La tracción en las cuatro ruedas solía ser sinónimo de salmonetes off-road en la mente de la mayoría de los consumidores. Sin embargo, al igual que muchas especificaciones dignas de atención desarrolladas originalmente para entusiastas y profesionales, los fabricantes pronto introdujeron alguna variante del principio general en vehículos de todo tipo. Es un turno de muddin, los fanáticos aún se quejan de los tallboys al anochecer, pero no se puede negar que una nueva generación de autos seguros con un mejor manejo en condiciones difíciles ha beneficiado a los conductores en todas partes.
Hoy en día, encontrar la combinación perfecta entre capacidad de conducción, consumo de combustible y precio requiere primero una evaluación honesta de sus propias necesidades de conducción. Con ese examen de conciencia detrás de usted, comprender las diferencias entre varias ofertas de tracción en las cuatro ruedas ( 4WD ) y tracción en las cuatro ruedas ( AWD ) (y todo lo demás) hará que comprar su próximo viaje sea mucho más fácil.
Tabla de contenido
Conozca sus términos
¿Qué es un diferencial abierto?
Tracción en las cuatro ruedas a tiempo parcial
Tracción en las cuatro ruedas a tiempo completo
Multimodo 4WD de tiempo completo
4WD y AWD: rendimiento en el mundo real
Conozca sus términos
En términos generales (en términos automotrices), el torque es la fuerza de torsión producida por el motor de un automóvil. El par se multiplica y se reparte entre las ruedas mediante varios engranajes en la transmisión y los diferenciales, que envían el par desde el eje de transmisión o la transmisión a las ruedas motrices. Aplicar torque a las ruedas es lo que mueve su automóvil de A a B; concedido, hay una fuerza conocida como fricción que evita que los neumáticos simplemente se deslicen por la carretera. Este último bit es importante porque ilustra la relación entre la fricción, la tracción y el par. Se requiere fricción para la tracción, y se requiere tracción para aprovechar el par. El motor más potente del mundo no te moverá ni un centímetro si tus neumáticos carecen de tracción. El deslizamiento de las ruedas se produce cuando el par aplicado a un neumático excede su tracción disponible (a menudo, en carreras de resistencia con luz roja).
El control de tracción es una innovación que ha ayudado a limitar el deslizamiento de las llantas en los vehículos modernos, incluso en la variedad de tracción en dos ruedas. Esta tecnología aprovecha los mismos sensores utilizados por los sistemas de frenos antibloqueo para medir la velocidad de las ruedas y determinar si alguna rueda bajo potencia ha perdido tracción. Recuerde, si la cantidad de torsión enviada a una rueda excede la fricción que tiene con la carretera, patinará. Al frenar las ruedas seleccionadas cuando se detecta deslizamiento, estos sistemas pueden limitar la cantidad de torsión enviada a una rueda y reducir el deslizamiento de la rueda en el proceso. En ciertos casos, también se requiere reducir la potencia del motor para que las ruedas patinen para tener las cosas bajo control. Los sistemas de control de tracción son, sin duda, beneficiosos, pero es importante recordar que solo funcionan para evitar que las ruedas patinen y, en realidad, no pueden aumentar la tracción. Ahí es donde entran 4WD y AWD.
Diferenciales abiertos
Antes de sumergirse en los beneficios de impulsar la potencia a las cuatro ruedas de un vehículo, es importante comprender primero cómo funcionan los sistemas de tracción en dos ruedas que se encuentran en la mayoría de los automóviles y dónde se quedan cortos. Cuando un vehículo está en movimiento, sus ruedas giran a diferentes velocidades al realizar giros. Esto se debe a que las ruedas interiores recorren una distancia más corta durante un giro que las ruedas exteriores. Las ruedas delanteras y traseras también se desplazan a diferentes distancias y velocidades en los giros. Este simple hecho de la física plantea un problema para las ruedas bajo la potencia del motor, ya que las ruedas izquierda y derecha están unidas por un eje para que el motor y la transmisión del automóvil puedan girar juntos. Un diferencial es un tipo de caja de cambios que se encuentra en los ejes delantero y trasero que soluciona este problema suministrando potencia a un juego de ruedas y al mismo tiempo permitiéndoles girar a diferentes velocidades.
