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CURSO CONDUCCIÓN DE VEHÍCULOS 4X4
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INTRODUCIÓN Este curso es perfecto para quienes quieren mejorar sus técnicas de conducción en vehículos 4x4, entender los alcances de la actividad, los riesgos y las técnicas correctas de conducción y técnicas de emergencia en cualquier terreno. Es una instrucción que sirve para capacitar a los usuarios de vehículos 4x4, en las técnicas de conducción en diferentes terrenos, mediante el análisis de las posibilidades y cualidades de cada vehículo 4x4 y la utilización correcta de los componentes y partes asociados a estos.
OBJETIVOS Al finalizar el curso los alumnos serán capaces de conocer e identificar qué es un vehículo 4x4, sus principios mecánicos y componentes que lo diferencian, junto con esto podrán conocer las técnicas para operar el vehículo en distintas condiciones, los riesgos que derivan de estas y sus medidas de control, aplicando las competencias aprendidas para una eficiente conducción del vehículo 4x4.
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Índice Capítulo I: Qué son los vehículos 4x4 y sus principales diferenciadores: -
Qué son los vehículos 4x4 Principios mecánicos asociados a los 4x4 Relación de la tracción o fuerza con la velocidad. Adherencia. Principales componentes Caja de cambio Caja de transferencia Cubos Hubs Diferenciales Diferenciales Bloqueables.
Capítulo II: Operación del vehículo 4x4: Cuando se opera con caja de transferencia Como operar la caja de transferencia - Cuidados de la caja de transferencia -
Técnicas de conducción del 4x4 en distintas condiciones Pendientes Ríos Barro Hielo y nieve Zanjas Roca
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- Arena
Capítulo III: Riesgos, medidas de control y emergencias - Volcamiento - Caída en punta - Atascamiento - Patinazo
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CAPITULO I: QUÉ SON LOS VEHICULOS 4X4 Y SUS COMPONENTES QUE LO CARACTERIZAN En este capítulo conoceremos qué son los vehículos 4x4, sus principios mecánicos y los componentes que lo caracterizan.
QUÉ SON LOS VEHICULOS 4X4 Son vehículos destinados a circular en todos los terrenos y presentan una serie de características, de entre las cuales la más generalizada es de poseer tracción en los dos ejes, anterior y posterior. Con las cuatro ruedas motrices, esta clase de vehículos cuenta con una capacidad de adherencia considerable mayor que los automóviles con tracción únicamente en un eje, los que permiten desenvolverse con facilidad por terrenos abruptos, embarrados, arenosos, etc. Debemos saber que la sigla 4x4 significa que es un vehículo tiene cuatro puntos de apoyo que vienen siendo las ruedas y tracción en todas ellas y que 4x2 es un vehículo de cuatro punto de apoyo con solo dos ruedas motrices.
PRINCIPIOS MECÁNICOS ASOCIADOS A LOS 4X4
Unos de los conceptos que debemos entender en plenitud es el de la transmisión mecánica y tracción, siendo la primera un mecanismo encargado de enviar o transmitir la potencia de un motor a las ruedas, con el objeto de mover el vehículo o mover piezas internas necesarias para un correcto funcionamiento. La tracción por otro lado es el resultado final de la transmisión, es la fuerza necesaria de los vehículos autopropulsados ya que estas pueden generar movimiento.
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Relación Fuerza y velocidad La tracción es directamente proporcional a la fuerza en las ruedas, se logra a través de una relación inversa entre fuerza y velocidad, es decir, a mayor velocidad tendremos menos fuerza y a mayor fuerza tendremos menor velocidad, este es el principio básico de la mecánica. Ejemplo bajada En primera marcha tendremos un valor alto de fuerza y una baja velocidad, si cambiamos a segunda marcha a la misma aceleración tendremos un valor un poco menor de fuerza y aumentaremos en velocidad, así sucesivamente hasta llegar a quinta donde prácticamente tendremos más velocidad que fuerza.
