El futuro de los vehículos con tracción permanente en las cuatro ruedas (AWD) se ve brillante. Con más consumidores eligiendo SUV (Vehículo Utilitario Deportivo) y CUV (Vehículo Crossover Utilitario) en lugar de automóviles y camionetas, los AWD y los trenes de transmisión motrices avanzados ofrecen a los talleres nuevas oportunidades para trabajar en las unidades integrales de la maza y baleros de la rueda, los diferenciales y cajas de transferencia.
Aún con el aumento de las ventas de vehículos AWD, los fabricantes de automóviles deben tener muy en cuenta la economía de combustible de la flota de vehículos para cumplir con los próximos mandatos del CAFE (Promedio Corporativo de Economía de Combustible). Una estrategia es reducir la resistencia al rodamiento con mejores baleros de la rueda. La otra, que muchos fabricantes de automóviles están llevando a cabo es desconectar los componentes del AWD cuando no son requeridos.
Baleros de Rueda y Unidades de la Maza
Los baleros o rodamientos de las ruedas en la mayoría de los SUV y CUV de modelo reciente se han diseñado para reducir la resistencia al rodamiento. Esto se hace controlando el punto de contacto de las bolas y las pistas del balero. Los nuevos diseños de sellos también reducen aún más la resistencia causada por los sellos.
La mayoría están hechos con un diseño de balero de bolas de doble hilera de contacto angular. Algunos usan baleros internos y externos de diferentes tamaños para mejorar la rigidez de la brida (flange) y la deflexión bajo las curvas.
El sensor de velocidad de la rueda está incorporado en el balero. El anillo de tono o reluctor- codificador puede ubicarse entre las hileras de los baleros o en el sello. Estos sensores activos son más precisos que un sensor pasivo montado en una junta CV interna o externa.
Desconectando el Tren Motriz
En los inicios de los 4×4, el conductor generalmente tenía que enganchar manualmente las masas delanteras en las ruedas y acoplar la caja de transferencia con una palanca. Esto se hizo para mejorar la economía de combustible y las maniobras. Los nuevos SUV y CUV utilizan esta estrategia pero con electrónica en lugar hacerlo manualmente.
Los nuevos tipos de diferenciales delanteros pueden desactivar las ruedas delanteras cuando no se requiere la tracción en las cuatro ruedas. Cuando es necesario, el diferencial se puede activar y las ruedas pueden ser conectadas en milisegundos. De la misma forma, el sistema ABS puede activar y pulsar los frenos para canalizar la fuerza hacia el lado que está patinando.
Diferenciales Traseros de Torque Vectorial
Los diferenciales de torque vectorial pueden controlar la cantidad de fuerza que requiere cada rueda que está conectada al eje. Algunos vehículos de tracción delantera de gran rendimiento tienen un diferencial de torque vectorial básico (el Ford Fiesta RS) para controlar el torque de la dirección.
Los diferenciales de torque vectorial pueden funcionar junto con el sistema de control de estabilidad y el PCM para maximizar la tracción durante la aceleración. Estos se pueden utilizar durante situaciones fuera de carretera (terracería) y en carretera dentro de un amplio rango de velocidades. Las señales principales de entrada son: del sensor de posición de la dirección y del sensor del derrape. El módulo de control diferencial realiza correcciones determinando dónde quiere ir el conductor y dónde el vehículo va a corregir.
Este diferencial trasero puede controlar la fuerza de las ruedas traseras. Estos diferenciales actúan como un diferencial de bloqueo, de deslizamiento limitado o abierto con solo un cambio en los embragues controlados electrónicamente.
Los diferenciales de torque vectorial tienen otra ventaja: estos pueden desconectar un eje de la de la transmisión mejor que cualquier seguro de la maza. El desacoplamiento de un eje con paquetes de embrague reduce la masa rotatoria en el tren de la transmisión y aumenta el ahorro de combustible. El sistema después desacopla el diferencial central. En algunos vehículos, el tren motriz de transmisión se puede desacoplar tanto de la transmisión como del diferencial trasero/delantero. Este desacoplamiento en el tren motriz de transmisión puede reducir la masa rotatoria y la carga en el motor. Todo esto se realiza en solo milisegundos, y el conductor no siente ni la más mínima vibración.
Revisión y Cuidados
El mantenimiento regular se incrementa con el avance de los sistemas de tracción AWD. Una razón por la cual el nivel de aceite rara vez se revisa en los diferenciales es porque los tapones de llenado de aceite en la mayoría de las transmisiones y diferenciales de tracción trasera solo se pueden alcanzar levantando el vehículo o arrastrándose debajo de él. Lo mismo ocurre con el tapón de llenado en las cajas de transferencia 4×4.
Un esfuerzo adicional es requerido para verificar estos niveles de fluido, razón por la cual muy pocas personas lo hacen. A consecuencia de esto, muchas transmisiones, cajas de transferencia y diferenciales fallan mucho antes de lo esperado, debido a la falta de lubricación, degradación del aceite o contaminación.
El nivel de aceite dentro de un diferencial es muy importante para una lubricación adecuada porque no hay una bomba de aceite para dirigir el aceite donde se necesita. El aceite se bate o se revuelve al rotar el engranaje, lo cual salpica las partes móviles para lubricarlas.
Si existe una fuga y el nivel del aceite baja demasiado; por lo tanto, los baleros y engranajes no recibirán suficiente lubricación. Esto puede causar un gran desgaste interno, que el diferencial se amarre, y la destrucción interna de la unidad.
El aceite también es necesario para enfriar los engranajes y baleros. La capacidad total de aceite de la mayoría de las transmisiones manuales, diferenciales y cajas de transferencia es limitada (regularmente un par de cuartos de galón o menos), por lo que no requiere mucha pérdida de fluido antes que las partes comiencen a calentarse peligrosamente.
Si una transmisión o diferencial empieza con un chirrido y hace ruido, es demasiado tarde para agregar aceite. Si agrega un aceite de mayor viscosidad puede silenciarlo por un tiempo, pero una vez que el desgaste ha pasado factura a los engranajes y cojinetes, debe revisar la unidad y reemplazar las partes desgastadas.
Otra buena razón para cambiar el lubricante en una transmisión manual, transeje, caja de transferencia o diferencial es mejorar su funcionamiento en climas fríos. La mayoría de los aceites convencionales se espesan a medida que baja la temperatura. Esto hace que aumente la fricción, resistencia, consumo de combustible y el esfuerzo requerido para cambiar de marcha. Durante temperaturas bajo cero, un aceite de engranaje de alta viscosidad en una transmisión manual puede hacer que la palanca de cambios se sienta rígida y áspera. Los engranajes incluso pueden rechinar cuando se meten los cambios hasta que el vehículo se calienta. El remedio está en reemplazar el aceite convencional para engranajes con uno sintético.