El diferencial que se encuentra en los vehículos básicos con tracción en dos ruedas se conoce como diferencial abierto y distribuye la potencia en ambas ruedas siguiendo un camino de menor resistencia. Este diseño es muy eficaz en superficies típicas como el pavimento seco, pero puede dar lugar a problemas reales en carreteras en malas condiciones. Por ejemplo, si una rueda de un eje choca contra un trozo de hielo mientras que la otra permanece sobre pavimento seco, un diferencial abierto dirigirá toda la potencia disponible hacia el camino de menor resistencia, que en este escenario es la rueda con la menor cantidad de tracción. . El par adicional aplicado a esta rueda da como resultado el deslizamiento de la rueda. Ponerse en movimiento en estos casos implica un dolor de espalda hasta que ambas ruedas del eje recuperan la tracción.
4×4 a tiempo parcial
Aunque el nombre puede parecer contradictorio, Part-Time 4WD es una función que se encuentra principalmente en SUV y camiones diseñados para manejar entornos todoterreno exigentes. A diferencia del 4WD de tiempo completo o algunas soluciones de tracción en todas las ruedas, estos sistemas permiten a los conductores operar el vehículo normalmente en 2WD durante los escenarios de manejo cotidianos (que es más eficiente en combustible y desgasta menos el vehículo), o cambiar a cualquiera de los dos. una marcha 4WD alta o 4WD baja para escenarios de tracción particularmente mala a través de un interruptor selector. La presencia de una marcha baja 4WD, combinada con un diseño e implementación más básicos, generalmente hace que el 4WD a tiempo parcial sea una opción superior a las alternativas AWD cuando realmente se desvía del camino trillado, siempre que el conductor sepa lo que está haciendo.
El modo 4WD funciona en los términos más simples gracias a una caja de transferencia dedicada, que divide la potencia entre los ejes delantero y trasero. Específicamente, bloquea el eje de transmisión delantero con el eje de transmisión trasero, forzando cantidades iguales de torque del motor a ambos ejes, lo que hace que el eje delantero y trasero de un automóvil giren a la misma velocidad. Esto proporciona una mayor tracción a los conductores, ya que garantiza que la potencia seguirá fluyendo hacia las ruedas de un eje con tracción en caso de que las ruedas del otro eje patinen. Sin embargo, del mismo modo, volver a 2WD en condiciones normales de la carretera es fundamental para evitar posibles daños por una condición conocida como atasco del tren motriz cuando los ejes de un vehículo no pueden girar a diferentes velocidades para adaptarse a las diferentes distancias que recorren las ruedas durante eventos como girar.
Hay varias otras innovaciones más allá de simplemente enviar potencia a las cuatro ruedas que mejoran la capacidad de tracción de muchos vehículos 4WD a tiempo parcial al resolver los problemas de los diferenciales abiertos. Un diferencial de deslizamiento limitado o LSD (no de ese tipo, usted Deadhead) es una de esas soluciones que automáticamente dirige parte de la potencia disponible al camino de mayor resistencia (también conocido como la rueda que no patina) para proporcionar agarre en carreteras en mal estado, y funciona en el fondo sin ninguna intervención del controlador. Pero no evita por completo el deslizamiento de las ruedas.
Los llamados diferenciales automáticos de deslizamiento limitado (A-LSD), también conocidos como diferenciales electrónicos de deslizamiento limitado (e-LSD), son activados por los conductores a través de un botón o interruptor y brindan los mismos beneficios de tracción que un LSD típico que usa un diferente metodología, con algunas mejoras notables. En lugar de depender de los embragues para distribuir uniformemente la potencia de las ruedas motrices, estos sistemas se basan en la intervención automática del sistema de frenos para transferir la potencia entre las ruedas. Pero a diferencia del control de tracción básico (mencionado anteriormente), los A-LSD tampoco requieren una reducción en la potencia del motor para funcionar y pueden cambiar la potencia de las ruedas izquierda y derecha de un lado a otro a medida que varía el nivel de tracción de cada rueda.