Adherencia Es el valor máximo de la fuerza tangencial (aceleración, frenado y retención lateral) que un neumático puede transmitir al terreno. Por encima de este valor, la reacción del terreno, es decir, la adherencia, disminuye de golpe produciéndose el patinazo en caso de hielo, barro, etc. Cuando las fuerzas ejercidas por el neumático son iguales a la adherencia disponible por el terreno se dice que el neumático está en el límite de adherencia, en el caso del hielo la adherencia del neumático es superior y el patinazo es inminente. Cada neumático, parado o en rotación, posee una determinada adherencia, de la cual depende la posibilidad de que el vehículo pueda acelerar o frenar (adherencia longitudinal), o de tomar curvas (adherencia transversal). Por tanto, del valor de la adherencia disponible o del terreno depende toda la seguridad en marcha del vehículo.
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PRINCIPALES COMPONENTES Los vehículos 4x4 tienen un sistema de transmisión que incorporan componentes adicionales a los vehículos convencionales. Estos interactúan entre si y permiten que el vehículo pueda tener tracción a las 4 ruedas. Es importante saber el correcto uso de estos componentes y la diferentes funcionalidad de estos, para tener un optimo rendimiento y cuidado de los vehículos 4x4. Los vehículos 4x4 se caracterizan por tener dos cajas:
La caja de cambio La caja de Transferencia
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CAJA DE CAMBIOS La caja de cambios es el elemento encargado de conectar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad e incremento de fuerza en las marchas más bajas y las marchas altas logran que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor y la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una potencia constante.
CAJA DE TRANSFERENCIA La caja de transferencia es un componente del sistema de transmisión exclusivo de los vehículos 4x4, que permite transferir la energía mecánica del motor a las ruedas que no cuentan con tracción. Existen distintos tipos de comando en los vehículos 4x4, puedes ser botonera, dial, o lo más común una palanca. El modo de funcionamiento de estos se controla mediante 4 posiciones: 2h: Tracción simple. 4h: Doble tracción a velocidades más altas. N: sin tracción a as ruedas. 4L: Doble tracción a bajas velocidades y mayor fuerza.
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CUBOS HUBS Los cubos hubs son pequeños engranajes en el centro de las dos ruedas delanteras que permiten conectar y desconcertar el eje delantero. Cuando se bloquean los cubos hubs, se conecta el eje delantero, permitiendo el traspaso de energía del motor las ruedas de adelante
-Dónde están los Cubos Hubs Los cubos Hubs o de bloqueo se encuentran en la parte delantera del vehículo con tracción en las 4 ruedas, son, en resumen, una división del eje delantero (derecha e izquierda). Traccionando por separado cada rueda, dando vueltas el uno sin el otro. Se trata de un modo de tracción de las dos ruedas delanteras, al igual que un coche tracción en las dos ruedas traseras. Cuando se desconectan, no tienes la capacidad de poner tu vehículo en 4x4.
- Conexión automática de Cubos Hubs. Los nuevos vehículos 4x4 se fabrican con conexión de cubos automáticos. Esto te permite "cambiar sobre la marcha" a 4x4. El proceso para esto es complejo, pero sencillo de explicar. Cuando la palanca de cambios de la caja de transferencia se mueve a posición 4H o 4L, el cambio de marchas crea una inercia que conecta o bloquea los cubos Hubs. Vehículos modernos Los vehículos modernos tienen cubos de conexión automático que requieren poca o ninguna operación manual del usuario. Sin embargo, algunos de estos vehículos más nuevos todavía permiten un funcionamiento manual como un método de seguridad en caso de que los cubos automáticos fallen. Vehículos antiguos Los vehículos 4x4 más viejos tienen cubos de bloqueo manuales. En estos modelos, tendrá que salir de su vehículo para girar un dial en el cubo de cada rueda delantera de "libre"(free) a "bloquear"(lock) y luego volver y establecer su transmisión en la posición "neutral" antes de conectar el 4x4.
