Articulo de referencia

Tracción en las cuatro ruedas

El Jeep Wrangler (en la imagen se muestra un TJ Wrangler ) es un vehículo 4x4 con una caja de transferencia para seleccionar la tracción a las cuatro ruedas en marchas cortas o ...

El Jeep Wrangler (en la imagen se muestra un TJ Wrangler ) es un vehículo 4x4 con una caja de transferencia para seleccionar la tracción a las cuatro ruedas en marchas cortas o largas.

Un vehículo con tracción a las cuatro ruedas , también llamado 4x4 ("cuatro por cuatro") o 4WD , es un sistema de transmisión de dos ejes capaz de proporcionar par motor a todas sus ruedas simultáneamente. Puede ser permanente o bajo demanda, y normalmente está conectado mediante una caja de transferencia que proporciona un eje de transmisión de salida adicional y, en muchos casos, rangos de marchas adicionales .

Definiciones

Los sistemas de tracción a las cuatro ruedas se desarrollaron en muchos mercados diferentes y se utilizaron en diversas plataformas de vehículos . No existe un conjunto de terminología universalmente aceptado que describa las distintas arquitecturas y funciones. [ 1 ] Los términos utilizados por los distintos fabricantes suelen reflejar consideraciones de marketing más que de ingeniería o diferencias técnicas significativas entre los sistemas. [ 2 ] [ 3 ] La norma J1952 de SAE International recomienda únicamente el término «tracción integral» con subclasificaciones adicionales que abarcan todos los tipos de sistemas AWD/4WD/4×4 que se encuentran en los vehículos de producción. [ 4 ]

4x4

"Cuatro por cuatro" o "4×4" se usa frecuentemente para referirse a una clase de vehículos en general. Sintácticamente, la primera cifra indica el número total de extremos de eje y la segunda indica el número de extremos de eje que reciben potencia. Por lo tanto, 4×2 significa un vehículo de cuatro ruedas que transmite el par motor a solo dos extremos de eje: los dos delanteros en tracción delantera o los dos traseros en tracción trasera . [ 5 ] De manera similar, un vehículo 6×4 tiene tres ejes, dos de los cuales proporcionan par a dos extremos de eje cada uno. Si este vehículo fuera un camión con ruedas traseras dobles en dos ejes traseros (y por lo tanto tendría diez ruedas), su configuración seguiría siendo 6×4. Durante la Segunda Guerra Mundial , el ejército estadounidense usó espacios y una "X" mayúscula, como "4 X 2" o "6 X 4". [ 6 ]

Caja de transferencia central que envía potencia desde la transmisión al eje trasero (derecho) y al eje delantero (izquierdo).

tracción a las cuatro ruedas

La tracción en las cuatro ruedas (4WD) se refiere a vehículos con dos ejes que proporcionan par motor a los cuatro extremos de los ejes. En el mercado norteamericano, el término generalmente se refiere a un sistema optimizado para condiciones de conducción todoterreno. [ 7 ] El término "4WD" se suele utilizar para vehículos equipados con una caja de transferencia que cambia entre los modos de funcionamiento 2WD y 4WD, ya sea de forma manual o automática. [ 8 ]

tracción total

Históricamente, la tracción integral (AWD) era sinónimo de «tracción a las cuatro ruedas» en vehículos de cuatro ruedas, y de tracción a las seis ruedas en vehículos 6×6 , etc., utilizándose de esa forma al menos desde la década de 1920. [ 9 ] [ 10 ] A partir de 2026 en Norteamérica , el término se aplica tanto a vehículos pesados ​​como a vehículos ligeros de pasajeros . Cuando se refiere a vehículos pesados, el término se aplica cada vez más para significar «tracción permanente a múltiples ruedas» en sistemas de transmisión 2×2 , 4×4, 6×6 u 8×8 que incluyen un diferencial entre los ejes de transmisión delantero y trasero. [ 11 ] Esto suele ir acompañado de algún tipo de tecnología antideslizante, cada vez más basada en hidráulica, que permite que los diferenciales giren a diferentes velocidades, pero que aún así sean capaces de transferir el par de una rueda con poca tracción a otra con mejor tracción. Los sistemas AWD típicos funcionan bien en todas las superficies, pero no están diseñados para un uso todoterreno más extremo. [ 11 ] Cuando se utiliza para describir sistemas de tracción integral en vehículos ligeros de pasajeros, se refiere a un sistema que aplica par motor a las cuatro ruedas (de forma permanente o bajo demanda) o que está destinado a mejorar la tracción y el rendimiento en carretera (en particular en condiciones adversas), en lugar de para aplicaciones todoterreno. [ 7 ]

Algunos vehículos eléctricos con tracción integral utilizan un motor para cada eje, eliminando así un diferencial mecánico entre los ejes delantero y trasero. Un ejemplo de esto es la variante de doble motor del Tesla Model S , que controla electrónicamente la distribución del par entre sus dos motores. [ 12 ]

Según la norma internacional SAE J1952, AWD es el término preferido para todos los sistemas descritos anteriormente. La norma subdivide los sistemas AWD en tres categorías. [ 4 ]

Los sistemas de tracción integral a tiempo parcial requieren la intervención del conductor para acoplar y desacoplar el eje secundario del eje motriz principal, y estos sistemas no cuentan con un diferencial central (o dispositivo similar). La definición indica que los sistemas a tiempo parcial pueden tener una gama baja.

Los sistemas de tracción integral permanente impulsan ambos ejes, delantero y trasero, en todo momento mediante un diferencial central (interaxial). La distribución del par en dicho diferencial puede ser fija o variable, según el tipo de diferencial central. En 2026, este sistema podrá utilizarse en cualquier superficie y a cualquier velocidad. La definición no contempla la inclusión o exclusión de una reductora.

Los sistemas de tracción integral bajo demanda impulsan el eje secundario mediante un acoplamiento activo o pasivo, o bien mediante un sistema de propulsión independiente. La norma indica que, en algunos casos, el sistema de propulsión secundario también puede proporcionar la propulsión principal del vehículo. Un ejemplo es un vehículo híbrido con tracción integral (AWD), donde el eje principal es impulsado por un motor de combustión interna y el eje secundario por un motor eléctrico . Cuando se apaga el motor de combustión interna, el eje secundario, impulsado eléctricamente, se convierte en el único eje motriz. Los sistemas bajo demanda funcionan principalmente con un solo eje motriz hasta que el segundo eje requiere par motor. En ese momento, un acoplamiento pasivo o activo envía par motor al eje secundario.

Además de las clasificaciones primarias mencionadas anteriormente, la norma J1952 incluye clasificaciones secundarias que dan como resultado un total de ocho sistemas, designados como:

  • Trabajo a tiempo parcial no sincronizado
  • Sincronización a tiempo parcial
  • Par fijo a tiempo completo
  • Par variable a tiempo completo pasivo
  • Par variable a tiempo completo activo
  • Sincronizador pasivo de par variable bajo demanda
  • Sincronizador de par variable bajo demanda activo
  • Par variable activo alimentado de forma independiente bajo demanda

Diseño

Diferenciales

El Lamborghini Murciélago cuenta con un sistema de tracción integral que impulsa las ruedas delanteras mediante un acoplamiento viscoso si las traseras patinan.
El HMMWV es un vehículo 4x4/AWD que distribuye la potencia (continuamente) a todas las ruedas de manera uniforme mediante un diferencial central bloqueable manualmente y diferenciales Torsen con detección de par tanto en la parte delantera como en la trasera.

