TRACCIÓN QUATTRO Y HALDEX

Transcripción

1 TRACCIÓN QUATTRO Y HALDEX por DavidBcn por DavidBcn

2 INTRODUCCIÓN Audi es la marca que mejor ha adaptado la tracción total a los turismos. Antes, hubo algunos intentos anecdóticos de otras marcas. Fue en el salón de Ginebra de 1980, cuando Audi dio un paso de gigante presentando su primer quattro. Fue a finales de los 70 cuando se empezó a experimentar con prototipos de tracción total. A aquel experimento se le denominó A1, realizando pruebas en circuitos cerrados, carreteras de montaña y en situaciones de baja adherencia. El resultado de todo ello fue el Audi quattro. Un vehículo con la carrocería de Coupé GT, aunque algo sobredimensionado en los pasos de ruedas. Su previsión de producción fue de 400 unidades, aunque con el tiempo se convirtieron en En sus orígenes iba con tres diferenciales libres, de los cuales se podían bloquear conjuntamente, el central y el trasero (en el coche de serie se desconectaba automáticamente al pasar de 40Km/h). A partir de 1987 se introduce un diferencia central Torsen, pudiendo bloquear manualmente el trasero. Diferencial central Torsen con trasero libre EDS es el actual recurso de los A4, A6 y A8. El diferencial central y trasero Torsen se montó en el V8 manual. El sistema que montaron los primeros A8 era muy parecido al actual aunque llevaba un diferencial central con embrague multidisco, a medio camino con la ultima aparición en sistema Quattro, el Haldex, montado en el A3 y el TT. POR QUÉ ES MEJOR LA TRACCIÓN TOTAL: 1. ESTABILIDAD, los neumáticos de un vehículo tienen una adherencia limitada que se reparte longitudinalmente y transversalmente, es decir acelera y frena por un lado y se agarre en curva por otro. Por lo general al tomar una curva un tracción delantera tiende a perder la adherencia antes en las ruedas de ese eje y en un trasera ocurre lo mismo con las posteriores. En un tracción total las fuerzas longitudinales se reparten entre cuatro, por lo que existe un mayor margen de adherencia para las fuerzas transversales. 2. TRACCIÓN, al repartir la fuerza motriz entre cuatro ruedas hay menos posibilidades de perder tracción en situaciones límites (hielo, lluvia, nieve, etc.). Además el sistema quattro tiene la ventaja de repartir más cantidad de par al eje que así lo necesita en cada momento. 3. NEUMÁTICOS, se desgastan de una manera mucho más uniforme, lo que se traduce en economía y seguridad, al llevar la misma adherencia en los dos trenes. 4. FRENADA, la retención realizada por el freno motor se efectúa con las cuatro ruedas y no solo con dos, evitando en mayor medida el bloqueo de las mismas. Además no interfiere en el sistema ABS ya que gracias al Torsen el eje delantero puede girar a distinta velocidad que el trasero. Torsen viene de las palabras inglesas "torque" y "sensing", es decir, sensible al par motor. Se compone de elementos mecánicos en forma de engranajes helicoidales, los cuales tienen una disposición similar a los diferenciales normales, con satélites y planetarios. Inicialmente el vehículo parte de una situación en donde ambos ejes tienen el 50% de par, pudiendo llegar hasta un máximo de 66% delante y 33% detrás ó viceversa por DavidBcn