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DIFERENCIAL Es un componente diseñado para que las ruedas de los vehículos puedan ejercer correctamente el movimiento de rotación y no sufran de desequilibrios o desajustes, en este punto es importante señalar que cuando las ruedas de un vehículo giran en una esquina cada una lo hace en velocidades distintas por hallarse en un plano distinto de rotación. La función primaria del diferencial es repartir casi por igual entre las dos ruedas motrices la fuerza suministrada por el motor, permitiéndoles girar a diferente velocidad. Con ello se rompe la unión rígida existente entre las ruedas de un mismo eje, haciendo posible que, siguiendo trayectorias de longitudes diferentes y estando animadas de distinta velocidad (lo que ocurre, por ejemplo, en una curva), cada una de ellas reciba siempre la mitad de la fuerza del motor.
Diferenciales bloqueable Cuando, por cualquier razón, una rueda motriz pierde el contacto con el suelo o encuentra en él tan poca resistencia que no puede desarrollar la necesaria fuerza de tracción, la potencia transmitida por el motor se descarga en ella acelerando su rotación (en realidad, la fuerza suministrado a esa rueda es sólo el necesario para hacerla girar libremente). Como el diferencial distribuye siempre la fuerza del motor en partes iguales, también la rueda que permanece en contacto con el suelo recibe una fuerza nula, resultando imposible de esta forma el movimiento del vehículo, pues una rueda patina, girando en vacío, y la otra, aunque se mantiene en contacto con el suelo, está parada. Las primeras tentativas para superar este inconveniente del diferencial han sido: - bloqueo manual del diferencial mediante un acoplamiento accionado a distancia por medio de una palanca adecuada, que, uniendo rígidamente las dos ruedas, anula completamente la acción del diferencial. Este sistema de diferencial controlado, muy utilizado en vehículos para todo terreno, limita el uso del dispositivo a los momentos en que el vehículo está parado, y no puede hacerse uso de él en los desplazamientos por caminos convencionales.
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- la eliminación del diferencial y el uso de dos ruedas libres unidas por un eje. Esto permite a las ruedas adquirir velocidades en las curvas y asegura en todo momento la tracción. Sin embargo, este sistema ha tenido poca aceptación a causa de los muchos inconvenientes que ofrece el uso de la rueda libre. En general el mecanismo de bloqueo debe poder ser conectado y desconectado a voluntad, en cuanto que, durante la marcha normal y especialmente sobre los terrenos duros, las funciones del diferencial deben permanecer íntegras.
Capítulo II: Operación del vehículo 4x4 Conducir un 4x4 es ganar seguridad, potencia y confianza a la hora de transitar por caminos difíciles. Sin embargo, como activar la doble tracción o simplemente conocer en que situaciones debe utilizarse puede ser una incógnita para quien no tiene experiencia, en este capítulo conoceremos cuándo y cómo operar el vehículo 4x4 SEGÚN LAS DIFERENTES CONDICIONES DE TERRENO.
CUANDO UTILIZAR LA CAJA DE TRANSFERENCIA Cada vez que el vehículo enfrentar una condición adversa donde necesita realizar mucha fuerza y que sin embargo no necesite un desarrollo en velocidad, entonces es cuando debemos usar la caja de transferencia, estas son las situaciones en las que un vehículo de tracción trasera pueda llegar a atascarse o patinar debido a la falta de peso sobre las ruedas motrices, una caja de transferencia permite que el vehículo tire de sí mismo utilizando el eje delantero mientras al mismo tiempo empuja desde el eje trasero.
COMO SE OPERA LA CAJA DE TRANSFERENCIA Un vehículo de doble tracción permite circular en terrenos de baja adherencia como puede ser el barro, arena o nieve. Mencionaremos algunos consejos para utilizarlo correctamente y resguardar su vida útil de los componentes. Controladores de las cajas: La mayoría de los 4x4 tienen dos palancas. Una Controla la caja de cambio tradicional, ya sea manual o automática. La segunda controla la caja de transferencia que define el tipo de tracción elegida por el conductor según el camino a transitar. La H es por High (Alta) que serian las posiciones H2 y H4 y la L es por Low (baja) que sería la L4.
