2.2. Implantaciones técnicas (II)

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Video resumen 2.2. Implantaciones técnicas (II)

ASI FUNCIONA EL AUTOMOVIL (II) - 2.2. Implantaciones técnicas 2

En el módulo anterior, 2.2.1, se presentaron más implantaciones técnicas de las vistas en los módulos 1.2.1 y 1.2.2 del nivel 1, además de anticipar aplicaciones con transmisión integral, que es el contenido de este módulo, añadiendo a las dimensiones ya explicadas del automóvil las concernientes a su tecnología.

Posiciones del motor, embrague y caja de cambios

En este módulo se van a ver algunas implantaciones que tienen en común disponer de tracción a las cuatro ruedas 4×4.

Empezamos viendo implantaciones 4×4 con motor longitudinal delantero.

Motor longitudinal delantero y 4×4

Se parte de la imagen de base que representa la implantación de motor longitudinal delantero y transmisión integral 4×4, a continuación se presentan dos aplicaciones sobre automóviles.

Motor longitudinal delantero (próximo a la parte delantera) y 4×4

  • En la imagen superior el automóvil tiene el motor longitudinal delantero cerca de su extremo de carrocería, con 5 cilindros en línea.
  • El diferencial delantero está en la caja de cambios o junto a esta, desde la que sale el árbol de transmisión al diferencial trasero, desde cada diferencial los palieres mueven las cuatro ruedas motrices
  • Al contar con 4×4 se compensa parcialmente el mayor peso sobre las ruedas delanteras por la posición adelantada del motor
  • La carrocería es de tres volúmenes y la aplicación 4×4 es de turismo

Motor longitudinal delantero (retrasado) y 4×4

  • La imagen inferior corresponde a esta implantación con el motor longitudinal delantero retrasado, de 6 cilindros en línea, con mejor reparto de pesos entre ejes que la anterior
  • Tras el motor sigue el embrague, caja de cambios, dos árboles de transmisión, uno para el diferencial de cada eje, y desde estos los palieres transmiten el par a las ruedas
  • Este automóvil es una aplicación de turismo 4×4 con carrocería es familiar
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Estas implantaciones 4×4 son versiones de modelos con un eje motriz, el de la imagen superior con tracción (delantera) y el de la inferior trasera (propulsión).

Aplicaciones 4×4 con motor longitudinal delantero

Con esta disposición del motor y demás elementos de transmisión se van a representar las cuatro aplicaciones 4×4 que se explicaron en el módulo 1.22.1.

Todoterreno

  • Para poder desplazarse fuera de carretera por pistas, rocas o zonas muy agrestes, también permite subir o bajar fuertes pendientes.
  • El tipo de carrocería más habitual en los todoterreno es formato familiar como este coche

Todocamino o Sport Utility Vehícle

  • Puede circular por carretera con similares cualidades de un automóvil de turismo, su altura y peso suponen ciertas limitaciones en carretera, el objetivo es poder desplazarse por pistas y zonas con ciertas irregularidades, además de por pisos deslizantes.
  • Lo más frecuente es que la carrocería sea familiar como se ve en este automóvil

Turismo

  • La transmisión integral 4×4 aporta mayor capacidad para transitar por pisos deslizantes en carreteras nevadas o pistas, no está diseñado para circular fuera de pisos más o menos lisos.
  • En este coche la forma de carrocería es de tres volúmenes

Prestacional

  • El 4×4 es para aprovechar mejor el par y potencia reduciendo tendencias al deslizamiento de ruedas, se busca más aceleración y estabilidad en curva. Este coche tiene carrocería coupé
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Motor transversal delantero y 4×4

Seguidamente se exponen implantaciones 4×4 con motor transversal delantero, partiendo de una imagen de base que reproduce esta implantación.