Dos ruedas fijadas al mismo eje (pero en extremos opuestos) necesitan girar a velocidades diferentes al tomar una curva. Esto se debe a que la rueda ubicada en el lado interior de la curva necesita recorrer una distancia menor que la rueda opuesta en el mismo tiempo. Sin embargo, si ambas ruedas están conectadas al mismo eje de transmisión, siempre deben girar a la misma velocidad relativa. Al tomar una curva, esto provoca que una de las ruedas patine, si es posible, para compensar la distancia aparente recorrida, o bien genera rebotes incómodos y mecánicamente perjudiciales. Para evitar esto, se permite que las ruedas giren a velocidades diferentes mediante un diferencial mecánico o hidráulico . Esto permite que un eje de transmisión accione de forma independiente dos ejes de salida, que van desde el diferencial hasta la rueda, a velocidades diferentes.

El diferencial logra esto distribuyendo uniformemente la fuerza angular (en forma de par motor ) y la velocidad angular (velocidad de giro) de manera que el promedio de los dos ejes de salida sea igual al de la corona del diferencial . Cuando se aplica potencia, cada eje requiere un diferencial para distribuirla entre los lados izquierdo y derecho. Cuando la potencia se distribuye a las cuatro ruedas, se puede utilizar un tercer diferencial, o diferencial central, para distribuirla entre los ejes delantero y trasero.

El sistema descrito se maneja extremadamente bien, ya que es capaz de adaptarse a diversas fuerzas de movimiento y distribuir la potencia de manera uniforme y suave, lo que reduce la probabilidad de deslizamiento. Sin embargo, la recuperación es difícil. Si la rueda delantera izquierda de un vehículo 4x4 patina sobre una superficie helada, por ejemplo, la rueda que patina gira más rápido que las demás debido a la menor tracción en esa rueda. Dado que un diferencial aplica el mismo par a cada semieje, la potencia se reduce en las otras ruedas, incluso si tienen buena tracción. Este problema puede ocurrir tanto en vehículos 2x4 como 4x4, siempre que una rueda motriz se coloque sobre una superficie con poca tracción o se eleve del suelo. El diseño simple funciona aceptablemente bien para vehículos 2x4. Es mucho menos aceptable para vehículos 4x4, porque estos tienen el doble de ruedas con las que perder tracción, lo que aumenta la probabilidad de que esto ocurra. Los vehículos 4x4 también tienen más probabilidades de circular sobre superficies con tracción reducida. Sin embargo, debido a que el par motor se divide entre cuatro ruedas en lugar de dos, cada rueda recibe aproximadamente la mitad del par que en un vehículo de tracción a dos ruedas, lo que reduce la posibilidad de que las ruedas patinen.

Para evitar deslizamientos, algunos vehículos cuentan con controles para bloquear de forma independiente los diferenciales central, delantero y trasero.

Limitar el deslizamiento

Muchos diferenciales abiertos no tienen forma de limitar la potencia del motor que se transmite a sus ejes de salida. Como resultado, si un neumático pierde tracción al acelerar, ya sea por una situación de baja adherencia (por ejemplo, al conducir sobre grava o hielo) o porque la potencia del motor supera la tracción disponible, el neumático que no patina recibe poca o ninguna potencia del motor. En situaciones de muy baja adherencia, esto puede impedir que el vehículo se mueva. Para solucionar esto, algunos diseños de diferenciales limitan el deslizamiento (estos se denominan diferenciales de deslizamiento limitado) o bloquean temporalmente los dos ejes de salida para asegurar que la potencia del motor llegue por igual a todas las ruedas motrices.

Los diferenciales autoblocantes funcionan bloqueando temporalmente los ejes de salida del diferencial, lo que provoca que todas las ruedas giren a la misma velocidad y proporciona par motor en caso de deslizamiento. Este sistema se utiliza generalmente en el diferencial central, que distribuye la potencia entre los ejes delantero y trasero. Si bien un sistema de transmisión que hace girar todas las ruedas por igual normalmente dificultaría la conducción y causaría problemas de manejo, esto no representa un problema cuando las ruedas patinan.

Una innovación relativamente reciente en la industria automotriz es el control electrónico de tracción . Este sistema utiliza el sistema de frenado del vehículo para reducir la velocidad de una rueda que patina. Esta reducción de velocidad forzada emula la función de un diferencial de deslizamiento limitado y, al aplicar los frenos con mayor intensidad para asegurar que las ruedas giren a la misma velocidad, también puede emular un diferencial autoblocante. Esta técnica normalmente requiere sensores en las ruedas para detectar cuándo una rueda patina y solo se activa cuando se detecta dicho deslizamiento. Por lo tanto, generalmente no existe ningún mecanismo para prevenir activamente el deslizamiento de las ruedas (es decir, no es posible bloquear el diferencial antes de que se produzca el deslizamiento); en cambio, el sistema está diseñado para permitir expresamente que se produzca el deslizamiento y, posteriormente, intentar enviar par motor a las ruedas con mejor tracción. Si se requiere evitar el deslizamiento de todas las ruedas, este diseño resulta limitante.

Palanca selectora: 2H para tracción a dos ruedas, 4H para tracción a las cuatro ruedas de alta gama, 4L para tracción a las cuatro ruedas de baja gama y N para punto muerto.
Palanca de selección: Tracción integral permanente, punto muerto y tracción integral parcial de baja velocidad.

Modos de funcionamiento

La arquitectura de un sistema AWD/4WD se puede describir mostrando sus posibles modos de funcionamiento. [ 1 ] Un solo vehículo puede tener la capacidad de operar en múltiples modos dependiendo de la selección del conductor. Los diferentes modos son:

  • Modo de tracción a dos ruedas: en este modo, solo se acciona un eje (normalmente el trasero). La tracción al otro eje se desconecta. La relación de reparto del par motor es de 0:100.
  • Modo de tracción a las cuatro ruedas: en este caso, dependiendo de la naturaleza de la transferencia de par a los ejes, se pueden definir tres submodos (que se describen a continuación).
  • Modo de tracción parcial: Los ejes delantero y trasero están acoplados rígidamente en la caja de transferencia. Dado que la transmisión no permite diferenciar la velocidad entre los ejes y provocaría torsión, este modo se recomienda únicamente para uso parcial en terrenos irregulares o sueltos, donde es improbable que se produzca torsión. El par máximo puede distribuirse a cualquiera de los ejes, según las condiciones del terreno y el peso sobre ellos.
  • Modo de tracción permanente: Ambos ejes reciben tracción en todo momento, pero un diferencial entre ejes permite que giren a diferentes velocidades según sea necesario. Esto permite que el vehículo se conduzca de forma continua en este modo, independientemente del tipo de superficie, sin riesgo de torsión en la transmisión. Con diferenciales de engranajes cónicos estándar, la distribución del par es 50:50. Los diferenciales planetarios pueden proporcionar distribuciones de par asimétricas según se requiera. Un sistema que funciona permanentemente en modo de tracción permanente se denomina a veces tracción integral permanente (4WD). Si el diferencial entre ejes se bloquea, el modo vuelve a ser de tracción parcial.
  • Modo bajo demanda: En este modo, la caja de transferencia opera principalmente en tracción a dos ruedas (2WD). El par se transfiere al eje secundario según sea necesario, modulando el embrague de transferencia desde un estado abierto hasta un acoplamiento rígido, evitando la torsión excesiva de la transmisión. La modulación del par puede lograrse mediante sistemas de control electrónico/hidráulico activos o mediante dispositivos pasivos, basados ​​en el deslizamiento o el par de las ruedas, como se describe en la sección sobre sistemas de control de tracción.