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Posición H2 situaciones en la que sirve: La posición H2 es la que se usa habitualmente. En esta posición el vehículo tiene tracción únicamente en las ruedas traseras. Se usa en ruta y asfalto seco.
Posición H4 en qué situaciones sirve y como se activa: La tracción H4 se puede utilizar en ripio, arena, asfalto mojado, y cualquier otra situación cuando pueda existir perdida de adherencia. Para conectarla debe pasar la palanca de H2 a H4, se puede activar en movimiento, pero se debe circular en línea recta a menos de 50 km/hrs y sin presionar el pedal de freno. No es recomendable hacerlo a mayor velocidad por la vida útil de la caja de transferencia. De hecho es óptimo poder hacerlo con el vehículo detenido. Se recomienda un límite de velocidad de 50 km /hrs, solo es necesario pasar de H4 a H2 para desactivarla. Posición L4 en qué situaciones sirve y como se activa: La baja o reductora como se denomina la L4, brinda más fuerza, mas torque a las 4 ruedas. Es ideal para utilizar en barro muy pesado, en dunas o si es necesario realizar remolque porque otorga mucho control a la camioneta. Pero al dar mucha fuerza quita velocidad, se puede llegar a un máximo de 30 km/hrs. Se puede pasar los cambios normalmente pero no va a tomar velocidad. Para activar la L4 es necesario tener la camioneta frenada. La transmisión principal debe estar en punto muerto (neutro) y se mueve la palanca de la caja de transferencia a L4. Para desactivarla nuevamente es necesario frenar en cero, colocar la caja de cambio en punto muerto (neutro) para luego volver hacia H2 o H4 según la necesidad.
Cuidados de la caja de transferencia Es necesaria la presencia de cuidados en la caja de transferencia de los vehículos 4x4, es sabido que es un dispositivo mecánico, debe mantenerse adecuadamente lubricado, además requiere que éste tenga un drenaje y un llenado regular.
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En los vehículos 4x4 de tiempo parcial (4WD) se recomienda operar a velocidades bajas no superiores a los 50 Km por hora, ya que su alta concentración de fuerza, puede aumentar los esfuerzos de los componentes involucrados en el sistema de transmisión, produciendo un desgate prematuro de estos.
Técnicas de Conducción del 4x4 en distintas condiciones Generalmente, cuando se transita sobre superficies con nieve o barro, es el momento adecuado para activar los sistemas de 4x4. En fuertes nevadas, cuando se arrastra carga o para obtener un mayor control a baja velocidad, ponga un cambio bajo y si fuera necesario, active la tracción 4x4. No ponga un cambio más bajo del que sea necesario para mantener la potencia. Si acelera demasiado puede hacer que las ruedas patinen y por ende pierda la tracción. Si comienza a perder la tracción en nieve o el barro, Gire rápidamente el volante de un lado a otro. Generalmente, esto ayudará que las ruedas se adhieran al terreno y lograra superar el obstáculo. Si pierde tracción, deténgase. El giro de las ruedas solo hará que se entierre más profundo. La clave es mantener el impulso adelante. Debemos realizar un análisis previo donde debemos analizar los tres aspectos variables del terreno a transitar. . Adherencia: Existencia de Hielo, nieve, barro, arena y roca . Forma: Angulo de pendientes, hoyos, etc. . Distancia: Longitud del terreno a transitar.
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Conducción 4x4 en pendientes Como se opera en pendientes ascendentes Debe programar un cambio que no requiera ser cambiado por todo el trayecto. Subir lo más recto posible y evitar subida en diagonal para no sufrir volcamiento por falta de adherencia, en caso de tener que retroceder se debe hacer con la tracción del motor en primera marcha y no ocupando el freno de servicio para evitar bloquear las ruedas.