Motor transversal delantero (a la derecha) y 4×4

  • Se ve en la imagen superior un coche con motor transversal delantero de 4 cilindros en línea, sigue el embrague, caja de cambios con el diferencial delantero y árbol de transmisión hasta el diferencial trasero, desde cada diferencial los palieres llevan el par motor a cada una de las ruedas de su eje
  • Se aprecia como el motor está a la derecha, en el lado opuesto al conductor con el volante a la izquierda
  • Este 4×4 es una aplicación sobre un turismo con carrocería de monovolumen, se puede considerar también como SUV

Motor transversal delantero (a la izquierda) y 4×4

  • En la imagen inferior se representa la implantación de motor transversal de 4 cilindros en línea a la izquierda, en el lado opuesto al conductor con volante a la derecha.
  • A continuación el embrague, caja de cambios con el diferencial delantero y sus palieres.
  • Desde este diferencial sale el árbol de transmisión hacia el trasero que pasa el par a las ruedas de este eje por los palieres
  • Esta aplicación de 4×4 es de un SUV con carrocería familiar
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La posición del motor transversal se ha estandarizado manteniéndole habitualmente en el lado derecho sea cual sea la posición del volante y conductor, como se comentó en el módulo anterior (2.2.1).

Aplicaciones 4×4 con motor transversal delantero

Estas implantaciones se presentaron en el módulo anterior 2.2.1 y 1.22.1.

Estos dos últimos módulos son de transmisión integral 4×4:

Todoterreno

  • Este automóvil no es un todoterreno en realidad, sería un SUV, pero tiene buenas condiciones para aproximarse bastante en los resultados prácticos circulando fuera de carretera
  • Con el fin de que se puede transitar por sitios difíciles sin demasiados problemas de transmisión (embrague), la relación de la 1ª marcha de la caja de cambios es muy corta permitiendo circular muy despacio sin hacer patinar el embrague
  • Las relaciones de caja de cambios se presentan y explican progresivamente en los módulos 1.17.2 y 2.17.3
  • La carrocería es de dos volúmenes y por su tamaño urbano

Todocamino o Sport Utility Vehícle

  • Puede circular por carretera con similares cualidades de un automóvil de turismo, su altura y peso suponen ciertas limitaciones en carretera, permite desplazarse por pistas y zonas con ciertas irregularidades, además de sobre pisos deslizantes
  • La carrocería de este coche es familiar

Turismo

  • La transmisión integral aporta mayor capacidad para transitar por pisos deslizantes en carreteras nevadas o pistas, sin baches profundos
  • La carrocería el coche de esta imagen es de tres volúmenes

Prestacional

  • El 4×4 es para aprovechar mejor el par y potencia reduciendo tendencias al deslizamiento de ruedas, se busca más aceleración y estabilidad en curva
  • Este coche es un cabrio de dos plazas
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Motor delantero longitudinal o transversal y 4×4

Se representan las cuatro aplicaciones de transmisión integral con diferentes posiciones de motor delantero; todoterreno, turismo, prestacional y todocamino o SUV, describiendo sus características relacionadas con este y otros módulos:

Todoterreno

  • El motor de 12 cilindros en V está en posición longitudinal delantera, algo retrasado para mejorar el reparto de pesos entre ejes
  • La carrocería está entre tres volúmenes y pickup, pues el tercer volumen tiene diferentes posibilidades de utilización, entre estas caja de carga en este caso, o con tapa, maletero
  • Como todoterreno puede circular fuera de carretera por los sitios más agrestes, aunque su tamaño y peso limita circular por zonas muy estrechas o embarradas

Turismo

  • El motor transversal delantero es de 6 cilindros en V en el lado derecho
  • Es un tres volúmenes
  • Con esta misma implantación, si el motor es muy potente se consideraría 4×4 prestacional
  • Puede circular por carreteas nevadas o pistas, pero su objetivo no es transitar fuera de carretera pues la estructura de carrocería y suspensiones, además de la transmisión, se verían afectadas

