miércoles, 14 de octubre de 2009

A TRACCIÓN FATAL O LA FALTA DE TRACCIÓN

©2004 Ing. ALBERTO GARIBALDI - AUTOTECNICA.

Hoy vamos a hablar de la tracción en las ruedas. Una buena forma de empezar podría ser hablando de mi gato, un ser muy especial, un siamés. En realidad el siamés, de gato tiene nada más que la forma, ya que por su comportamiento se parece mas a un perro muy inteligente que a un gato. Responde a su nombre, entiende perfectamente que está bien y que no, etc., etc. Patton (así se llama) tiene por costumbre provocar a los integrantes de la familia a jugar, y uno de sus juegos consiste en que le arrojen cosas, en ir a buscarlas corriendo, hacer un montón de piruetas y traerlas.

Cuando Patton inicia la carrera para capturar su juguete sobre un piso encerado tiene evidentes problemas de tracción, ya que al principio se queda patinando en el mismo sitio hasta que alcanza un razonable grip y sale disparado a la búsqueda de su objetivo. Cuando se aproxima velozmente a su meta empieza a bajar cambios y a aplicar frenos para poder parar sin deslizamientos. Generalmente, dado que ya conoce el efecto del piso resbaloso, logra detenerse a tiempo, pero a veces sobreviene el patinazo, el consecuente descontrol, y termina debajo de algún sillón, contra el reloj de pié o enroscado en la pata de una mesa. Sin duda que Patton con su show de tracción y frenaje, nos divierte y disfruta de la situación como lo haría un experimentado piloto de rally. Lo que no resulta divertido es cuando por falta de grip involuntariamente enderezamos una curva, imitamos a Julio Boca danzando sobre el camino, o terminamos revisando el baúl del vehículo que nos precedía. Ni que hablar de ese camino de tierra abovedado que después de la lluvia nos hace sentir que tenemos un pan de jabón... en cada rueda.

La tecnología viene a socorrernos con los sistemas de frenos con control de bloqueo, la tracción asistida y el 4x4. Cuando viajamos sobre un vehículo sustentado por neumáticos, el único vínculo entre el mundo y nosotros es el llamado “parche de contacto” o superficie en que los neumáticos entran en contacto con el piso. De como reaccione esa superficie en cada situación de manejo dependerá en buena parte que nuestro auto sea una delicia conductiva o se transforme en una pesadilla, pasando por todas las situaciones intermedias. Cuando hablamos del “grip” de un neumático, nos referimos a la mayor o menor capacidad que posee para mantener el vehículo rodando bajo control. Son enormes los cambios de actitud que puede tener un vehículo dependiendo del tipo de neumáticos que calce. Cuando se pone a punto la dirección, suspensión y amortiguación de un auto, una de las decisiones mas complejas es establecer que tipo de cubiertas van a ser usadas. De ello dependerá la actitud del vehículo frente a las diversas situaciones para que haya sido diseñado. Un cambio desafortunado de neumáticos puede transformar un seguro y confortable en un aparato peligroso e inmanejable. Es por ello que le sugiero respetar el tipo de cubiertas recomendadas por el fabricante, y que ante un reemplazo asegúrese de hacerlo convenientemente.

Al transitar sobre una superficie resbaladiza, siempre existe el riesgo de que una rueda comience a patinar. El desconocedor del tema se sorprende ante esta situación, porque supone que la otra rueda, la que todavía no patina, proveerá la tracción suficiente como para salir del trance. Cuan grande es su sorpresa cuando ve que una rueda comienza a girar sin control y a enterrarse, mientras la otra no se mueve ni aporta nada. Es el caso típico de arrancar con una rueda en piso firme y otra en el barro. ¿ A que se debe esto? Una parte del problema es atribuible al diferencial, que es quien se ocupa de distribuir el trabajo del motor en las ruedas, cosa que hace muy bien siempre y cuando ambas ruedas tengan buen grip, porque si no...

