MeM 006: Ingeniería Mecánica Unimog, aumento de altura libre

La categoría de 4×4 se clasifica en dos grupos. Aquellos que, de alguna manera podemos decir, son de tracción integral y otros que son definitivamente todoterreno (off-road).

Ingeniería Mecánica

Tracción integral vs Altura libre al piso

La tracción integral mejora la estabilidad en una curva y permite optimizar la adherencia por medio de una mejor distribución de las fuerzas de tracción, durante la aceleración o a velocidad constante.

Estas ventajas hacen que muchos vehículos convencionales adopten la tracción integral incluso sin ser un off-road. Este es el caso de Porsche, Lamborghini, Ferrari (FF), Maserati (nueva Ghibli) y otros tantos.

Para los verdaderos todoterreno la tracción integral no es opcional, como tampoco lo es la altura libre al piso.

La tracción integral nos va a permitir utilizar la adherencia máxima de los neumáticos (4 en lugar de 2) para transmitir las fuerzas de tracción al piso.

Si bien esto es una ventaja, no servirá de nada cuando las ruedas patinen y excaven tanto el piso que los ejes quedarán finalmente colgados. En este caso los neumáticos ya no tendrán adherencia ya que su carga vertical es casi nula.

Debido a esto, uno de los requerimientos de un buen todoterreno es la altura libre al piso.

¿Cómo conseguir aumentar la altura libre al piso?

La solución más fácil es utilizar neumáticos de grandes dimensiones. Esto además de aumentar la altura libre al piso, mejora mucho la tracción y favorece el pasaje de obstáculos.

Por el contrario, sus grandes desventajas son:

Numeros_oscuros_1_IMPACTEl peso. La masa no suspendida hay que disminuirla para buscar comodidad y estabilidad. 

Numeros_oscuros_2_IMPACTEl efecto giroscópico no deseado de una gran masa en movimiento de rotación. 

Numeros_oscuros_3_IMPACTSu mayor coste

Numeros_oscuros_4_IMPACTPar de tracción. El elevado par de fuerza que se necesita para que la rueda traccione. Es decir, que hay que dimensionar toda la transmisión (cardanes, semiejes, etc) para poder entregar un par de tracción elevado.

Un vehículo multipropósito

Albert Friedrich y Heinrich Rössler en 1946 crearon un vehículo que revolucionó el mundo.

En aquel momento Alemania estaba atravesando la posguerra. El país debía reconstruirse y los campos tenían que ser trabajados.

De ahí surgió la necesidad de diseñar un vehículo (todoterreno) multipropósito. Al que se le pudiera añadir una gran variedad de herramientas y accesorios para ser utilizado en las distintas situaciones de trabajo.

Ese vehículo fue el UNIMOG (Universal Motor Geraet).

El primer Unimog en producirse fue el 411.

Entre sus virtudes sobresalió la altura libre al piso, garantizada por un reductor final en el extremo del eje.

Este reductor no sólo brindaba esta ventaja, sino que desde el punto de vista dimensional los árboles de transmisión de potencia deberían ser menores debido al menor par a transmitir.

Desde su comienzo hasta la actualidad, todos los Unimogs utilizan esta tecnología. Es uno de los vehículos más versátiles que existen, utilizado en el campo, la construcción, en la lucha contra incendios, así como en todos los ejércitos del mundo. Su resistencia y capacidad todoterreno lo ponen definitivamente en el podio entre todos los 4×4.

Las cajas de velocidades fueron, y aún son, muy variadas, obteniéndose desde 6 velocidades hasta más de 40.

La combinación de reducción del diferencial y del reductor final en la punta del eje depende básicamente del peso total del vehículo, de la motorización y el destino de utilización.

tabla_cuadricula_LOW

tabla_cuadricula_2_LOW

En la imagen puede observarse las curvas de par y potencia de un U900 (con dos motorizaciones distintas). Este vehículo posee marchas de velocidad muy reducida (en color amarillo), marchas de trabajo (verde) y marchas de utilización normal (rojo).

Toda esta combinación de marchas le permite utilizar su potencia y par en todo el rango de velocidades posible.

Algunos valores de la relación de desmultiplicación (en el diferencial y reductor final) pueden observarse en la siguiente tabla.

grafico_barras_LOW

tabla_1

tabla_2

tabla_3

tabla_4

Este tipo de tecnología para aumentar la altura libre al piso sigue siendo actual, aunque su utilización es reducida por el costo que representa la fabricación de un reductor final.

El Unimog muestra claramente que un vehículo con buen despeje al piso es capaz de atravesar obstáculos impensados.

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