Transmisión en H

Un sistema de transmisión en H es un sistema utilizado en vehículos todoterreno pesados ​​con tracción 6×6 u 8×8 para suministrar potencia a cada rueda.

Los sistemas de transmisión en H no utilizan ejes, sino estaciones de rueda individuales, generalmente montadas sobre un chasis de tipo punt . Un único diferencial divide la transmisión en dos semiejes, izquierdo y derecho, que discurren longitudinalmente por las esquinas inferiores del chasis. En cada estación de rueda, una caja de engranajes cónicos impulsa el semieje hacia la rueda.

• Cada estación de rueda tiene suspensión independiente .
• Mayor distancia al suelo que los ejes convencionales, ya que no hay una carcasa central para el diferencial y la transmisión final .
• Menor peso no suspendido, ya que solo se soportan los semiejes, y no el diferencial central de un eje.
• Solo se requiere un diferencial; sin embargo, esto también exige que la transmisión final transmita todo el par motor del vehículo.
• Aunque una rueda pierda tracción, las demás ruedas de ese lado conservan la tracción; en efecto, se activa permanentemente un bloqueo diferencial longitudinal . Esto tiene la desventaja de provocar torsión en la transmisión .

La transmisión en H no se usa comúnmente en vehículos de cuatro ruedas, ya que es relativamente compleja para vehículos pequeños. En Occidente, se ha utilizado principalmente en chasis militares 6×6. Los vehículos del Pacto de Varsovia , como las series Tatra 813 y MAZ-535 , se basaban en chasis de estructura central estrecha con un eje de transmisión central .

El sistema H-drive fue desarrollado por primera vez por Hub van Doorne del fabricante de camiones holandés DAF . Era una derivación de su conversión Trado para producir un camión todoterreno 6×4 a partir de un chasis comercial 4×2 . El Trado utilizaba una suspensión trasera de bogie para ambos juegos de ruedas traseras. Esta suspensión, más conocida gracias al Scammell Pioneer de 1927, utiliza un único eje central, o árbol de transmisión, que a su vez acciona dos balancines ( balanceur , en holandés), uno a cada lado. Las ruedas están soportadas por semiejes en voladizo. La conversión añadió los balancines a los extremos del eje original del camión. A partir de ese punto, la transmisión entre los ejes de cada lado quedó separada lateralmente.

En 1938, una versión posterior de la conversión Trado 3 añadió tracción a las ruedas delanteras, convirtiendo así un vehículo 6×4 en uno 6×6 . A diferencia de la mayoría de los vehículos con tracción integral, el eje delantero ya no era un eje rígido con articulación adicional para la dirección, sino que utilizaba dos ejes de transmisión separados, uno para cada cubo delantero.

Este principio de transmisión dividida ya estaba establecido para la parte delantera del Trado, por lo que para van Doorne fue un paso menor dividir la transmisión también a las ruedas traseras. El DAF YA-328 utilizaba balancines donde el eje no era más que un pivote y la transmisión se suministraba completamente mediante ejes de transmisión longitudinales externos, uno a cada lado. ^{[ 1 ]} Como era habitual en los vehículos pesados ​​de este período, las transmisiones finales y la transmisión en ángulo recto a los semiejes se combinaban a través de una caja de engranajes helicoidales . Esto también tenía la ventaja de que es fácil conectar dichas cajas en serie, utilizando el extremo posterior del eje helicoidal como salida.

Este tipo de transmisión fue utilizada por DAF para varios tipos de vehículos militares:

• El DAF YA-054 de tracción a las cuatro ruedas (prototipo)
• El DAF YA-126 con tracción a las cuatro ruedas
• El DAF YA-328 de tracción a las 6 ruedas
• El vehículo blindado de transporte de personal DAF YP-408 de tracción a las seis ruedas (8×6)

DAF también fabricaba automóviles y era particularmente conocida por su transmisión continuamente variable Variomatic , introducida con el DAF 600 en 1958. Aunque a una escala diferente a la de sus vehículos militares, estos también utilizaban el principio inusual (fuera de DAF) de una transmisión dividida en paralelo.

La primera producción importante del sistema de transmisión en H, y la mayor cantidad de unidades fabricadas, se destinaron al vehículo blindado británico Daimler y a los vehículos de reconocimiento Daimler Dingo de la Segunda Guerra Mundial.

Como vehículos de cuatro ruedas relativamente pequeños, estos utilizaban una configuración simplificada de la transmisión en H. Una única carcasa ancha albergaba el diferencial y la caja de transferencia , con cuatro ejes de transmisión articulados que llegaban a las cajas de engranajes cónicos situadas en el interior de cada rueda. ^{[ 2 ]} El uso de cajas de engranajes cónicos, en lugar de los engranajes helicoidales de DAF, requería que la reducción de la transmisión final se ubicara en los cubos, utilizando una reducción epicicloidal en cada uno. Esto tenía la ventaja de reducir el par en los ejes de transmisión, lo que permitía aligerar su peso no suspendido.