Cuando un auto circula en ruta derecho, todas las ruedas giran a la misma velocidad, como resulta obvio. Sin embargo, cuando transitamos una curva, las ruedas del lado interior de la curva, dado que recorren menos distancia que las exteriores, giran mas despacio. Si las ruedas de un mismo tren estuvieran rígidamente vinculadas por un eje, encada curva la rueda interna trataría de frenar a la externa, y esta a su vez de arrastrar a la primera. El resultado sería que ambas ruedas querrían mantener en la trayectoria que traían y seguir derecho, cosa que puede resultar desagradable, por ejemplo en un camino de cornisa. Para resolver ese problema, los autos están dotados de un mecanismo que se monta entre ambas ruedas motrices, permitiendo que pueda haber diferencia de velocidad entre ambas ruedas sin que se produzca el arrastre de una de ellas. El problema que trae aparejado este sistema, es que tiene tendencia a transmitir la fuerza a la rueda que se mueve mas libremente. En el caso de una curva, el vehículo tiene tendencia a inclinarse (rolar) hacia el lado exterior de la curva que transita. Este rolido favorece un fenómeno conocido como la “transferencia de peso”, es decir que las ruedas exteriores comienzan a cargarse más y las interiores a descargarse. La rueda que se descarga, puede perder tanta carga que comience a patinar, dejando sin capacidad de impulsión a la rueda externa... en el peor momento. Aun estando nivelado y en superficies resbaladizas puede ocurrir que una rueda comience a patinar dejando a la otra sin fuerza motriz ni posibilidades de impulsar nada. Como vemos, el diferencial soluciona un serio problema, pero genera otros no menos serios.

En los vehículos de tracción trasera, el diferencial se ubica en el eje posterior, entre el árbol de transmisión o cardán, y los ejes de las ruedas o palieres. En los vehículos de tracción delantera está montado en la propia caja de cambios, como final del tren de engranajes interno. En los vehículos 4x4 se dispone de un diferencial en cada uno de los trenes.

Para solucionar este tipo de problemas de patinamiento se desarrollaron los llamados “diferenciales autoblocantes”, que tienen la particularidad de que si una rueda se dispara con respecto a la otra, un dispositivo (generalmente de fricción tipo discos múltiples de embrague) tiende a frenar a al rueda traviesa y restablecer el equilibrio. Este sistema es de suma utilidad para transitar en barro, arena, lluvia, hielo o cualquier superficie con mala adherencia.
El autoblocante debe ser prolijamente regulado, ya que si manifestara su efecto inmediatamente y no permitiera diferencia de velocidad entre las ruedas, estaríamos volviendo a la condición del eje rígido, que ya vimos que no sirve. En definitiva, el autoblocante debe actuar solo cuando es necesario, porque en caso contrario dificultará la conducción, principalmente en las curvas. Existen sistemas que se desactivan pasada una cierta velocidad y se reponen por debajo de ella en forma automática.

El tema del autoblocante es especialmente complicado en los vehículos de tracción delantera, pues compromete la maniobrabilidad. Los sistemas con control de tracción aportan un sistema que algo así como un ABS, pero al revés (en realidad es un sistema que se incorpora al ABS y tiene sensores y controles comunes) El negocio consta en que cuando una rueda decide independizarse, un enanito electrónico se percata de ello y avisa a la central de control. Inmediatamente, a la emancipada rueda le llega un golpe de freno como para hacerla entrar en razones. De esta manera se mantiene el equilibrio y ambas ruedas giran a la misma velocidad, en forma automática, se identifica la rueda que está patinando y se le aplica individualmente el freno con la intensidad necesaria para equilibrarla, sin ninguna intervención del conductor, como para que todo transcurra sin dificultades.

Un caso interesante lo constituyen los vehículos con tracción en las cuatro ruedas. En condiciones extremas, los beneficios del 4x4 están fuera de toda discusión. La distribución del esfuerzo de tracción en las cuatro disminuye la posibilidad de patinamiento individual, y evita que un par de ellas sea “empujadas” (las delanteras, en el caso de tracción trasera) o “arrastradas” (las traseras en el caso de tracción delantera), cosa muy importante en superficies muy blandas, como ser barro o arena. Las ruedas delanteras al ser “empujadas” en una superficie muy blanda tienden a atascarse, ir para cualquier parte, o ambas cosas a la vez, mientras que una las traseras, al tratar de vencer la resistencia que oponen las delanteras, comienza a patinar, a escarbar, y enterrarse, y usted a saludar a la madre del agraciado de turno..

Le prometo seguir con este tema, y ya sabe, si tiene alguna duda sobre el funcionamiento de los sistemas de tracción consulte a mi gato, que de eso seguramente sabe mas que yo.

Le mando un abrazo.


©2004 Ing. ALBERTO GARIBALDI