Un sistema de tubo de torsión es una tecnología de transmisión de potencia y frenado que involucra una carcasa estacionaria alrededor del eje de transmisión , a menudo utilizada en automóviles con motor delantero y transmisión trasera, y frenos traseros (con o sin frenos delanteros, que no intervienen en ello). . El tubo de torsión consta de una carcasa estacionaria de gran diámetro entre la transmisión y el extremo trasero que encierra completamente un eje de transmisión sólido de acero tubular giratorio o de diámetro pequeño (conocido coloquialmente en los EE. UU. Como "transmisión por cable" [1] ) que transmite la potencia del motor a un diferencial de deslizamiento limitado o regular . [2]El propósito de un tubo de torsión es mantener la parte trasera en su lugar durante la aceleración y el frenado. De lo contrario, la carcasa del eje sufriría una envoltura del eje, de modo que la parte delantera del diferencial se elevaría excesivamente durante la aceleración y se hundiría durante el frenado. Su uso no está tan extendido en los automóviles modernos [3] como lo es el accionamiento Hotchkiss , que mantiene la parte trasera en su lugar y evita que se mueva hacia arriba o hacia abajo, durante la aceleración y el frenado, al anclar las carcasas de los ejes a las ballestas mediante un resorte. perchas. [4]
Construcción
El "par" al que se hace referencia en el nombre no es el del eje de transmisión, a lo largo del eje del automóvil, sino el aplicado por las ruedas. El problema de ingeniería que resuelve el tubo de torsión es cómo llevar las fuerzas de tracción generadas por las ruedas al bastidor del automóvil. El par que mueve las ruedas y los ejes en una dirección hacia adelante se encuentra con una reacción "igual y opuesta" de la carcasa del eje y el diferencial, lo que hace que el diferencial quiera girar en una dirección inversa, de la misma manera que un ciclista "hace estallar una rueda ", levantando la bicicleta en el aire en la dirección opuesta al giro de la rueda. El problema esencial es cómo evitar que el diferencial gire durante la aceleración y el frenado. El tubo de torsión resuelve ese problema acoplando la carcasa del diferencial a la carcasa de la transmisión y, por lo tanto, impulsa el automóvil hacia adelante empujando hacia arriba el motor / transmisión y luego a través de los soportes del motor hasta el bastidor del automóvil, y lo contrario ocurre durante el frenado. Por el contrario, la transmisión Hotchkiss transmite las fuerzas de tracción al bastidor del automóvil mediante el uso de componentes de suspensión como ballestas o brazos de arrastre . [4]
Un tipo de bola y el zócalo conjunto, denominado una "bola de par" se utiliza en un extremo del tubo de torsión para permitir el movimiento relativo entre el eje y transmisión debido al recorrido de la suspensión. Los modelos posteriores de American Motors Rambler (1962 a 1966) utilizaron una brida y un soporte de cojín en lugar de la bola y el casquillo. [5] Dado que el tubo de torsión no restringe la carrocería del automóvil al eje en la dirección lateral (de lado a lado), a menudo se usa una barra Panhard para este propósito. La combinación de la barra Panhard y el tubo de torsión permite la implementación fácil de resortes helicoidales blandos en la parte trasera para brindar una buena calidad de conducción, como en los Buicks posteriores a 1937. Antes de 1937, los Buicks usaban resortes de láminas, por lo que no se usaba la barra Panhard. el tubo de torsión permitió una suspensión de resorte en voladizo , que brinda una conducción más suave que un eje de montaje central en la ballesta, como lo requiere la configuración de Hotchkiss.
Además de transmitir fuerzas de tracción, el tubo de torsión es hueco y contiene el eje de transmisión giratorio . Dentro de la bola de torsión hueca se encuentra la junta universal del eje de transmisión que permite el movimiento relativo entre los dos extremos del eje de transmisión. En la mayoría de las aplicaciones, el eje de transmisión utiliza una sola junta universal que tiene la desventaja de que provoca fluctuaciones de velocidad en el eje de transmisión cuando el eje no está recto. La transmisión Hotchkiss utiliza dos juntas universales, lo que tiene el efecto de cancelar las fluctuaciones de velocidad y proporciona una velocidad constante incluso cuando el eje ya no es recto [ cita requerida ] . Los modelos con motor V8 del AMC Rambler de 1963-1966 usaban una junta de velocidad constante de doble cardán para eliminar las fluctuaciones del eje de transmisión, aunque los modelos V8 de seis cilindros y anteriores usaban solo una junta universal estándar. [6]
El diseño del tubo de torsión es típicamente más pesado y une de forma segura la parte trasera, proporcionando así una parte trasera rígida y asegurando una buena alineación en todas las condiciones. Sin embargo, debido al mayor peso no suspendido del tubo de torsión y las varillas de radio, puede haber "un pequeño salto alrededor de la parte trasera al tomar curvas rápidas o en caminos de tablas de lavar ". [7]
Solicitud
Ejemplos del tubo de torsión fueron los automóviles estadounidenses de la marca Ford hasta 1948, incluidos más de 19,000,000 Model Ts . [7] Ford usó los resortes transversales menos costosos que no podían impulsar el empuje hacia adelante. Durante muchos de esos años, Chevrolet usó el tubo de torsión, mientras que Buick lo usó a partir de 1906 (en el modelo D). [8] [9] El tubo de torsión también le permitió a Buick, a partir de 1938, [10] usar resortes helicoidales para una conducción más suave que los resortes de hojas tradicionales, que pueden usar una transmisión Hotchkiss , pero los resortes helicoidales no. El uso de Buick de un tubo de torsión y resortes helicoidales [11] se convirtió en una "marca comercial de ingeniería" de Buick, hasta que se abandonó con los modelos de tamaño completo del año 1961. [12] El modelo Nash 600 adoptó la transmisión por tubo de torsión en 1941 sin una junta cerrada, pero utilizó un "yugo horizontal en el extremo delantero del tubo de torsión sostenido por galletas de goma en cada lado". [13]
Después de la fusión de Nash y Hudson en 1954, American Motors Corporation (AMC) continuó usando el diseño de suspensión trasera de resorte helicoidal y tubo de torsión en sus autos de gran tamaño ( Rambler Classic y Ambassador ) desde el año 1956 hasta el año 1966. [14] El eje de transmisión cerrado hizo que los cambios de engranajes fueran más complicados y obstaculizaran los hot rodders. [15] La transmisión de tubo de torsión descontinuada fue reemplazada por un eje de transmisión abierto completamente nuevo y un sistema de ubicación del eje de cuatro enlaces. [dieciséis]
El Pontiac Tempest de 1961 se presentó como un nuevo modelo, con un 4 en línea acoplado a un transeje a través de un tubo de torsión, lo que le da un equilibrio de peso perfecto 50-50 entre la parte delantera y la trasera.