Prestacional

  • El motor longitudinal delantero, muy próximo a la parte anterior del automóvil, es de 5 cilindros en línea.
  • Es una carrocería coupé, muy en sintonía del tipo de automóvil que es.
  • Su objetivo es mejor estabilidad y prestaciones al repartir el par motor entre las cuatro ruedas, pues se reduce la tendencia al deslizamiento

Todocamino o Sport Utility Vehícle

  • Este motor delantero transversal es de 4 cilindros en línea y está situado a la derecha, al lado opuesto del volante y conductor
  • Es un todocamino o SUV en formato familiar, el más frecuente
  • En función de su orientación más o menos de turismo puede ofrecer ciertas cualidades para transitar fuera de carretera por zonas que no sean demasiado complicadas, pues la estructura de carrocería, suspensiones y transmisión no están diseñadas para este uso.

Para circular sobre pisos deslizantes o con distintas superficies, la adherencia de los neumáticos es lo más importante para poder avanzar (de inverno o M + S), hasta el punto de que con dos ruedas motrices es posible circular por carreteras o pistas deslizantes en mejores condiciones que con 4×4 y neumáticos normales de carretera. Módulos 1.22.1 y 2.20.2.

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Las aplicaciones 4×4 se basan en muchos casos en las implantaciones de automóviles con dos ruedas motrices.

Los cambios técnicos añadidos al 4×4 se adecuan a los objetivos de utilización previstos, pues gran parte de los que favorecen la circulación por carretera empeoran las capacidades de transitar por zonas agrestes, y a la inversa.

Es frecuente que se llegue a soluciones de compromiso, pero se decantan más hacia algún tipo de uso.

Dimensiones técnicas

En el módulo 1.2.1 se vieron las dimensiones internas y externas del automóvil.

Seguidamente se presentan las relacionadas con la tecnología, y después en el resumen repaso se ven todas:

Batalla

  • Es la distancia entre los ejes medida desde el centro de las ruedas, salvo excepciones son iguales entre las ruedas delanteras y traseras de cada lado, después se verá una de estas excepciones.
  • Con más batalla se dispone de mayor espacio en el habitáculo, se reduce la capacidad de maniobra y mejora la estabilidad en recta.
  • Con menos batalla hay menos espacio interior, el coche es más maniobrable, resta algo de sensación de estabilidad en recta y en curva si desliza es más brusco

Vía

  • Es la distancia entre las ruedas delanteras y traseras, por lo que hay vía delantera y trasera
  • Suelen tener alguna diferencia entre ejes, no mucha generalmente
  • Si son más anchas se favorece la estabilidad
  • Se miden desde el centro de la huella de cada neumático en el suelo

Voladizo

  • Corresponde a la distancia entre el centro de las ruedas delanteras y traseras con relación a su extremo de carrocería
  • Hay voladizos delanteros y traseros
  • Con menores voladizos hay mejor maniobrabilidad y si son mayores las zonas deformables tienen más longitud para actuar en caso de colisión frontal o trasera
  • Los voladizos son iguales entre las ruedas de cada eje, pero hay excepciones como en la batalla, después se ve un caso

Distancia al suelo

  • Se mide desde la parte más baja de la carrocería hasta el piso
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La batalla y voladizos se miden desde el centro de las ruedas, las vías desde el centro de la huella de los neumáticos en el suelo.

Comparación de las dimensiones técnicas

Para valorar las dimensiones técnicas se propone comparar un turismo de tamaño medio con otros cuatro automóviles con diferentes dimensiones y tipos de carrocería:

  • Se toman como referencia las dimensiones técnicas de automóvil de tres volúmenes de la imagen central; batalla Bt, vías delantera y trasera Vd y Vt, voladizos delantero y trasero VLd y VLt y la distancia al suelo Ds.
  • Con relación a estas dimensiones las de los otros coches pueden ser iguales =, mayores + o menores –

3 volúmenes grande

  • Este coche tiene más batalla Bt +, las vías delantera y trasera son iguales Vd = y Vt =, los voladizos delantero y trasero son mayores VLd + y VLt + y la distancia al suelo es igual Ds =
  • Es un automóvil con bastante espacio para los ocupantes y equipaje