Además de estos modos básicos, algunas implementaciones pueden combinarlos. El sistema podría tener un embrague en el diferencial central, por ejemplo, capaz de modular el par del eje delantero desde un modo de tracción permanente con una distribución de par de 30:70 en el diferencial central hasta una distribución de par de 0:100 en el modo 2WD.

Historia

Finales del siglo XIX

La locomotora de vapor Diplock de 1893 fue el primer vehículo terrestre con tracción a las cuatro ruedas del mundo.
El híbrido Lohner-Porsche Mixte fue a la vez el primer vehículo híbrido del mundo y el primer vehículo de tracción a las cuatro ruedas sin motor de vapor.

En 1893, antes del establecimiento de la industria automotriz moderna, el ingeniero inglés Bramah Joseph Diplock patentó un sistema de tracción a las cuatro ruedas [ 13 ] para una máquina de vapor , que incluía dirección en las cuatro ruedas y tres diferenciales , la cual fue construida posteriormente. Este desarrollo también incorporó el sistema de ruedas Pedrail de Diplock en lo que fue uno de los primeros automóviles con tracción a las cuatro ruedas en demostrar la capacidad intencional de circular por superficies de carretera difíciles. Esto surgió de la idea previa de Diplock de desarrollar una máquina de vapor para carretera que redujera el daño a las vías públicas.

Ferdinand Porsche (padre) diseñó y construyó un vehículo eléctrico de tracción a las cuatro ruedas mientras trabajaba en la fábrica de vehículos Ludwig Lohner & Co. en Viena en 1899, el cual fue presentado al público en la Exposición Universal de París de 1900. Formado como ingeniero eléctrico , el joven Porsche fue contratado por un fabricante de carruajes comerciales para diseñar y dirigir la fabricación de los primeros "carruajes sin caballos" para Lohner. Los vehículos Lohner-Porsche eran híbridos en serie que utilizaban motores eléctricos en las ruedas motrices, alimentados por baterías, que a su vez se cargaban mediante un generador accionado por un motor de combustión de gasolina. Porsche dividió este sistema para dotar a los vehículos de Lohner de la fiabilidad superior de los coches eléctricos de la década de 1890, pero la instalación de un generador de combustión interna era más barata y mucho más ligera que el enorme paquete de baterías que de otro modo habría sido necesario para ofrecer a los compradores comerciales la autonomía que deseaban, sin mencionar los desafíos de la carga útil. [ 14 ] [ 15 ]

El diseño de motor integrado en las ruedas de Porsche permitía a los clientes de Lohner elegir libremente entre tracción delantera o trasera , pero en 1898, un cliente solicitó que las cuatro ruedas tuvieran motor, pues esperaba obtener un automóvil que le diera ventaja en las carreras de carretera europeas, en su mayoría sin pavimentar, de su época. Sin embargo, a pesar del ingenioso sistema de propulsión híbrida de Porsche, que básicamente solo requería dos motores adicionales y cables de alimentación para lograr la tracción a las cuatro ruedas (o quizás tracción integral ), el automóvil seguía siendo torpemente pesado.

Debido a su singularidad, ni la máquina de vapor para carretera de Diplock, a pesar de ser pionera en el sistema de transmisión con diferencial central, delantero y trasero , ni el híbrido Lohner-Porsche suelen ser reconocidos como los primeros automóviles con tracción a las cuatro ruedas.

Décadas de 1900 a 1920

El Spyker 60 HP de 1903 fue el primer vehículo 4x4 del mundo propulsado directamente por un motor de combustión interna, y el primer coche de carreras 4x4.
Los Jeffery/Nash Quads fueron los primeros vehículos 4x4 producidos en cantidades de cinco cifras (1913-1928).

El primer automóvil del mundo con tracción a las cuatro ruedas impulsado directamente por un motor de combustión interna, y el primero con una configuración de motor delantero y tracción a las cuatro ruedas , fue el Spyker 60 HP holandés . Encargado para la carrera París-Madrid de 1903, fue presentado ese año por los hermanos Jacobus y Hendrik-Jan Spijker de Ámsterdam . [ 16 ] [ 17 ] El deportivo de dos plazas contaba con tracción permanente a las cuatro ruedas y fue también el primer automóvil equipado con un motor de seis cilindros, así como con frenos en las cuatro ruedas. Posteriormente utilizado como coche de carreras de montaña, ahora se exhibe en el Museo Louwman (antiguo Museo Nacional del Automóvil) en La Haya , Países Bajos. [ 18 ]

Los primeros diseños de vehículos con tracción a las cuatro ruedas en Estados Unidos surgieron de la empresa Twyford Motor Car Company .

El Museo Reynolds-Alberta posee un vehículo todoterreno, llamado " Michigan ", de 1905, que se encuentra almacenado sin restaurar.

Los primeros vehículos de tracción a las cuatro ruedas que se produjeron en masa fueron fabricados por la (posteriormente) American Four Wheel Drive Auto Company (FWD) de Wisconsin , fundada en 1908. [ 19 ] (no confundir con el término "FWD" como acrónimo de tracción delantera ). Junto con el Nash Quad de 1 1/2 y 2 toneladas (véase más abajo), el FWD Modelo B de 3 toneladas se convirtió en un camión militar estándar de tracción a las cuatro ruedas para el Ejército de los EE. UU. en la Primera Guerra Mundial. Se fabricaron unos 16.000 camiones FWD Modelo B para los ejércitos británico y estadounidense durante la Primera Guerra Mundial, aproximadamente la mitad por FWD y el resto por otros fabricantes con licencia. Solo alrededor del 20 % de los camiones fabricados eran de tracción a las cuatro ruedas, pero los 4x4 se encontraban con mayor frecuencia en el frente. [ 20 ] [ 21 ]

Entre 1913 y 1919 se fabricaron aproximadamente 11.500 camiones Jeffery / Nash Quad para un uso similar. El Quad no solo contaba con tracción y frenos en las cuatro ruedas, sino también con dirección en las cuatro ruedas. [ 21 ] El Quad fue uno de los primeros vehículos con tracción en las cuatro ruedas que se fabricaron con éxito, y su producción continuó durante 15 años, con un total de 41.674 unidades fabricadas hasta 1928. [ 22 ]

Daimler-Benz también tiene experiencia en vehículos de tracción a las cuatro ruedas. En 1907, Daimler Motoren Gesellschaft construyó un vehículo con tracción a las cuatro ruedas llamado Dernburg-Wagen , equipado también con dirección en las cuatro ruedas . Este vehículo fue utilizado por el funcionario colonial alemán Bernhard Dernburg en Namibia . En 1926, Mercedes y BMW presentaron los sofisticados vehículos G1, G4 y G4 con tracción a las cuatro ruedas. Mercedes y BMW continuaron desarrollando esta tecnología en 1937.