Los modelos Peugeot 403 y 404 utilizaban un tubo de torsión. [17] El Peugeot 504 y el Peugeot 505 familiar / familiar, así como la mayoría de los sedanes del mercado de exportación también tenían tubos de torsión, mientras que los modelos sedán del mercado nacional y europeo tenían un transeje y una suspensión trasera individual.
El Chevrolet Chevette (1976-1988) y el Pontiac T-1000 similar usaban un tubo de torsión y un cojinete central. [18] Este diseño era diferente a cualquier otro modelo de Chevrolet "para aislar los impactos en las ruedas traseras, reducir el ruido de la carretera y reducir la vibración del motor ... también permite una reducción en la altura del eje de transmisión y el túnel". [19]
La continua producción limitada del Avanti cambió a un nuevo chasis en 1986 que utilizaba un tubo de torsión junto con una suspensión trasera independiente . [20]
El Mercedes SLS tiene un tubo de torsión, pero solo para alinear el transeje con el motor. [21]
Desde 1996, el Chevrolet Corvette ha utilizado un tubo de torsión desde la introducción de la versión C5 en el año modelo 1997. [22]
Referencias
- ^ [1] "Motor de corte de la semana: Pontiac Trophy 4", Autoweek , Murilee Martin, 20 de septiembre de 2017
- ^ Automecánica Mitchell . Prentice Hall. 1991. p. 456. ISBN 9780135837825.
- ^ "Ventajas del eje abierto" . El Glasgow Herald . 23 de julio de 1929.
- ^ a b Severson, Aaron (22 de marzo de 2009). "Hotchkiss Drive" . Comí con motor .
- ^ 1962-1966 Manuales de servicio técnico de AMC
- ^ 1963-1966 Manuales de servicio técnico de AMC.
- ^ a b Clymer, Floyd (octubre de 1955). "Clymer prueba el Hudson Hornet V8" . Mecánica popular . 104 (4): 131.
- ^ "Buick, la época dorada" por el profesor Francis Therou
- ^ "Setenta años de Buick" por George H. Damman, página 18 "Buick fue pionero en el tubo de torsión este año" en referencia al modelo D construido en 1906.
- ^ "¿Cuándo fue el primer Buick con tubo de torsión?" . Club de Automóviles Antiguos de América . Consultado el 27 de abril de 2019 .
- ^ Kuns, Ray Forest; Hall, Morris Albert (1948). Fundamentos de chasis de automóvil y transmisión de potencia . Sociedad Técnica Americana. pag. 335.
- ^ "Los modelos Big Buick tienen carrocerías, chasis y suspensión nuevos para el '61" . Mecánica popular . 114 (4): 103. Octubre de 1960.
- ^ "Transmisiones" . El diario SAE . Sociedad de Ingenieros Automotrices. 57 : 30. 1949.
- ^ Magnant, Steve (2013). Datos sobre el Muscle Car 1001 de Steve Magnante . Caltech. pag. 372. ISBN 9781613250570.
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- ^ "Seguridad frente al estrés de la dirección y la suspensión" . Ciencia popular . 189 (4): 96 y 98. Octubre de 1966.
- ^ Manual de reparación de automóviles extranjeros de Chilton . 2 . Compañía de libros de Chilton. 1971. p. 989. ISBN 9780801956324.
Los modelos 403, 404 y 504 utilizan un eje de transmisión con tubo de torsión. Este tipo de eje de transmisión consta de un tubo exterior que recibe el empuje de las ruedas traseras que a su vez son impulsadas por un eje interior.
- ^ Kovacik, Robert T .; Creager, Clifford (1983). Transmisiones manuales y transmisiones . Thomson South-Western. pag. 66. ISBN 9780538330503.
- ^ "Chevette: ¿Campeona de Economía de Estados Unidos?" . Ciencia popular . 207 (4): 116. Octubre de 1975.
- ^ Ross, Daniel Charles (octubre de 1984). "Detroit Listening Post - Avanti garde" . Mecánica popular . 161 (10): 42.
- ^ "Animación del tubo de torsión Mercedes SLS" - a través de YouTube.
- ^ Thurn, Walt (2007). Guía del constructor del Corvette C5 de alto rendimiento . CarTech. pag. 67. ISBN 9781932494334.