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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 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 sólido tubular de acero giratorio o de diámetro pequeño (conocido coloquialmente en los EE. UU. como "impulsión por cuerda" [1] ) que transmite la potencia. del motor a un diferencial de deslizamiento regular o limitado . [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 levantaría excesivamente durante la aceleración y se hundiría durante el frenado. Su uso no está tan extendido en los automóviles modernos [3] como lo está el accionamiento Hotchkiss , que mantiene la parte trasera en su sitio y evita que se mueva hacia arriba o hacia abajo, durante la aceleración y el frenado, anclando las carcasas del eje a las ballestas mediante muelles. perchas. [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 cómo hacer llegar las fuerzas de tracción generadas por las ruedas al bastidor del automóvil. El par que mueve las ruedas y los ejes 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 dirección inversa, de la misma manera que un ciclista "hace un caballito". ", levantando la bicicleta en el aire en sentido contrario 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, mientras ocurre lo contrario durante el frenado. La propulsión Hotchkiss, por el contrario, transmite las fuerzas de tracción al bastidor del vehículo mediante componentes de suspensión como ballestas o brazos longitudinales . [4]
Se utiliza un tipo de junta esférica llamada "bola de torsión" en un extremo del tubo de torsión para permitir el movimiento relativo entre el eje y la transmisión debido al recorrido de la suspensión. Los modelos posteriores de American Motors Rambler (1962 a 1966) utilizaron un soporte de brida y cojín en lugar de la rótula. [5] Dado que el tubo de torsión no limita la carrocería del automóvil al eje en la dirección lateral (de lado a lado), a menudo se usa una varilla Panhard para este propósito. La combinación de la varilla Panhard y el tubo de torsión permite la fácil implementación de resortes helicoidales blandos en la parte trasera para brindar una buena calidad de marcha, como en los Buicks después de 1937. Antes de 1937, los Buicks usaban ballestas, por lo que no se usó la varilla Panhard. el tubo de torsión permitía una suspensión de resorte voladizo , lo que brinda una marcha más suave que un eje de montaje central en la ballesta, como lo requiere la configuración de Hotchkiss.
Además de transmitir las 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 junta universal única 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 está recto [ cita requerida ] . Los modelos con motor V8 del AMC Rambler 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 suele ser más pesado y une de forma segura la parte trasera, lo que proporciona una parte trasera rígida y garantiza una buena alineación en todas las condiciones. Sin embargo, debido al mayor peso no suspendido del tubo de torsión y las varillas radiales, puede haber un "pequeño salto en la parte trasera al tomar curvas rápidas o en carreteras de lava ". [7]
Un ejemplo del tubo de torsión fueron los automóviles americanos de la marca Ford hasta 1948, de los cuales más de 19.000.000 del Modelo T. [7] Ford utilizó resortes transversales menos costosos que no podían generar 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] usar resortes helicoidales para una conducción más suave que las ballestas 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 registrada de ingeniería" de Buick, hasta que se eliminó 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 frontal del tubo de torsión sostenido por galletas de goma a 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 automóviles de gran tamaño ( Rambler Classic y Ambassador ) desde el año modelo 1956 hasta el año 1966. [14] El eje de transmisión cerrado hacía que los cambios de marcha fueran más complicados y obstaculizaba a los hot rodders. [15] La transmisión por tubo de torsión descontinuada fue reemplazada por un eje de transmisión abierto completamente nuevo y un sistema de ubicación de ejes de cuatro brazos. [dieciséis]
El Pontiac Tempest de 1961 se presentó como un nuevo modelo, con un motor de cuatro cilindros en línea acoplado a una transmisión mediante un tubo de torsión, lo que le daba un equilibrio perfecto de peso 50-50 delante-trasero.
Los modelos Peugeot 403 y 404 utilizaban un tubo de torsión. [17] El Peugeot 504 y el Peugeot 505 familiar/camioneta, 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 una transmisión 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 sólo para alinear la transmisión con el motor. [21]
El Chevrolet Corvette ha utilizado un tubo de torsión desde la introducción en 1996 de la versión C5 en el año modelo 1997. [22]
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.