década de 1930

El vehículo de reconocimiento Kurogane Tipo 95 (Japón), fabricado entre 1936 y 1944.
El faetón GAZ-61 de tracción a las cuatro ruedas (Rusia), fabricado entre 1938 y 1945.
Vehículo tipo jeep GAZ-64 de 1940 (Rusia)

La empresa estadounidense Marmon-Herrington se fundó en 1931 para atender el creciente mercado de vehículos todoterreno de precio moderado. Marmon-Herrington se especializó en la conversión de camiones Ford a tracción en las cuatro ruedas y tuvo un comienzo exitoso al obtener contratos para camiones de reabastecimiento de combustible para aeronaves militares y comerciales , chasis 4x4 para el remolque de armamento ligero y un pedido de la Iraqi Pipeline Company para los que eran los camiones más grandes fabricados hasta entonces. [ 23 ]

Los primeros Marmon-Herrington demostraron ser la excepción a la regla: los automóviles y camiones con tracción en las cuatro ruedas desarrollados en la década de 1930 se construyeron principalmente para gobiernos, teniendo en mente aplicaciones bélicas (futuras).

Dodge desarrolló su primer camión de tracción a las cuatro ruedas en 1934: un modelo militar de 1 1/2 toneladas denominado K-39-X-4(USA), del cual se fabricaron 796 unidades para el Ejército de los EE. UU. en varias configuraciones. [ 24 ] Timken suministró los ejes delanteros y las cajas de transferencia, que se añadieron para militarizar un camión civil. La caja de transferencia de Timken fue el primer diseño de tracción parcial , [ 25 ] que permitía al conductor activar o desactivar la tracción a las cuatro ruedas mediante una palanca dentro de la cabina. [ 26 ] [ 27 ] A pesar de los limitados presupuestos militares estadounidenses de la década de 1930, el camión '34 gustó lo suficiente como para que se desarrollara un camión más moderno de 1 + 1 1/2 toneladas , y se produjeron 1700 camiones RF-40-X-4(USA) en 1938 y 292 TF-40-X-4(USA) en 1939. [ 28 ] [ 24 ]

A partir de 1936, la empresa japonesa Tokyu Kurogane Kogyo fabricó aproximadamente 4700 roadsters de tracción a las cuatro ruedas, denominados Kurogane Tipo 95 , vehículos de reconocimiento utilizados por el Ejército Imperial Japonés desde 1937 hasta 1944, durante la Segunda Guerra Sino-Japonesa . Se fabricaron tres estilos de carrocería diferentes: un roadster de dos puertas, una camioneta de dos puertas y un faetón de cuatro puertas, todos equipados con una caja de transferencia que accionaba las ruedas delanteras, impulsados ​​por un motor bicilíndrico en V OHV de 1,3 litros, refrigerado por aire. [ 29 ]

Los Mercedes-Benz G5 y BMW 325 4×4 de 1937 contaban con tracción integral permanente, dirección en las cuatro ruedas, tres diferenciales autoblocantes y suspensión totalmente independiente. Su producción respondía a la demanda gubernamental de un vehículo de pasajeros con tracción a las cuatro ruedas. Los modernos Geländewagen, como el Mercedes-Benz Clase G, aún conservan algunas de estas características, a excepción de la suspensión totalmente independiente, ya que esta puede comprometer la altura libre al suelo. El Unimog también es resultado de la tecnología 4×4 de Mercedes.

El primer vehículo todoterreno de fabricación rusa, también en parte para uso civil, fue el GAZ-61 , desarrollado en la Unión Soviética en 1938. El término "uso civil" puede resultar un tanto inexacto, ya que la mayoría, si no todos, fueron utilizados por el gobierno y el ejército soviéticos (como vehículos de mando), pero la versión GAZ-61-73 es el primer vehículo todoterreno con carrocería sedán cerrada convencional . Algunos elementos del chasis se utilizaron en vehículos militares posteriores, como el GAZ-64 de 1940 y el GAZ-67 de 1943 , así como en el GAZ-69 de posguerra y el GAZ-M-72, de uso puramente civil, basado en el GAZ-20 "Victory" de tracción trasera y fabricado entre 1955 y 1958. La vida civil soviética no permitió la proliferación de productos civiles como el Jeep en Norteamérica, pero durante la década de 1960, la tecnología de los vehículos 4x4 soviéticos se mantuvo a la par con los modelos británicos, alemanes y estadounidenses, incluso superándolos en algunos aspectos, y con fines militares se desarrolló, produjo y utilizó con la misma intensidad.

La Segunda Guerra Mundial: un salto en la proliferación de la tracción integral.

El Jeep Willys estadounidense de 1940-1945

Hasta que el ejército necesitó vehículos todoterreno a gran escala, los vehículos con tracción a las cuatro ruedas y tracción integral no habían encontrado su lugar. El Jeep de la Segunda Guerra Mundial , desarrollado originalmente por American Bantam , pero producido en masa por Willys y Ford, se convirtió en el vehículo con tracción a las cuatro ruedas más conocido del mundo durante la guerra. [ 30 ] Las variantes estadounidenses Dodge WC y Chevrolet G506 4×4 también se produjeron por cientos de miles, así como los camiones Canadian Military Pattern , de los cuales los 4×4 fueron, con mucho, los más frecuentes entre sus diversas configuraciones de transmisión. En total, Norteamérica fabricó alrededor de 1,5 millones de vehículos con tracción 4×4 durante la guerra, [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

La disponibilidad de ciertos componentes críticos, como las cajas de transferencia y especialmente las juntas homocinéticas, afectó el desarrollo. Aunque no se usaban mucho en vehículos comerciales, [ nb 1 ] todos los vehículos con tracción integral los necesitaban; y usarían dos o tres veces más ejes motrices, lo que significaba más engranajes que cortar para todos los diferenciales. Producidos hasta la guerra por unas pocas empresas especializadas con capacidad limitada, a partir de la primavera de 1942, Ford , Dodge y Chevrolet se unieron a la fabricación de estos en una cantidad más de 100 veces mayor que en 1939. [ 34 ]

Aunque Rusia ya contaba con su propio vehículo tipo jeep (el GAZ-64) en funcionamiento en 1940, un año antes que el jeep estadounidense, en los primeros años de la guerra dependió en gran medida de los vehículos del programa de Préstamo y Arriendo , proporcionados por los aliados occidentales. En 1943, lanzaron una versión mejorada: el GAZ-67 .

Por el contrario, el equivalente más cercano al jeep de las potencias del Eje , el VW Kübelwagen , del que solo se fabricaron unos 50.000 ejemplares, aunque estaba equipado con bujes de engranajes pórtico , solo tenía tracción trasera.

1945–1960

Un Jeep Willys CJ-2A de 1945
Una Dodge Power Wagon de primera generación

Willys presentó el modelo CJ-2A en 1945, el primer vehículo de tracción a las cuatro ruedas de producción en serie para el mercado general. Gracias al éxito del omnipresente Jeep durante la Segunda Guerra Mundial, su robustez y utilidad sentaron las bases para muchos vehículos de tracción a las cuatro ruedas posteriores. [ 35 ] Dodge también comenzó la producción de las camionetas civiles Power Wagon con tracción a las cuatro ruedas para el año modelo 1946. Tanto Willys como Dodge se desarrollaron directamente a partir de sus predecesores de la Segunda Guerra Mundial.

