Diferencial central en transfer

Tracción 4x4
Los vehículos con tracción a las 4 ruedas se dividen en dos categorías:

ƒÜ Tracción total opcional: tienen tracción permanente sólo en las ruedas posteriores, no tienen diferencial central y la tracción delantera se engancha con una palanca, quedando bloqueada. Esto quiere decir que permanentemente las 4 ruedas giran a la misma velocidad. Este tipo de tracción se utiliza más en todoterrenos (offroad).

ƒÜ Tracción total permanente: El sistema consiste en un diferencial central que distribuye la tracción a las 4 ruedas y puede tener un control de embrague viscoso que transmite mas tracción a uno de los ejes cuando el otro pierde adherencia. Este tipo de tracción se usa mas en turismos que circulan por carreteras que por caminos (offroad).

La gran diferencia entre los vehículos de tracción permanente y los enganchables es que estos últimos no se pueden mantener en carretera con tracción en las 4 ruedas porque se calientan. Sólo debe usarse cuando las condiciones del camino lo exigen. Los permanentes están diseñados para funcionar todo el tiempo y, si bien la distribución de tracción puede variar de acuerdo al terreno, nunca se desenganchan.

Tracción total permanente

Más utilizada en los turismos, tiene la particularidad de utilizar un diferencial central, este diferencial es independiente del diferencial que tiene cada uno de los ejes (delantero y trasero)
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El la figura inferior tenemos un esquema del sistema de transmisión del Audi 100 Quattro. Este vehículo tiene un sistema de tracción permanente a las 4 ruedas, cuenta con un diferencial central que reparte el par motor a las ruedas de los dos ejes, dependiendo del la adherencia que tengan las ruedas al suelo en ese momento. El diferencial que se aplica al eje delantero es convencional y sufre los inconvenientes que tiene este tipo de diferenciales, que son la pérdida de tracción en el eje cuando una de las ruedas entra en una zona de suelo deslizante.

¿Por qué se utiliza un diferencial central?
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 Al tomar una curva las ruedas del tren delantero giraran con radio diferente a las del trasero, por llegar estas al cambio de dirección con antelación, si no dispusiéramos de un diferencial que reduzca la velocidad en el puente trasero para aumentarla en el puente delantero y así evitar que se genere una deslizamiento entre los neumáticos, y una marcada tendencia a seguir recto por parte del vehículo.
El diferencial central tiene un sistema de bloqueo igual que el diferencial trasero, de accionamiento manual. Este diferencial sirve como hemos dichos anteriormente para repartir el par motor al 50% a cada uno de los ejes (delantero y trasero), pero se adapta a las pequeñas diferencias de velocidad que puede haber entre ambos ejes, debido a las curvas, aceleraciones o deceleraciones fuertes.
¿Qué ocurre cuando uno de los ejes entra en una zona de la calzada muy deslizante? Lo que ocurre es que todo el par del motor se nos va a ese eje, acelerándose sus ruedas, mientras que las ruedas del otro eje se quedan paradas (no tienen tracción) por lo que el vehículo no se mueve o perdemos el control sobre él, lo mismo que nos pasaba con el diferencial trasero. Para solucionar este problema tenemos el bloqueo del diferencial que convierte la transmisión en un solo eje, mandando el 50% del para motor a cada eje (delantero, trasero) independientemente del estado de adherencia de la carretera.

Diferencial central asimétrico

Este diferencial tiene la particularidad de hacer un reparto asimétrico de par entre los dos ejes (delantero y trasero). Entregando mas porcentaje al eje que normalmente consideramos como "motriz". Para conseguir este efecto se le da un diámetro diferente a los planetarios que forman el diferencial.

Existen otros tipos de diferenciales centrales

Otros diferenciales centrales son el: Ferguson o viscoacoplador, el embrague multidisco o Haldex y el diferencial Torsen que se puede situar también como central.
En la figura inferior tenemos una caja de cambios manual montada en un vehículo de la marca Subaru. La caja de cambios cuenta con un diferencial central autoblocante por acoplamiento viscoso. Cuando varia la velocidad en uno de los ejes (delantero o trasero) entra en funcionamiento el acoplamiento viscoso. En el funcionamiento normal la transmisión de par es de 50/50 a cada eje, cuando uno de los ejes no tiene buena adherencia y empieza a patinar el reparto de par seria 80/20 o 20/80.

Tracción permanente en vehículos de altas prestaciones

La tracción 4x4 en vehículos de altas prestaciones, se utiliza principalmente para poder transmitir toda la potencia que desarrolla el motor a las 4 ruedas, buscando siempre las máximas prestaciones del vehículo, así como la seguridad. Estas carácterísticas se consiguen con la ayuda de una buena gestión electrónica. El embrague mutidisco Haldex es uno de los sistemas que gestionado electrónicamente permite la tracción permanente del vehículo.