Los diferenciales de bloqueo elevan las cosas un poco más al permitir que los usuarios activen manualmente un mecanismo de bloqueo dentro del diferencial. Un diferencial bloqueado obliga a cada rueda en un eje (en lugar de solo el eje, como es el caso en el 4WD básico a tiempo parcial) a girar a la misma velocidad, sin importar sus diferencias de tracción, lo que le da a una rueda que puede tener más tracción un mejor oportunidad de liberar al conductor de una situación resbaladiza.
PROS
- Brinda tracción cuando es necesario, mientras que cambiar a 2WD mejora la economía de combustible y reduce el desgaste del tren motriz en condiciones normales.
- Dado que generalmente es menos complicado y tiene un diseño más antiguo desde el punto de vista de la ingeniería en comparación con otros sistemas, es más fácil de construir y, por lo tanto, menos costoso, lo que reduce el costo de compra inicial. Su simplicidad también tiende a hacerlo más resistente.
- En terrenos extremadamente difíciles, los conductores pueden engranar una marcha 4WD extra baja para mejorar el par motor.
- Los LSD, A-LSD y los diferenciales de bloqueo actúan como la mejor carta de triunfo en malas condiciones al dirigir mejor la potencia del motor de las ruedas que patinan a las ruedas que se agarran.
CONTRAS
- No proporciona mejoras adicionales de tracción y manejo en situaciones de conducción cotidianas.
- Un conductor tiene que activar activamente 4WD para aprovecharlo y recordar apagarlo después.
- Crea la posibilidad de un desgaste desigual de los neumáticos.
4×4 a tiempo completo
Tiempo completo significa que una parte de la potencia de los motores se distribuye en cada una de las ruedas, todo el tiempo. Estos sistemas se están volviendo cada vez más populares en los SUV y, a diferencia de los sistemas 4WD a tiempo parcial mencionados anteriormente, eliminan el riesgo de atascos en la transmisión gracias a un diferencial central, que permite que cada uno de los ejes del vehículo reciba al menos cierta cantidad de potencia en todo momento. y seguir girando a diferentes velocidades durante un giro. Si bien los sistemas 4WD de tiempo completo son convenientes (dado que todas las ruedas siempre tienen cierto grado de potencia sin que el conductor actúe), aún tienen fallas. La economía de combustible naturalmente se ve afectada y hay un desgaste inherente en el tren motriz. Al igual que un gran apostador fanfarrón en Las Vegas comprando bebidas para cualquier mujer en un radio de 30 yardas, el AWD de tiempo completo continúa bañando cada una de las ruedas con una parte de la potencia, incluso aquellas con cero posibilidades de ganar tracción.
Algunos diferenciales centrales cuentan con una función de bloqueo para superar parcialmente este problema, que divide la potencia del motor por igual entre los ejes delantero y trasero (no las ruedas, como con un diferencial de bloqueo en los vehículos 4WD de tiempo parcial mencionados anteriormente). Por lo tanto, un automóvil 4WD de tiempo completo con un diferencial central bloqueado se comporta en muchos aspectos como un vehículo 4WD de tiempo parcial en 4WD.
Un diferencial central de deslizamiento limitado Torsen hace un trabajo aún mejor al poner potencia donde más se necesita en vehículos 4WD de tiempo completo. Cuenta con un conjunto de engranajes único que se bloquea si detecta un desequilibrio de par entre los dos ejes de un vehículo y luego transfiere potencia al eje con tracción. La relación particular de potencia que un Torsen puede cambiar entre los ejes delantero y trasero varía. En el caso de los vehículos Toyota, puede dirigir hasta el 53 por ciento de la potencia disponible del motor al eje delantero si el trasero comienza a patinar. Si son las ruedas delanteras las que patinan, por otro lado, hasta el 71 por ciento de toda la potencia del motor puede pasar al eje trasero para sacarte a ti y al asiento trasero lleno de niños azucarados de un aprieto.