Igualmente cuadrado que el Jeep y también con motor de cuatro cilindros en línea, el Land Rover apareció en el Salón del Automóvil de Ámsterdam en 1948. Concebido originalmente como un producto provisional para la problemática compañía automovilística Rover, a pesar de la crónica falta de inversión, tuvo mucho más éxito que sus turismos. Inspirado en un Willys MB —el omnipresente "jeep" de la Segunda Guerra Mundial— que se utilizaba con frecuencia fuera de la carretera en la granja del ingeniero jefe Maurice Wilks , Land Rover desarrolló en la década de 1970 el Range Rover , un vehículo de lujo con tracción a las cuatro ruedas, más refinado pero igualmente capaz fuera de la carretera .

Con la adquisición del nombre "Jeep" en 1950, Willys se había hecho con el control de la marca. Su sucesor, Kaiser Jeep , presentó en 1963 una revolucionaria camioneta 4x4 llamada Wagoneer. No solo era técnicamente innovadora, con suspensión delantera independiente y la primera transmisión automática acoplada a la tracción 4x4, sino que también estaba equipada y acabada como un automóvil de pasajeros convencional. [ 36 ] En efecto, fue la antecesora del SUV moderno . La lujosa Super Wagoneer con motor V8 de AMC o Buick , producida entre 1966 y 1969, elevó aún más el listón.

Jensen aplicó el sistema de tracción integral permanente Formula Ferguson (FF) a 318 unidades de su Jensen FF fabricadas entre 1966 y 1971, lo que marcó la primera vez que se utilizó la tracción a las cuatro ruedas en un automóvil deportivo GT de producción . [ 37 ] Mientras que la mayoría de los sistemas de tracción a las cuatro ruedas distribuyen el par de manera uniforme, el Jensen distribuyó el par aproximadamente un 40 % en la parte delantera y un 60 % en la trasera mediante el ajuste de la relación de transmisión entre la parte delantera y trasera.

Décadas de 1970 a 1990

American Motors Corporation (AMC) adquirió la división Jeep de Kaiser en 1970 y rápidamente mejoró y amplió toda la línea de vehículos todoterreno 4x4. Con su mayor aptitud para la carretera, el Grand Wagoneer, el modelo tope de gama y de tamaño completo, continuó compitiendo con los automóviles de lujo tradicionales . [ 38 ] En parte fabricado a mano, se mantuvo relativamente sin cambios durante su producción hasta 1991, incluso después de la compra de AMC por parte de Chrysler .

Subaru presentó el Leone en 1972, un vehículo que amplió su categoría: una camioneta compacta y económica con un sistema de tracción a las cuatro ruedas de servicio ligero y a tiempo parcial que no podía activarse en pavimento seco. En septiembre, AMC presentó el sistema de tracción integral permanente Quadra Trac para los modelos Jeep Cherokee y Wagoneer de 1973. [ 39 ] Gracias a la tracción integral permanente, que evitaba que el conductor tuviera que bajarse para bloquear los cubos y seleccionar manualmente entre los modos 2WD y 4WD, dominó a todas las demás marcas en las competiciones de rally de la FIA. Gene Henderson y Ken Pogue ganaron el campeonato FIA del Rally Press-on-Regardless con un Jeep equipado con Quadra Trac en 1972. [ 40 ]

Jensen FF de 1969 , el primer deportivo GT de producción en serie con tracción a las cuatro ruedas del mundo.
Un AMC Eagle familiar de 1987 con tracción integral, el modelo más popular de la gama.
Un AMC Eagle AWD convertible de 1981

American Motors presentó el innovador Eagle para el año modelo 1980. [ 41 ] Estos fueron los primeros automóviles estadounidenses de producción en masa en utilizar el sistema completo de motor delantero y tracción en las cuatro ruedas. [ 42 ] El AMC Eagle se ofreció como sedán , cupé y familiar con modelos de pasajeros con tracción integral automática permanente. Los nuevos Eagles combinaron la tecnología Jeep con una plataforma de automóviles de pasajeros AMC existente y probada . Introdujeron una nueva categoría de productos de "sport-utility" o SUV crossover . Los Eagles de AMC venían con la comodidad y los equipamientos de alto nivel que se esperaban de los modelos de pasajeros regulares y utilizaban la tecnología todoterreno para un margen adicional de seguridad y tracción. [ 43 ]

El diferencial central de fluido viscoso del Eagle proporcionaba una transferencia de potencia suave y silenciosa, dirigida proporcionalmente al eje con mayor tracción. Se trataba de un verdadero sistema de tracción integral permanente que funcionaba únicamente en tracción a las cuatro ruedas, evitando un desgaste excesivo de la suspensión y los componentes de la transmisión. No se utilizaba la reductora en la caja de transferencia. Este sistema se convirtió en el precursor de los diseños posteriores de otros fabricantes. [ 44 ] La prensa automovilística de la época probó la tracción de los Eagle y la describió como muy superior a la de Subaru, afirmando que podía superar a muchos vehículos todoterreno. La revista Four Wheeler concluyó que el AMC Eagle era «El comienzo de una nueva generación de automóviles». [ 45 ]

Los Eagles eran populares (especialmente en zonas nevadas ), tenían capacidad de remolque y venían en varios niveles de equipamiento, incluyendo acabados deportivos y de lujo. En 1981 se añadieron dos modelos más: el subcompacto SX/4 y el Kammback. También se ofrecieron una transmisión manual y un sistema de desconexión del eje delantero para un mayor ahorro de combustible. Entre 1981 y 1982 se añadió a la línea un convertible único. La carrocería monocasco del Eagle se reforzó para la conversión y tenía una barra targa de acero con una sección de techo de fibra de vidrio desmontable. [ 46 ] La camioneta Eagle se mantuvo en producción durante un año modelo después de que Chrysler adquiriera AMC en 1987. La producción total del AMC Eagle fue de casi 200.000 vehículos.

En 1980, Audi también presentó un automóvil de carretera con tracción integral permanente, el Audi Quattro . El ingeniero de chasis de Audi, Jörg Bensinger , había observado durante las pruebas de invierno en Finlandia que un vehículo utilizado por el ejército de Alemania Occidental , el Volkswagen Iltis , podía superar a cualquier Audi de alto rendimiento. Propuso desarrollar un automóvil con tracción a las cuatro ruedas que también se utilizaría en rallies para mejorar la imagen conservadora de Audi. El sistema Audi quattro se convirtió en una característica de los automóviles de producción.

En 1987, Toyota también desarrolló un automóvil diseñado para competir en rallies. [ 47 ] Se produjo un número limitado de vehículos especiales de homologación FIA Celica GT-Four (conocido como Toyota Celica All-Trac Turbo en Norteamérica). El sistema All-Trac estuvo disponible posteriormente en los modelos de producción en serie Toyota Camry , Toyota Corolla y Toyota Previa .

Algunos de los primeros coches con motor central y tracción a las cuatro ruedas fueron los diversos coches de rally homologados para circular por carretera, fabricados para la homologación del Grupo B , como el Ford RS200 fabricado entre 1984 y 1986. En 1989, el fabricante especializado Panther Westwinds creó un vehículo con motor central y tracción a las cuatro ruedas, el Panther Solo 2 .

