo puede ocasionarse un aumento de costes de mantenimiento.

Configuración básica de un S.T.I.P.

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.

Veamos las configuraciones comparadas de vehículos con tracción delantera, propulsión trasera y tracción integral.

	Imágenes cortesía de HowStuffWorks

Para una mejor comprensión del funcionamiento, lo más importante es comprender el funcionamiento de los diferenciales