En años posteriores se utilizaría una disposición similar para el vehículo explorador Ferret . Este tenía una disposición aún más compacta, con la caja de cambios y la caja de transferencia dentro de una sola carcasa. ^{[ 3 ]} Los ejes de transmisión estaban articulados con juntas Tracta y engranajes reductores epicicloidales en los cubos . ^{[ 4 ]}

Una ventaja de la transmisión en H era la baja altura total de la carrocería, ya que el casco podía ubicarse entre las unidades de suspensión, en lugar de sobre los ejes. Esto se demostró con el Canadian Lynx Scout Car , un derivado del Daimler Dingo pero que utilizaba ejes Ford convencionales, el cual era un pie más alto en total ( 70 pulgadas, 1,8 m frente a 59 pulgadas, 1,5 m ). ^{[ 5 ] [ 6 ]}    

El sistema H-drive es probablemente más conocido hoy en día a través del chasis Alvis FV600, el vehículo blindado Alvis Saladin , el Stalwart y su familia. El requisito inicial fue desarrollado por el Departamento de Diseño de Tanques (DTD) inmediatamente después de la guerra y la configuración de seis ruedas, tracción total con suspensión independiente en todas las ruedas, se eligió en base a la experiencia con los mejores vehículos de la Segunda Guerra Mundial de cuatro a ocho ruedas. ^{[ 7 ]} El Saladin fue diseñado como un vehículo de 10 toneladas construido sobre un chasis de acero soldado, formando un casco monocasco blindado . Iba a utilizar el igualmente nuevo motor Rolls-Royce Serie B de 8 cilindros , el B80. ^{[ 8 ]} El contrato para el desarrollo del chasis FV600 se adjudicó a Alvis en octubre de 1947. ^{[ 9 ]} Para 1950, los acontecimientos de la Emergencia Malaya habían alcanzado al Ejército Británico y, con una necesidad urgente de su primer transporte blindado de personal , protegido contra emboscadas guerrilleras, el FV603 Saracen tomó prioridad sobre el Saladin. ^{[ 10 ]}

El Saracen utilizaba un chasis y una transmisión casi idénticos a los del Saladin, aunque el motor se reubicó de la parte trasera a la delantera del vehículo. La transmisión empleaba una caja de cambios preselectora Wilson de 5 velocidades con volante hidráulico . La marcha atrás se encontraba dentro de la caja de transferencia , lo que permitía el uso de las cinco marchas en ambas direcciones. Los engranajes cónicos centrales estaban integrados en la carcasa de la caja de transferencia y contaban con una ligera sobremarcha para los ejes de transmisión delantero y trasero. Cada rueda utilizaba brazos de suspensión dobles y barras de torsión con cuatro amortiguadores (tres en las ruedas centrales) . ^{[ 11 ]} La dirección se aplicaba a las ruedas centrales y un sistema de palancas movía las ruedas delanteras en una cantidad proporcionalmente mayor. ^{[ 12 ]}

Una muestra del éxito del chasis del FV600 fue su aplicación en una variedad de vehículos de diferentes pesos y requisitos operativos, con gran éxito en cada uno y con poca necesidad de variación entre ellos. Una diferencia radicaba en el sistema de frenado: el Saracen utilizaba frenos de tambor , mientras que el Saladin usaba frenos de anillo . Con el tiempo, el Stalwart, más pesado, requeriría frenos de disco más eficaces . ^{[ 13 ]}

Una desventaja de la transmisión en H es el riesgo de torsión en la línea de transmisión . Cuando se utiliza para ruedas equidistantes (es decir, en lugar de camiones de carga con ejes traseros muy juntos), las dos ruedas delanteras se disponen de manera que ambas giran, mientras que la trasera gira menos que la rueda delantera. Los diferentes radios de vía implican que, cuando el vehículo circula en una curva sobre asfalto firme, cada rueda recorre una distancia distinta. Como no existe una acción diferencial entre las ruedas de cada lado, esto provoca una gran torsión en los engranajes cónicos y los ejes. ^{[ 14 ]}

Las instrucciones de funcionamiento estándar del Stalwart recomiendan que, tras recorrer algunos kilómetros sobre terreno firme, el vehículo rebote sobre un bordillo o una traviesa de ferrocarril para levantar las ruedas del suelo, una a una, permitiendo así que reboten y liberen la torsión. ^{[ 15 ]} Una torsión excesiva podría provocar fácilmente la rotura de un engranaje en las cajas de engranajes cónicos o de cubo. Para indicar esto, se pintaron líneas blancas en los extremos de los cubos. Normalmente, las líneas deberían ser paralelas, pero a medida que se producía la torsión, se desalineaban, indicando la necesidad de liberarla.

• Tracción en las cuatro ruedas
• Tracción a las seis ruedas
• tracción individual en las ruedas