2000–present

En Estados Unidos, a finales de 2013, los vehículos con tracción integral (AWD) representaban el 32% de las ventas de vehículos ligeros nuevos, un 5% más que en 2008. [ 48 ] Esto se debe en gran parte a la popularidad de los crossovers . [ 48 ] La mayoría de los crossovers ofrecen esta tecnología popular, a pesar de que aumenta el precio del vehículo y el consumo de combustible. [ 49 ] Los fabricantes de automóviles han inundado a los consumidores con publicidad que proclama la tracción integral como una característica de seguridad, aunque la ventaja de la tracción integral sobre la tracción delantera se manifiesta en la aceleración, no en el frenado ni en la dirección. [ 50 ] Las pruebas han demostrado que, si bien la tracción integral proporciona una mejor aceleración en condiciones invernales, no ayuda con el frenado. [ 51 ]

En 2008, Nissan presentó el GT-R con una transmisión trasera . El sistema de tracción integral requiere dos ejes de transmisión : un eje principal que va del motor a la transmisión y al diferencial, y un segundo eje de transmisión que va de la transmisión a las ruedas delanteras. [ 52 ]

Usos

Carreras en carretera

A Spyker se le atribuye la construcción y la conducción del primer coche de carreras con tracción a las cuatro ruedas, el Spyker 60 HP, en 1903. [ 53 ] [ 17 ]

Bugatti creó un total de tres coches de carreras con tracción a las cuatro ruedas, el Tipo 53 , en 1932, pero estos coches eran conocidos por su mala maniobrabilidad .

Miller fabricó el primer automóvil con tracción en las cuatro ruedas que se clasificó para las 500 Millas de Indianápolis, el Miller Gulf Special de 1938 .

Ferguson Research Ltd. construyó el coche de Fórmula 1 P99 con motor delantero que ganó una carrera fuera del Campeonato Mundial con Stirling Moss en 1961. En 1968, el equipo Lotus compitió en las 500 Millas de Indianápolis y tres años después en la Fórmula 1 con el Lotus 56 , que tenía motores de turbina y tracción a las cuatro ruedas, así como el Lotus 63 de 1969 con tracción a las cuatro ruedas que tenía el motor Ford Cosworth V8 de 3 litros estándar . Matra también compitió con un MS84 similar, y McLaren inscribió su M9A en el Gran Premio de Gran Bretaña , mientras que el fabricante de motores Cosworth produjo su propia versión, que fue probada pero nunca compitió. Todos estos coches de F1 fueron considerados inferiores a sus contrapartes de tracción trasera, ya que la llegada de la carga aerodinámica descendente significó que se podía obtener una tracción adecuada de una manera más ligera y mecánicamente más eficiente, y la idea fue descontinuada, aunque Lotus lo intentó repetidamente.

Nissan y Audi tuvieron éxito con la tracción integral en las carreras de carretera con la llegada del Nissan Skyline GT-R de la primera en 1989. El éxito fue tal que dominó el circuito japonés durante los primeros años de producción, logrando victorias aún mayores e impresionantes en Australia antes de que las penalizaciones por peso impusieran una prohibición de facto al vehículo. La victoria más controvertida fue la conseguida en el Gran Premio de Macao de 1990 , donde el coche lideró de principio a fin. El dominio de Audi en la Serie Trans-Am en 1988 fue igualmente controvertido, ya que provocó una penalización por peso a mitad de temporada y una revisión del reglamento que prohibió todos los coches con tracción integral; su dominio en Super Touring finalmente llevó a una prohibición de la FIA sobre el sistema de tracción integral en 1998.

Las nuevas regulaciones de las 24 Horas de Le Mans de 2011 podrían revivir la tracción integral (AWD/4WD) en las carreras de carretera, aunque estos sistemas solo están permitidos en los nuevos prototipos híbridos de Le Mans . [ 54 ] Un ejemplo es el Audi R18 e-tron quattro (ganador de la carrera de 2012 , el primer híbrido/4WD en ganar Le Mans), que utiliza un motor eléctrico en el eje delantero con el motor de gasolina en el trasero. [ 55 ]

En camiones pesados

Los camiones de servicio mediano y pesado han adoptado recientemente la tracción 4x4; los camiones medianos 4x4 se popularizaron después de que Ford comenzara a vender los camiones Ford Super Duty . Estos camiones compartían muchas piezas entre los modelos ligeros y medianos, lo que redujo los costos de producción. El eje delantero Dana 60 se utiliza tanto en los camiones Super Duty medianos como en los ligeros. Además, los Tres Grandes compartían piezas entre sí, lo que redujo los costos. El Dana S 110 se utiliza actualmente para la tracción trasera en los camiones medianos de Ford y Ram. El Dana 110 también se utilizó en los 4x4 de General Motors . Ram Trucks comenzó a vender camiones medianos, 4x4 y 4x2, en 2008. General Motors vendió un 4x4 para los años modelo 2005-2009.

En equipos de construcción

Una retroexcavadora Case con tracción a las cuatro ruedas.

Volvo presentó la retroexcavadora de tracción a las cuatro ruedas Modelo 646 en 1977. [ 56 ]

Terminología

En términos de ingeniería, "tracción en las cuatro ruedas" designa un vehículo con potencia distribuida en cuatro ruedas a través de al menos dos ejes. El término "4×4" (que se pronuncia " cuatro por cuatro ") se utilizaba para describir los vehículos militares norteamericanos con tracción en las cuatro ruedas ya en la década de 1940, [ 57 ] donde el primer número indica la cantidad de ruedas en un vehículo y el segundo, la cantidad de ruedas motrices.

Los camiones con neumáticos dobles en el eje trasero y dos ejes motrices se clasifican como 4x4 a pesar de tener seis ruedas, ya que las ruedas traseras, al estar emparejadas, se comportan como una sola a efectos de tracción y clasificación. Los vehículos 6x6 auténticos , que tienen tres ejes motrices, se clasifican como 6x6 independientemente del número de ruedas que tengan. Ejemplos de estos, con dos ejes traseros y uno delantero, son el Pinzgauer de seis ruedas , popular entre las fuerzas armadas de todo el mundo, y el GMC CCKW de diez ruedas , famoso por el ejército estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial.

El término «cuatro ruedas» se refiere a vehículos todoterreno y no debe confundirse con «tracción a las cuatro ruedas». En este caso, el término «cuatro» indica que el vehículo tiene cuatro ruedas, no necesariamente todas motrices.

Sistemas inusuales

Impulsado por la necesidad percibida de un vehículo todoterreno sencillo y económico para la exploración petrolera en el norte de África, el fabricante francés de automóviles Citroën desarrolló el 2CV Sahara en 1958. A diferencia de otros vehículos 4x4, que utilizan una caja de transferencia convencional para impulsar los ejes delantero y trasero, el Sahara tenía dos motores, cada uno impulsando independientemente un eje separado, con el motor trasero orientado hacia atrás. Los dos aceleradores, embragues y mecanismos de cambio de marchas podían conectarse, de modo que los dos motores de 12 hp (9 kW) y 425 cc (26 pulgadas cúbicas) podían funcionar simultáneamente, o bien separarse y el coche podía ser impulsado únicamente por uno de ellos. Combinado con dos depósitos de combustible y dos baterías (que podían configurarse para alimentar uno o ambos motores), la redundancia de dos sistemas de transmisión independientes significaba que podían regresar a la civilización incluso después de fallas mecánicas importantes. Solo se fabricaron alrededor de 700 de estos coches, y se sabe que solo existen 27 en la actualidad. [ 58 ]     

A mediados de la década de 1960, BMC experimentó con un Mini Moke de doble motor (conocido como "Twini Moke"), pero nunca llegó a producirlo en serie. Este modelo aprovechaba la configuración del Mini , con un motor transversal y la caja de cambios en el cárter . Simplemente instalando un segundo conjunto de motor y caja de cambios en la parte trasera, se podía crear un sistema 4x4 rudimentario. Los primeros prototipos contaban con palancas de cambio y embragues independientes para cada motor. Las versiones posteriores, enviadas al ejército británico para su evaluación , incorporaban sistemas interconectados más fáciles de usar.