Tracción total opcional

Este tipo de tracción más utilizada en vehículos todoterreno (offroad) que les permite circular por terrenos accidentados; si la ruedas de uno de los ejes pierde tracción, se puede trasladar la fuerza impulsora al otro eje de forma manual mediante una palanca.
Hasta hace poco tiempo, este tipo de vehículos utilizaban en exclusiva la propulsión del tren trasero con conexión manual del tren delantero; pero actualmente se emplea también la transmisión integral permanente con diferencial central o con viscoacoplador. Sin embargo, lo que es común a cualquier vehículo todoterreno es la caja de transferencia o reductora.
La reductora va acoplada a la caja de cambios, con salida para doble transmisión a ambos trenes. Esta caja es accionada por una palanca adicional situada al lado de la palanca de cambios y puede transmitir, según su posición, el movimiento a los dos ejes o solamente al trasero. La relación de marchas mas larga es la de "normal" o de carretera y la "corta" o reductora selecciona una desmultiplicación que oscila generalmente entre 2 y 3 a 1.

Funcionamiento

En el funcionamiento de la caja de transferencia adopta las siguiente posiciones:

ƑÜ Posición 2H:

cuando arrancamos el vehículo con las velocidades normales, de la caja de cambios, y tenemos la palanca de transfer en 2H, quiere decirse que hemos arrancado el vehículo, solamente con tracción en las ruedas del eje trasero, para una conducción normal. Produciendo movimiento, al árbol trasero, el árbol de transmisión delantero, no tiene movimiento, ya que aunque los bujes están rodando, no existe movimiento en los palieres.
ƒÜ Posición 4H:
Se pasa la palanca a la posición 4L, el sincronizado ha conectado con el piñón (4x4), que transmite movimiento, a la transmisión delantera, esta, comienza, a girar y los cubos delanteros, automáticamente se conectan produciéndose la transmisión 4x4. Tenemos al vehículo con tracción 4x4 con una marcha normal (larga) o directa.
ƒÜ Posición 4L:
se pasa la palanca del transfer a la posición 4L, la tracción sigue estando en las 4 ruedas, pero ahora entra en funcionamiento el eje intermedio que va ha reducir el numero de revoluciones (marcha corta) que se transmiten a las ruedas traseras y delanteras, como contrapartida vamos a tener un aumento de par que nos sirva para salir de situaciones difíciles cuando el terreno así lo requiera.

Cubos de rueda

A diferencia que en los automóviles los todoterrenos tienen una particularidad que los hace diferentes. Hasta hace algún tiempo, en muchos vehículos conectar la doble tracción significaba dos pasos: conectar la doble tracción desde el interior del vehículo, con una palanca, y bajarse y conectar los cubos de las ruedas delanteras, para así enganchar las mazas de las ruedas a los palieres o semiejes. Este sistema luego fue reemplazado en muchos vehículos, aunque de maneras no siempre satisfactorias.
Los cubos de bloqueo, también conocidos como cubos de rueda libre, son un accesorio que permite que las ruedas delanteras sean desconectadas de los palieres delanteros. El uso de cubos de rueda libre permite que ambas ruedas delanteras giren sin que todo el mecanismo interno de la transmisión (ejes, diferencial, cardan...) se mueva, es decir, las ruedas giran y lo demás se queda quieto. Los beneficios aportados por los cubos de bloqueo incluyen un menor consumo, ruido, vibración y desgaste.

Funcionamiento

Como hemos comentado anteriormente el bloqueo de los cubos puede ser manual o automático, ahora vamos a ver como se hace el bloqueo según sea el sistema:
Ć Bloqueo manual:
Para bloquear el cubo
1.- Parar el vehículo

2.- Poner los cubos de ambas ruedas (delanteras) en posición de LOCK (bloqueo). 3.- Colocar la palanca de transfer (caja reductora) en posición 4H o 4L.
Para desbloquear el cubo 1.- Parar el vehículo
2.- Poner los cubos de ambas ruedas en posición FREE (libre). 3.- Colocara la palanca del transfer en posición 2H.

ƒÜ Bloqueo automático
Para bloquear el cubo 1.- Parar el vehículo

2.- Coloque la palanca de transfer en posición 4H o 4L.
3.- Hacer avanzar el vehículo los cubos se bloquearan automáticamente.
Para desbloquear el cubo 1.- Parar el vehículo
2.- Coloque la palanca de transfer en 2H
3.- Hacer retroceder lentamente el vehículo al menos un metro, los cubos se desbloquean automáticamente.