2 volúmenes pequeño o urbano

  • La batalla es menor Bt –, las vías delantera y trasera son más estrechas Vd – y Vt –, los voladizos delantero y trasero son también menores VLd – y VLt – y la distancia al suelo más reducida Ds –
  • Es un automóvil maniobrable, adecuado para tráfico urbano con capacidad para cuatro plazas, puede que cinco muy justas, y maletero pequeño

Coupé de dos plazas

  • La batalla es menor Bt –, las vías delantera y trasera son más anchas Vd + y Vt +, los voladizos delantero y trasero son menores VLd – y VLt – y la distancia al suelo más reducida Ds –
  • Es un automóvil prestacional que prima la estabilidad

Todoterreno o SUV en formato familiar

  • La batalla es mayor Bt +, las vías delantera y trasera son iguales Vd = y Vt =, los voladizos delantero y trasero son menores VLd – y VLt – y la distancia al suelo es mayor Ds +
  • Este automóvil tiene cualidades para circular por zonas bacheadas, más o menos según los objetivos, y dispone de buen espacio habitable
  • Si fuese todoterreno para uso extremo es mejor menos batalla para afrontar lomas con menos riesgo de tocar con los bajos el suelo
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Resumen repaso 

Implantaciones y dimensiones técnicas con automóviles 4×4

Se va a repasar primero con tres automóviles de diferentes aplicaciones 4×4.

Los sistemas 4×4 que se mencionan se han presentado en el módulo 1.22.1 y detallan en el 2.22.2:

4×4 Todoterreno

  • El formato de carrocería es el habitual en esta aplicación 4×4, familiar
  • Se resaltan las dimensiones técnicas, batalla, vías, voladizos y distancia al suelo
  • En un todoterreno es mejor que los voladizos sean cortos pues favorece la entrada y salida de rampas pronunciadas además de superar con más seguridad los baches, la distancia al suelo elevada para no dañar los bajos del vehículo en uso extremo
  • Las vías dependen de por dónde va transitar, si es por terreno abierto es mejor que sean más anchas, y si ha de pasar por veredas angostas es preferible que sean estrechas
  • La menor batalla favorece pasar por zonas agrestes
  • El motor delantero longitudinal de este coche está tras el eje delantero, lo que favorece el reparto de pesos y la ubicación del diferencial delantero
  • En este todoterreno la propulsión es permanente y la tracción conectable por un sistema de acoplamiento que acciona el conductor

4×4 Todocamino o SUV en formato de furgoneta o familiar

  • Con suficiente batalla se logra más espacio en el habitáculo, pero se reduce su capacidad fuera de carretera, las vías y voladizos han de tener cierto equilibrio según el uso previsto
  • La distancia al suelo si es mayor facilita la circulación por zonas difíciles, pero perjudica la estabilidad en carretera
  • El motor es transversal delantero y desde diferencial de este eje, integrado en la caja de cambios, se pasa el movimiento por el árbol de transmisión al diferencial trasero
  • La transmisión a las ruedas delanteras es permanente y auto conectable a las traseras
  • El conductor dispone de un mando para bloquear el reparto de par entre ejes hasta unos 50 km/h, que solamente se debe utilizar en piso deslizante (módulos 1.22.1 y 2.22.1)

Dos volúmenes – coupé todocamino SUV de cuatro o cinco plazas

  • La batalla, vías y voladizos estás adaptados al tipo y tamaño del automóvil, la distancia al suelo en este caso es media para favorecer ciertas capacidades de marcha por pistas y zonas de relativa dificultad, la altura puede ser variable según el tipo de suspensión, se ve en el módulo 2.21.1
  • El motor es longitudinal delantero algo retrasado para mejorar el reparto de pesos
  • La propulsión es permanente y la tracción (delantera) auto conectable
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Se continua el resumen repaso con tres automóviles más:

4×4 Pickup Todoterreno

  • Por sus características la batalla, vías y distancia al suelo son elevadas
  • Los voladizos deberían ser menores para favorecer la maniobrabilidad que la gran batalla dificulta, pero los traseros suelen ser elevados para poder llevar más carga y voluminosa
  • El motor es longitudinal delantero y puede tener propulsión y tracción conectable por el conductor o 4×4 permanente con diferencial central bloqueable (2.2.2)

4×4 para arena

  • Es un automóvil peculiar al tener dos conjuntos moto propulsores (motor, embrague y caja de cambios con diferencial), uno delante del eje delantero y el otro detrás del trasero, ambos en posición longitudinal, es 4×4 cuando ambos motores están en marcha, de no ser así funciona el delantero
  • La distancia al suelo es elevada y la batalla, vías y voladizos son similares a la versión de la que deriva (con un conjunto moto propulsor delantero)
  • Los grupos moto propulsores se accionan simultáneamente con los mismos mandos; acelerador, embrague y palanca de cambios

Dos volúmenes de cinco plazas

  • La batalla es elevada para ofrecer buena habitabilidad longitudinal, con la peculiaridad de que es distinta entre lados por el tipo de suspensión que utiliza (se explica en el módulo 2.21.1), las vías son medias, el voladizo delantero es reducido, para mejor maniobrabilidad, y los traseros mayores para más capacidad del maletero, distintos en cada lado por la misma razón que la batalla
  • La distancia al suelo es la correspondiente al tipo de automóvil
  • El motor longitudinal delantero está detrás del eje, central, y son motrices las ruedas delanteras
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Dimensiones

Se incluyen las dimensiones del automóvil vistas en este módulo y en el 1.2.2, añadiendo algunos detalles más:

  • Dimensiones técnicas (generalmente en milímetros mm)
  • Batalla BT; distancia longitudinal entre ejes o centro de las ruedas de cada lado
  • Vías delantera y trasera Vd y Vt; distancia entre las ruedas de cada eje, tomadas en el centro de las huellas de los neumáticos en el suelo
  • Voladizos delantero y trasero VLd y VLt; distancia entre cada rueda y su extremo de carrocería, desde el centro de cada rueda
  • Distancia al suelo Ds; altura desde el suelo a la parte más baja del automóvil
  • Dimensiones externas (generalmente en milímetros mm:
    • Longitud exterior Le; desde los extremos exteriores delantero y trasero de la carrocería
    • Anchura exterior Ae; desde los lados de la carrocería o desde los retrovisores exteriores, se suele indicar como se da el dato
    • Altura exterior He; desde el suelo a la parte más alta de la carrocería
    • Altura de carga del maletero Alm; es hasta donde se ha de subir el equipaje para introducirlo en el maletero, mejor cuanto menor sea
  • Dimensiones internas:
    • Altura interior delantera y trasera Hid y Hit; (mm) se mide desde la parte superior central de las banquetas de los asientos hasta el techo en vertical
    • Anchura interior delantera y trasera Aid y Ait (mm); se mide a la altura de los codos desde cada lado del interior correspondiente
    • Longitud interior habitable Lih (mm); desde el pedal de freno al respaldo del asiento trasero
    • Volumen del maletero Vm; cuanto mayor sea mejor, también se valora que tenga forma cúbica para mejorar el aprovechamiento. Se da en litros
    • Pasos de rueda Pr; son espacios alrededor de las ruedas en el interior de la carrocería por donde se desplazan al trabajar la suspensión y dirección (delanteras)
    • En caso de utilizar cadenas para circular por nieve o hielo se ha de tener en cuenta que deben ser las adecuadas para que no rocen con el interior de los pasos de rueda
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Las implantaciones técnicas están relacionadas con las dimensiones del automóvil, pues están condicionadas según las utilizaciones previstas.

Al diseñar los automóviles es frecuente que haya muchas variables de utilización previstas como posibles, lo que condiciona los diseños e implantaciones, de hecho, es una de las razones de que haya varias versiones de un modelo.

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