En 1965, AJM Chadwick patentó un sistema de tracción a las cuatro ruedas (GB 1113068) que utilizaba ruedas hemisféricas para vehículos todoterreno. Veinte años después, BTE Warne patentó (GB 2172558), una mejora del diseño de Chadwick que prescindía de diferenciales. Gracias al uso de ruedas casi esféricas con la posibilidad de inclinar y girar cada rueda de forma coordinada, las ruedas motrices mantienen una tracción constante. Además, todas las ruedas motrices son direccionales, y como no es necesario emparejarlas, es posible fabricar vehículos con un número impar de ruedas sin que ello afecte a la integridad del sistema. La desaceleración progresiva se consigue modificando dinámicamente la relación de diámetros efectivos de las ruedas delanteras y traseras.

Volkswagen Motorsport , con la ayuda de la empresa austriaca Kaimann Racing para el desarrollo, utilizó un Golf Mk2 de doble motor para la Pikes Peak International Hill Climb de 1985 , 1986 y 1987. [ 59 ]

Suzuki Motors presentó el Suzuki Escudo Pikes Peak Edition en 1996. Las versiones anteriores de Suzuki tenían dos motores; a partir de 1996, el motor es un V6 biturbo de 2.0 litros, acoplado a una transmisión manual secuencial de seis velocidades.

Nissan Motors ha desarrollado un sistema llamado E-4WD , diseñado para vehículos que normalmente tienen tracción delantera; sin embargo, las ruedas traseras son impulsadas por motores eléctricos. Este sistema se introdujo en algunas variantes del Nissan Cube y Tiida . (Es similar al sistema utilizado en el Ford Escape Hybrid AWD. [ 60 ] )

La división Jeep de Chrysler presentó el prototipo Jeep Hurricane , con dos motores y 670 hp (500 kW), en el Salón Internacional del Automóvil de Norteamérica de Detroit de 2005. Este vehículo cuenta con una singular capacidad de desplazamiento lateral, que le permite girar 360° sobre su propio eje. Esto se logra mediante la propulsión conjunta de las ruedas izquierdas y derechas, en lugar de la propulsión conjunta de las delanteras y traseras. Una caja de cambios central permite que un lado se mueva en sentido contrario al otro. Además, incorpora dos motores Hemi V8.  

Algunos vehículos híbridos, como el Lexus RX400h, proporcionan potencia a un sistema de tracción integral mediante dos motores eléctricos: uno para las ruedas delanteras y otro para las traseras. En el caso de la versión con tracción integral del Lexus RX400h (y su equivalente de Toyota, el Harrier híbrido), las ruedas delanteras pueden recibir potencia directamente del motor de gasolina, además de la que proporcionan los motores eléctricos, mientras que las traseras solo reciben potencia del segundo motor eléctrico. La transferencia de potencia se gestiona automáticamente mediante la electrónica interna en función de las condiciones de tracción y las necesidades, lo que lo convierte en un sistema de tracción integral.

El sistema 4RM utilizado en el Ferrari FF y Purosangue es único, ya que cuenta con una transmisión trasera y una transmisión delantera secundaria conectada directamente al motor. El vehículo funciona principalmente con tracción trasera. Los embragues de la transmisión delantera se acoplan cuando las ruedas traseras patinan. La potencia a las ruedas delanteras se transmite a través de dos paquetes de embragues de variación continua que pueden "patinar" para proporcionar la velocidad requerida de las ruedas. La transmisión delantera tiene tres marchas: dos hacia adelante y una marcha atrás. Las dos marchas hacia adelante de la transmisión delantera coinciden con las cuatro marchas hacia adelante inferiores de la transmisión trasera. No se utiliza en marchas más altas. La conexión entre esta caja de cambios y cada rueda delantera se realiza mediante embragues independientes tipo Haldex, sin diferencial. Debido a la diferencia en las relaciones de transmisión, los embragues patinan continuamente y solo transmiten, como máximo, el 20% del par motor. [ 61 ]

A finales de la década de 1970, International Harvester desarrolló una alternativa económica a la tracción a las cuatro ruedas. Utilizaron dos ejes traseros de tracción a dos ruedas de sus tractores modelo 1086 y los acoplaron en su nuevo tractor modelo 3588. Debido a que este sistema no tenía caja de transferencia y consistía simplemente en dos sistemas de tracción a dos ruedas unidos, se le denominó "2+2". [ 62 ]