PROS
- Brinda a los conductores una mayor tracción y un manejo mejorado en todas las situaciones de manejo, sin riesgo de atascos en la transmisión.
- Siempre está encendido y no requiere ninguna acción por parte del conductor.
- Los sistemas equipados con diferenciales centrales Torsen son la solución definitiva para poner la potencia del motor donde más se necesita, reduciendo aún más el riesgo de atascarse.
CONTRAS
- Es menos eficiente en combustible y desgasta más el tren motriz de un vehículo.
- A menudo requiere un equipo de transmisión avanzado que puede aumentar el costo inicial del vehículo en relación con los sistemas 4WD más básicos.
- Por lo general, son más propensos a sufrir daños en comparación con los sistemas 4WD a tiempo parcial más simples y resistentes.
Multimodo 4WD de tiempo completo
Los sistemas multimodo 4WD de tiempo completo pueden funcionar en el modo 4WD de tiempo completo, al igual que otros sistemas 4WD de tiempo completo. Sin embargo, los conductores tienen la ventaja adicional de cambiar a 2WD cuando no se necesita tracción adicional. Este sistema generalmente es más difícil de encontrar y generalmente solo se usa en SUV de gama alta.
PROS
- Brinda a los conductores tracción adicional y manejo mejorado en todas las situaciones de manejo si lo desean, pero se puede desactivar si el ahorro de combustible y el desgaste del tren motriz son una preocupación.
CONTRAS
- A menudo requiere un equipo de transmisión avanzado que puede aumentar el costo en relación con los sistemas 4WD más básicos.
- Por lo general, son más propensos a sufrir daños en comparación con los sistemas 4WD de tiempo parcial más simples y más costosos en comparación con los sistemas 4WD de tiempo completo regulares.
- Disponible solo en un número limitado de vehículos típicamente de menor potencia.
AWD
La definición más básica de un vehículo con tracción en las cuatro ruedas es uno que puede enviar un porcentaje de la potencia del motor a las ruedas que no tienen tracción principal cuando es necesario. (Hoy en día, esto es una simplificación excesiva para la mayoría de los autos nuevos que salen del lote, pero lo aceptaremos por el bien de la claridad). Los autos deportivos europeos popularizaron originalmente los sistemas AWD en los años 80 después de que los conductores descubrieran que su agarre adicional en la carretera aumentaba el manejo. Las implementaciones más básicas generalmente se encuentran en automóviles con tracción delantera, aunque esto está lejos de ser siempre el caso.
Hoy en día, AWD está disponible en todo tipo de vehículos y ofrece muchos de los beneficios que brindan los sistemas 4WD más tradicionales. Pero esta no es una situación de Potato Po-tah-to, y no son lo mismo. Mecánicamente, los sistemas AWD incorporan un diferencial delantero, un diferencial central y la caja de transferencia en un componente compacto, lo que lo hace más adecuado para vehículos más pequeños y livianos con niveles más bajos de distancia al suelo. A pesar de la palabra todo, los autos con AWD básico aún envían la mayoría de la potencia solo a un eje. Por ejemplo, en el caso del Porsche 911, solo el 5 por ciento se empuja típicamente hacia el eje delantero, mientras que el 95 por ciento se dirige hacia la parte trasera. En estos casos, una serie de sensores monitorean el deslizamiento de las ruedas y transfieren automáticamente la potencia a las ruedas donde no hay deslizamiento, sin que el conductor despistado necesite ninguna acción que grite T-Swift a todo pulmón.
Los mejores sistemas AWD aprovechan el software y los sensores de las ruedas para detectar el deslizamiento de las ruedas lo más rápido posible. Luego reaccionan activando el control de tracción para reducir o eliminar el deslizamiento de las ruedas mientras redirigen el torque del motor a la rueda con el mejor agarre en la carretera. AWD con control de par dinámico que se encuentra en autos como el Toyota RAV4 es un riff en este tema y utiliza un acoplador electromagnético o (ECU). Durante la conducción normal, el RAV4 utiliza de forma predeterminada la tracción delantera para mejorar el ahorro de combustible y, al mismo tiempo, enviar potencia a las ruedas traseras durante los giros para mejorar el rendimiento de conducción y en las curvas (hasta un máximo de 45 por ciento de distribución de par trasera y 55 por ciento delantera).