3 SISTEMA ELECTRÓNICO DE TRACCIÓN INTEGRAL PARA VEHÍCULOS CON MOTOR TRANSVERSAL (HALDEX). Desde la exitosa aplicación de la electrónica al sistema ABS (antibloqueo de frenos) y ESP (control electrónico de estabilidad), los ingenieros de automoción han estado buscando maneras de usar la electrónica como medio de control de la distribución del par motor entre los ejes delantero y trasero del coche. Audi ha encontrado la clave a este problema con la introducción del Haldex. Se trata de un sistema de embrague multidisco sumergido en baño de aceite. Los discos son presionados entre sí axialmente en una intensidad correspondiente a la cantidad de par a ser distribuida entre ambos ejes. La presión depende de la posición del acelerador, velocidad de giro del motor y deslizamiento de las ruedas, y es regulado electrónicamente por el aparato que está montado en el eje posterior, trabajando con tan buenos resultados que la lista de requerimientos de los expertos se ve completamente satisfecha. Este sistema consigue que la tracción total esté disponible de forma variable desde el momento en que el vehículo comienza a andar. Garantiza estabilidad direccional cuando la aceleración y el estado del firme es buena y no se produce deslizamiento, pero si empieza a producirse deslizamiento por exceso de par motor, el sistema funciona de manera moderada y sin brusquedades; no sufre esfuerzos "parásitos" a la hora de maniobrar con el coche, permite el uso de ruedas de distinto diámetro (por ejemplo las ruedas de repuesto de emergencia), y permite ser remolcado con un eje en el aire y otro libre en tierra. En particular, trabaja bien con todos los sistemas antipatinamiento como el ABS (antibloqueo), el ASR (control de tracción), el EDL (diferencial autoblocante electrónico) y el ESP. DIFERENCIAL AUTOBLOCANTE TORSEN. SISTEMA DE TRACCIÓN INTEGRAL PARA VEHÍCULOS CON MOTOR LONGITUDINAL. Todos los vehículos de tracción integral cuyo motor va colocado longitudinalmente, hacen uso de un sistema que, gracias a su fiabilidad y baja complejidad, ayudó a popularizar los sistemas de tracción integral en los salones del automóvil de hace 20 años, y ha pasado a formar parte de millones de ellos desde entonces. En contraste con varios sistemas de tracción integral controlados por la aplicación de un freno, este sistema reparte el par motor disponible permanentemente entre ambos ejes, normalmente con una relación de 50:50 entre los ejes anterior y posterior. En el caso en que se produzca deslizamiento, el diferencial puede transmitir el par hacia el eje que presente mejores condiciones de motricidad, hasta un máximo del 75% del par disponible. Se trata de un sistema completamente mecánico, pero es completamente compatible con los sistemas ABS, puesto que una reducción del par motor desbloquea automáticamente el diferencial por DavidBcn

4 ELEMENTOS DEL DIFERENCIAL AUTOBLOCANTE: A) Carcasa del Diferencial. B) Semieje de rodadura. C) Tornillo sin fin (uno por cada uno de los semiejes). D) Engranajes satélites (3 parejas) cuyos ejes, fijados al interior de la carcasa, permiten el giro libre de los engranajes satélites. E) Ruedas de sincronización de engranajes satélites. F) Corona exterior. G) Semieje de rodadura. Funcionamiento: 1. El par motor es enviado al engranaje primario a través del árbol de transmisión. 2. El engranaje primario hace girar la corona exterior y la carcasa del Diferencial de forma solidaria. 3. Los ejes de los engranajes satélites, giran solidarios a la carcasa del diferencial. Al comenzar el giro de los engranajes satélites alrededor de los semiejes de rodadura, hacen girar el conjunto de los semiejes de rodadura. 4. El conjunto de las ruedas arrastra el conjunto de los tornillos sinfín que atraviesan libremente la carcasa y corona exterior. 5. Los tornillos sinfín arrastran cada uno de los semiejes de rodadura, a los que están unidos solidariamente. Si una fuerza diferente es aplicada sobre cada semieje, los tornillos sinfín tratarán de girar a dos velocidades diferentes. Esta diferencia de rotación obliga a los engranajes satélites a girar sobre sus ejes con tanta fuerza como el par aplicado. Si éste no es muy grande, al contrario que en el caso anterior, el tornillo sinfín no puede arrastrar los engranajes satélites, por lo que el diferencial queda bloqueado por DavidBcn

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7 En esta gráfica se muestra el funcionamiento del Haldex. Simula una pérdida repentina de tracción, aumento rápido del giro relativo entre ambos semiejes motrices. El hecho, es que hay un pico, corto pero un pico. La parte ascendente simula la pérdida de tracción. El semieje delantero empieza a acelerar rápidamente son respecto al trasero. Esto quiere decir que el tren delantero está perdiendo tracción, y sus ruedas comienzan a patinar aumentando la velocidad de giro con respecto a las traseras. El sistema entra en acción, acoplando el embrague y consiguiendo una "desaceleración relativa" entre ambos semiejes. Esto lo hace en poco tiempo (según el gráfico en 150 ms), aunque supongo que será variable dependiendo del par suministrado y velocidades de giro absolutas. Sin embargo, una vez acoplados, como se puede ver en la gráfica, las variaciones de velocidades de giro relativas entre ambos semiejes, es pequeña. Ojo, estas diferencias llegan a ser negativas, lo que quiere decir que por inercia, es posible que el semieje trasero llegue a girar en ocasiones más rápido que el delantero por DavidBcn

8 Ayuda: Para cualquier duda o pregunta, remita un mensaje a: Realización del brico: DavidBcn. Fecha de realización del brico: Número de fotografías: 3. Editado a.pdf: 18Turbo. Fecha de edición a.pdf: Herramientas informáticas: OpenSuSE 10.2 (Linux) OpenOffice 2.0 (versión Linux) El Gimp (retoque fotográfico)(versión Linux) por DavidBcn