.jpg/1280px-Rear_axle_with_torque_tube_(Manual_of_Driving_and_Maintenance).jpg)
Un sistema de tubo de torsión es una tecnología de transmisión de potencia y frenado que implica una carcasa estacionaria alrededor del eje de transmisión , a menudo utilizado en automóviles con motor delantero y tracción trasera. El tubo de torsión consiste en una carcasa estacionaria de gran diámetro entre la transmisión y el extremo trasero que encierra completamente un eje de transmisión tubular de acero giratorio o sólido de diámetro pequeño (conocido coloquialmente en los EE. UU. como "transmisión por cuerda" [1] ) que transmite la potencia del motor a un diferencial regular o de deslizamiento limitado . [2] El propósito de un tubo de torsión es mantener el extremo trasero en su lugar durante la aceleración y el frenado. De lo contrario, la carcasa del eje sufriría un enrollamiento del eje, que es cuando la parte delantera del diferencial se levanta excesivamente durante la aceleración y cae durante el frenado. Su uso no está tan extendido en los automóviles modernos [3] como lo es la transmisión Hotchkiss , que mantiene el extremo trasero en su lugar y evita que se voltee hacia arriba o hacia abajo, durante la aceleración y el frenado, anclando las carcasas del eje a las ballestas mediante perchas de resorte. [4]
El "par" al que se refiere el nombre no es el del eje de transmisión a lo largo del eje del coche, sino el aplicado por las ruedas. El problema de ingeniería que resuelve el tubo de torsión es hacer llegar las fuerzas de tracción generadas por las ruedas al chasis del coche. El par que mueve las ruedas y los ejes en una dirección hacia delante 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 un caballito", levantando la bicicleta en el aire en la dirección opuesta al giro de la rueda. El problema esencial es 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 coche hacia adelante empujando hacia arriba el motor/transmisión y luego a través de los soportes del motor al chasis del coche, y lo contrario ocurre durante el frenado. Por el contrario, la transmisión Hotchkiss transmite las fuerzas de tracción al chasis del coche mediante el uso de componentes de suspensión como ballestas o brazos de arrastre . [4]
En un extremo del tubo de torsión se utiliza un tipo de articulación esférica llamada "bola de torsión" para permitir el movimiento relativo entre el eje y la transmisión debido al recorrido de la suspensión. Los modelos Rambler posteriores de American Motors (1962 a 1966) utilizaron un soporte de brida y cojín en lugar de la rótula. [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 utiliza una barra Panhard para este propósito. La combinación de la barra Panhard y el tubo de torsión permite la fácil implementación de resortes helicoidales suaves en la parte trasera para brindar una buena calidad de conducción, como en los Buick después de 1937. Antes de 1937, los Buick usaban ballestas, por lo que no se usaba la barra Panhard, aunque el tubo de torsión permitía 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 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 causa 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 está recto [ cita requerida ] . Los modelos con motor V8 del AMC Rambler de 1963 a 1966 usaban una junta de velocidad constante de doble cardán para eliminar las fluctuaciones del eje de transmisión, aunque los modelos de seis cilindros y V8 anteriores usaban solo una junta universal estándar. [6]
El diseño del tubo de torsión es típicamente más pesado y une firmemente la parte trasera, lo que proporciona una parte trasera rígida y asegura una buena alineación en todas las condiciones. Sin embargo, debido al mayor peso no suspendido del tubo de torsión y las barras radiales, puede haber un "pequeño salto en la parte trasera al tomar curvas rápidas o en caminos con baches ". [7]
Ejemplos de tubos de torsión son los automóviles estadounidenses de la marca Ford, fabricados hasta 1948, incluidos más de 19 millones del Modelo T. [ 7] Ford utilizó los resortes transversales menos costosos que no podían soportar el empuje hacia adelante. Durante muchos de esos años, Chevrolet utilizó el tubo de torsión, mientras que Buick lo utilizó a partir de 1906 (en el modelo D). [8] [9] El tubo de torsión también permitió a Buick, a partir de 1938, [10] utilizar resortes helicoidales para una conducción más suave que las ballestas tradicionales, que pueden utilizar un accionamiento Hotchkiss , pero los resortes helicoidales no. El uso de un tubo de torsión y resortes helicoidales por parte de Buick [11] se convirtió en una "marca registrada de ingeniería" de Buick, hasta que se abandonó con los modelos de tamaño completo del año modelo 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 utilizando el diseño de suspensión trasera con resorte helicoidal y tubo de torsión en sus autos de gran tamaño ( Rambler Classic y Ambassador ) desde el año modelo 1956 hasta el 1966. [14] El eje de transmisión cerrado hizo que los cambios de marcha fueran más complicados y obstaculizó a los hot rodders. [15] La transmisión por tubo de torsión descontinuada fue reemplazada por un nuevo diseño que utiliza un eje de transmisión abierto y un sistema de ubicación del eje de cuatro enlaces. [16]
El Pontiac Tempest de 1961 se presentó como un nuevo modelo, con un motor de 4 cilindros en línea acoplado a un transeje a través de un tubo de torsión, lo que le otorgaba un equilibrio de peso perfecto 50-50 entre la parte delantera y la trasera.
Los modelos Peugeot 403 y 404 usaban un tubo de torsión. [17] Los familiares/station wagons Peugeot 504 y Peugeot 505 , así como la mayoría de los sedán 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 similar Pontiac T-1000 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 sólo para alinear el transeje con el motor. [21]
El Chevrolet Corvette ha utilizado un tubo de torsión desde la introducción de la versión C5 en el año modelo 1997 en 1996. [22]
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.