El modo de bloqueo, por otro lado, actúa esencialmente como FWD de tiempo completo en el RAV4 a velocidades inferiores a 25 MPH al dirigir el 50 por ciento de la potencia del motor a las ruedas traseras. El modo deportivo proporciona transferencias de torsión más suaves entre las ruedas delanteras y traseras para mejorar la dirección al maximizar la tracción de cada rueda. El frenado en línea recta también se mejora en este modo al detener el torque en las ruedas traseras, lo que permite que el ABS y el control de estabilidad del vehículo funcionen sin ser molestados.
Si bien es algo así como una declaración radical, los sistemas AWD generalmente se destacan en la conducción en todo tipo de clima, no en la conducción en todo terreno.
PROS
- Brinda a los conductores tracción adicional y manejo mejorado en todas las situaciones de manejo si así lo desean.
- Siempre está encendido y no requiere ninguna acción por parte del conductor.
- Disponible en una amplia gama de vehículos además de camionetas y SUV.
CONTRAS
- La falta de una caja de transferencia significa que el torque del motor no se puede reducir a un rango muy bajo para condiciones todoterreno rigurosas.
- En comparación con otros sistemas, es menos hábil para identificar la potencia de las ruedas que se agarran frente a las ruedas que se deslizan.
Rendimiento en el mundo real
Comprender la ciencia y la ingeniería detrás de cada uno de estos sistemas es informativo, pero ninguna cantidad de conocimientos de libros puede reemplazar una prueba de manejo para discernir qué sistema es el adecuado para usted. Nuestra experiencia reciente con toda la línea de cross-over y SUV de Toyota en Breckenridge dejó muy claro que los conductores competentes armados incluso con AWD básico pueden navegar cómodamente en condiciones de carretera menos que ideales y ni siquiera seguimos una regla cardinal de usar neumáticos para nieve. Los autos AWD pueden manejar el terreno fangoso hasta el Starbucks local tan competentemente como el poderoso Canyonero y ahorrar combustible en el proceso. En resumen, justificar el gasto de 4WD de tiempo completo o de tiempo parcial en lugar de opciones AWD más básicas simplemente como una necesidad para sobrevivir en su vecindario tiene mucho menos sentido que antes.
Sin embargo, obviamente hay estilos de vida aventureros y entornos más duros en los que poseer un sistema más robusto es una inversión razonable. Las soluciones 4WD que se encuentran en los verdaderos SUV (su Aztec no cuenta) son capaces de empujar a los conductores más allá de la seguridad pavimentada de Main Street. Pero si bien sus avanzados sistemas de transmisión y varias mejoras, como el control de asistencia de arranque en pendiente (HAC), el control de asistencia de descenso (DAC) y el control de rastreo están eliminando más molestias al salir de la carretera, nunca deben anular el sentido común de conducción. La experiencia y la competencia del conductor siguen siendo el factor individual más importante para evitar un desastre. Ningún paquete de opciones o una calcomanía en el parachoques cambiará ese hecho.
Algunos señalan que cuando se trata de comprar un automóvil, es difícil ponerle precio al momento único en el que un buen sistema de tracción podría salvarlo de una mala situación y, en su mayor parte, estamos de acuerdo. No se puede poner precio a la seguridad, pero desembolsar tampoco es una tarjeta para salir de una zanja. Sus primeras preocupaciones deben centrarse en la capacidad de conducción, el tamaño, la eficiencia del combustible y las comodidades. Solo una vez que se reduce el campo, debe considerar las diversas opciones de transmisión disponibles y comenzar la conversación honesta de ¿Vale la pena? Independientemente de lo que termine eligiendo, nuestro consejo es estudiar buenas habilidades de conducción en invierno, centrarse en el mantenimiento regular y trabajar primero para mejorar su toma de decisiones detrás del volante. Después de todo, al final del día, es el hombre detrás de la máquina, no al revés.
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