Conducir un cuatro por cuatro 4x4

Hay el mismo número de sistemas cuatro por cuatro como vehículos que utilizan este mismo sistema. Parece que cada fabricante tiene diferentes mecanismos para proveer de potencia a todas las ruedas en un vehículo. El lenguaje utilizado por los diferentes fabricantes de coches puede ser algunas veces confuso, por lo que antes de empezar, puede que sea mejor explicar algunos términos. Normalmente, cuando los fabricantes de vehículos dicen que el coche tiene una tracción en las cuatro ruedas, se refieren a un sistema de tiempo parcial. Por motivos que veremos luego en este artículo, estos sistemas están solo pensados para ser usados en condiciones de tracción bajos, como puede ser por carreteras en muy mal estado o por nieve o hielo. Otro sistema es la tracción a las cuatro ruedas a tiempo completo, donde está pensado para todo tipo de superficies, tanto en carreteras convencionales como en otros caminos menos apropiados. La mayoría de estos sistemas no pueden ser deshabilitados, y se mantienen en funcionamiento siempre. Tantos los sistemas parciales como los completos pueden ser evaluados usando el mismo criterio. El mejor sistema enviará exactamente la misma cantidad de fuerza (torque) a cada rueda, que es la máxima cantidad de fuerza que no causará que el neumático patine.
Para entender los sistemas de cuatro por cuatro que podemos encontrar, necesitamos saber un poco más de la tracción, el torque y porque patinan las ruedas. ¿Qué es torque? Torque es la fuerza que el motor produce y es lo que hace que el coche se mueva. Las varias marchas en la transmisión y el diferencial, multiplican el torque y lo reparten entre las ruedas. Se puede enviar más fuerza a las ruedas en la primera marcha comparada con la cuarta o quinta marcha. Esto es debido a que la primera marcha tiene un promedio de cambio más grande donde diversificar el torque. Lo interesante de esta fuerza generada por el motor es que en situaciones de tracción bajas, la máxima cantidad de torque que puede ser creada, es determinada por la cantidad de tracción, no por el motor. Incluso en el motor de un coche de NASCAR, si los neumáticos no están bien pegados al suelo, no hay manera de beneficiarse de la potencia del motor. Por eso hablaremos a continuación de la tracción.

Podemos definir la tracción como la máxima cantidad de potencia que el neumático puede aplicar contra la superficie del suelo (o que esa superficie puede aplicar contra el neumático, ya que es lo mismo). Hay algunos factores que afectan la tracción. Por un lado tenemos el peso del neumático, que cuanto mayor sea, más tracción tendrá. El peso puede cambiar según vamos conduciendo el vehículo. Por ejemplo, cuando giramos el coche, el peso se inclina más a las ruedas externas. Cuando aceleramos, el peso se mueve a las ruedas traseras. Otro factor es el coeficiente de fricción. Esto es la cantidad de fuerza de fricción entre dos superficies para mantener las dos superficies juntas. En nuestro caso, se refiere a la cantidad de tracción entre los neumáticos y la carretera con respecto al peso que hay en cada neumático. El coeficiente de fricción es principalmente una función del tipo de neumáticos en el vehículo y el tipo de superficie en el que el coche está conduciendo. Aclararemos esto en el siguiente apartado.
Por ejemplo, un neumático de un coche NASCAR tiene un alto coeficiente de fricción cuando está circulando por una pista hecha para tal fin y además seca. Esto es una de las razones por la que estos coches pueden tomar las curvas a esas velocidades. El coeficiente de fricción para ese mismo neumático en barro sería nulo. En contraste, neumáticos especiales para superficies irregulares tendría el mismo coeficiente de fricción en una pista seca, pero en barro lo tendrían extremadamente alto. De todos modos, debemos saber que hay dos tipos de contacto que los neumáticos pueden realizar en una carretera, y es estático y dinámico. El contacto estático es cuando el neumático y el suelo (la carretera en este caso), no están girando de forma relativa a cada uno. El coeficiente de fricción para los contactos estáticos es más alto que los dinámicos, por lo que requiere una mejor tracción. En el caso del contacto dinámico, el neumático está girando relativamente a la carretera. El coeficiente de fricción es más bajo por lo que se tiene menor fricción.
De una forma simple, la rueda patina cuando la fuerza aplicada al neumático excede a la tracción disponible a dicho neumático. La fuerza es aplicada de dos maneras: De forma longitudinal y lateral. En la primera, la fuerza viene del torque aplicado al neumático por el motor o los frenos. Tiende a acelerar o desacelerar el coche. La fuerza lateral es creada cuando el coche coge una curva. Se necesita una fuerza para hacer que un coche cambie de dirección – el neumático y el suelo proveen de una fuerza lateral. En la siguiente parte del artículo veremos algunos ejemplos claros de todo lo explicado y nos meteremos en la tecnología de los vehículos cuatro por cuatro.