Sistemas por tipo de diseño

Diferencial central con bloqueo mecánico

  • Alfa Romeo 164 Q4 (acoplamiento viscoso central, unidad epicicloidal y diferencial trasero Torsen)
  • Alfa Romeo 155 Q4 (unidad epicicloidal central, acoplamiento viscoso Ferguson y diferencial trasero Torsen)
  • AMC Eagle (acoplamiento viscoso central)
  • AudiQuattro Coupé, 80, 90, 100 y 200 (diferenciales central y trasero autoblocantes) – hasta 1987
  • Audi Q7 – doble piñón 50/50 con embrague de bloqueo
  • BMW Serie 3 y Serie 5 en la década de 1980: diferencial central planetario con una distribución de par de 37-63 (delantero-trasero) y bloqueo viscoso (también en el diferencial trasero, pero no en el delantero).
  • Chevrolet K Fleetside , K Stepside , K Blazer y K Suburban de línea redondeada : tracción integral permanente (1973-1979) , caja de transferencia New Process 203 de dos velocidades, diferencial central con distribución de par 50:50 y bloqueo. El diferencial trasero hipoide con bloqueo automático Eaton era opcional .
  • Ford Escort RS (modelos RS 2000 16v 4×4 y RS Cosworth), Sierra Cosworth, Sierra y Granada 4×4,
  • Dodge Power Wagon – tracción integral permanente (1974–1979) caja de transferencia New Process 203 de dos velocidades, diferencial central con división de par 50:50 y bloqueo.
  • Ford Expedition (1997-presente) y Expedition EL/Max (2007-presente): tracción integral automática ControlTrac con caja de transferencia BorgWarner de dos velocidades y doble rango , y diferencial central multidisco con bloqueo inteligente .
  • Ford Explorer (1995–2010) – tracción integral automática ControlTrac con caja de transferencia BorgWarner de dos velocidades y doble rango, y diferencial central multidisco con bloqueo inteligente.
  • Ford F-Series – tracción integral permanente (1974–1979) caja de transferencia New Process 203 de dos velocidades, diferencial central con reparto de par 50:50 y bloqueo.
  • GMC Rounded-Line K Wideside , K Fenderside , K Jimmy y K Suburban : tracción integral permanente (1973-1979), caja de transferencia New Process 203 de dos velocidades, diferencial planetario central con distribución de par 50:50 y bloqueo. El diferencial trasero hipoide con bloqueo automático Eaton era opcional.
  • H1 y Humvee NVG 242HD AMG con diferencial central abierto, diferencial central bloqueado, punto muerto y reductora bloqueada. También contaban con diferencial Torsen1 en los ejes delantero y trasero. El H1 pasó a usar Torsen2 al incorporar el ABS. El H1 Alpha ofrecía diferenciales bloqueables opcionales en lugar de los Torsen.
  • Hummer H2, H3 40/60 planetario con bloqueo
  • Jeep Grand Cherokee, Commander (excepto los modelos equipados con Quadra-Trac I)
  • Jeep Liberty , Jeep Cherokee (XJ) , Dodge Durango ( Select-Trac ) – Caja de transferencia NV 242: tracción trasera, diferencial central abierto, diferencial central bloqueado, punto muerto, reductora.
  • Jeeps de tamaño completo con Borg Warner QuadraTrac: diferencial central de deslizamiento limitado, diferencial central bloqueado 50/50. La reductora podía utilizarse en modo bloqueado o desbloqueado, lo que permitía su uso en pavimento.
  • Land Rover Defender (y modelos Serie III V8 )
  • Land Rover Discovery /LR3
  • Land Rover Freelander
  • Lada Niva (VAZ-2121): tracción integral permanente con diferencial central abierto. Caja de transferencia con reductora y bloqueo manual del diferencial central. La reductora se puede seleccionar en modo bloqueado o desbloqueado, lo que permite su uso en pavimento.
  • Lexus RX300: acoplamiento viscoso a través del diferencial central, que de otro modo estaría abierto.
  • Lincoln Navigator (1998–2006) – tracción integral automática ControlTrac con caja de transferencia BorgWarner de dos velocidades y doble rango, y diferencial central multidisco con bloqueo inteligente.
    • Navigator y Navigator L (2007-presente) utilizan una caja de transferencia de una sola velocidad y un solo rango, sin engranajes reductores.
  • Mercedes-Benz Unimog (bloqueo central y trasero con hasta 10 marchas de baja velocidad).
  • Mercedes-Benz Clase G (bloqueo central y bloqueos en ambos ejes, delantero y trasero)
  • Mercedes-Benz Clase GL – Sistema de tracción integral 4Matic
  • Mitsubishi Pajero (también conocido como Montero o Shogun)
  • Porsche Cayenne – Paquete de embrague planetario 38/62 con bloqueo
  • Range Rover Classic 1970–1995, todos con tracción integral permanente, ya sea diferencial de deslizamiento limitado (LSD) de placas, bloqueo manual o diferencial central viscoso Ferguson.
  • Range Rover de segunda generación (1994-2002), tracción integral permanente, diferencial central viscoso Ferguson.
  • Suzuki Grand Vitara /Escudo (modelos de 2005 en adelante, excepto el XL-7): tracción integral permanente con diferencial central de deslizamiento limitado, tracción integral todoterreno con bloqueo de diferencial central seleccionable y caja de transferencia de baja velocidad con 4 modos (4h, 4h lock, 4l n), control de tracción y control electrónico de estabilidad.
  • Subaru : las transmisiones manuales vienen con un diferencial central viscoso 50/50; en algunos mercados, ciertos modelos con transmisión manual estaban equipados con engranajes de baja velocidad sincronizados en el eje de entrada de la transmisión; los modelos de alto rendimiento incluyen un diferencial planetario con bloqueo regulado por computadora; los modelos con transmisión automática tienen un embrague de transferencia variable controlado electrónicamente.
  • Toyota Land Cruiser
  • Toyota Sequoia (Multimodo)
  • Volkswagen Touareg - doble piñón 50/50 con embrague de bloqueo

Diferencial central Torsen

Diferencial central sin bloqueo

  • BMW Serie 3 y X5 entre 2001 y xDrive : diferencial central planetario con reparto de par permanente 38–62 (delantero-trasero) #
  • Cadillac Escalade, STS AWD, SRX AWD (Las dos primeras generaciones tenían un embrague viscoso en el diferencial central) #
  • Chrysler 300C AWD#
  • Dodge Ramcharger 1974–1981 – Caja de transferencia NP203 de tracción integral permanente
  • Dodge Magnum, Charger AWD #
  • GMC Yukon Denali, XL Denali, Sierra Denali #
  • Automóviles Mercedes 4MATIC , Clase R y Clase ML (tenga en cuenta que algunos ML tenían reductora) #
  • Caja de transferencia NP203 de tracción integral permanente para Plymouth Trail Duster 1974–1981
  • Toyota Highlander #
  • Toyota Sienna AWD (−2010 solamente) #

Los sistemas mencionados anteriormente que terminan con "#" funcionan utilizando selectivamente el sistema de control de tracción (a través del ABS) para frenar una rueda que patina.

Sistemas de embrague múltiple

Acoplamiento de embrague multidisco

Nota: todo lo anterior funciona como 2WD cuando el acoplamiento del embrague multidisco no está acoplado (con excepción de los modelos Subaru), y como 4WD de alta gama en un sistema 4WD de tiempo parcial cuando el embrague está acoplado (generalmente por computadora aunque algunos permiten control manual). Algunos en esta categoría tienen diferentes grados de control en la distribución de torque entre delantero y trasero al permitir que algunos de los embragues en un acoplamiento de embrague multidisco se acoplen y patinen cantidades variables. Un ejemplo de un sistema como este es el sistema BorgWarner i-Trac (TM). Nota: la lista de autos basada en Haldex Traction fue creada a partir de la lista en el sitio web corporativo de Haldex Traction: Haldex Cars . Una versión del sistema BorgWarner ITM3e se usa en los Porsche 911TT de 2006 en adelante. El Borg-Warner ITM 3e también se usa en el Hyundai Santa Fe de 2006 en adelante y el Hyundai Tucson . En los Hyundai, el ITM 3e funciona como un sistema de tracción integral permanente con una distribución de par normal de 95:5. En condiciones extremas, el sistema se puede bloquear con una distribución 50:50 mediante el botón 4WD LOCK.

Tiempo parcial

Estos vehículos carecen de diferencial central. Al no contar con un diferencial central que permita diferencias de velocidad entre las ruedas delanteras y traseras al girar, se produce un ligero deslizamiento de los neumáticos durante las curvas. En superficies resbaladizas, esto no representa un problema, pero al girar sobre pavimento seco, los neumáticos se adhieren, luego se ven obligados a deslizarse, volver a adherirse, y así sucesivamente, hasta completar el giro. Esto provoca una sensación de rebote o bloqueo en el vehículo. No se recomienda utilizar un sistema de tracción 4x4 parcial en superficies duras, ya que puede dañar la transmisión. Las cajas de transferencia de tracción parcial son el estándar de la industria para camionetas 4x4. Si bien otras cajas de transferencia pueden considerarse más robustas, su mayor número de piezas móviles y complejidad pueden, en ocasiones, hacerlas menos duraderas.

Véase también

Notas a pie de página

  1. Los vehículos de tracción delantera aún no se habían generalizado en ese momento.

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