Como operar en pendientes descendentes Utilizar una marcha baja para lograr un máximo de frenado del motor, no embriagar Durante el descenso debido a que en el caso de no poder conectar la marcha se corre el riesgo de que se pueda arrancar el vehículo.
Técnica de cruce lateral de pendiente Al doblar pendiente arriba podría causar volcamiento ya que se ejerce una fuerza contraria a la de gravedad y favorece la desestabilización. Doblar pendiente abajo para controlar la dirección del vehículo es un método estratégico muy eficaz para darle estabilidad al vehículo.
Técnica de conducción en ríos Seleccionar marchas bajas a alta revolución para evitar la entrada de agua por el escape, seleccionar L4 en caja de transferencia para una mayor tracción
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Técnica de conducción en barro Seleccionar segunda o tercera marcha en Modo h4 en caso de la existencia de huellas, en caso de ser un barro virgen seleccionar L4 para obtener una mejor tracción en segunda o tercera marcha según la densidad del barro.
Técnica de conducción en nieve y hielo. Utilice una marcha más alta cuando parta, y una marcha baja cuando baje pendientes, se recomienda el uso de H4 para disminuir el exceso de tracción para no compactar más el hielo o la nieve
Técnica de conducción en zanjas L4 es el modo recomendado dado a que ofrece una tracción más eficiente, aproxímese a una zanja en diagonal y deje que las ruedas entren una a una.
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Técnica de conducción en rocas L4 es el modo más recomendado ya que el terreno es de forma muy irregular, acerque la rueda delantera a la pared lentamente para lograr subir la roca(TREPAR), desacelere de inmediato apenas haya subido la roca u obstáculo acelere para empujar(AVANZAR) con las ruedas traseras.
Técnica de conducción arena Marchas bajas a altas revoluciones y a velocidad constante y en modo 4L, bajar presión de los neumáticos en un 30 a 40%.
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Capítulo III: Riesgos, medidas de control y emergencias Vuelcos Unos de los aspectos que están propensos los vehículo 4x4 es el vuelco, ya que por el hecho de ser mas altos el centro de gravedad está ubicado a una altura superior en relación a un vehículo convencional sabiendo que este al estar a menor altura mayor es la estabilidad del vehículo. En descensos tenemos que tener un especial cuidado ya que al doblar las ruedas mientras el centro de gravedad, mas la inercia que es apoyada por la fuerza gravitacional contribuye a que perdamos estabilidad y nos podamos volcar debido que al doblar le ofrecemos una resistencia al avance y nuestro centro de gravedad que en lugar de empujar hacia el frente lo hará hacia un costado del vehículo ocasionando el vuelco, es lo mismo que una fuerza externa lo empuje de manera lateral. Es por esto que siempre debemos descender apoyados con la fuerza del motor para tener un descenso controlado conectando alguna marcha tal como se indica en las técnicas de conducción y si por fuerza mayor debemos hacer algún viraje este debe ser suave sin frenar de manera que no se bloquen las ruedas y no cerrado si no que más bien virajes abiertos.
Caída en punta Cuando enfrentamos una pendiente que nos es más larga que el mismo largo de nuestro vehículo y a la vez tiene muchos grados de inclinación el cuidado que debemos tener es que al descenderla no debemos hacerlo de manera tan paralela al eje longitudinal de la misma, es decir no tan en línea recta , ya que corremos el riesgo que la estructura frontal del vehículo agá contacto con el terreno inferior al final de la pequeña pendiente y nos ocasione así un impedimento al avance por atascamiento por contacto de la estructura propia al suelo. Lo que debemos hacer es enfrentar esta pendiente con un leve ángulo de entrada y más importante aun con un leve ángulo de salida para que de esta forma poder aprovechar mejor la altura de nuestro vehículo en la parte frontal e impedir que se atasque por contacto al suelo.
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Atascamiento El atascamiento se refiere a la imposibilidad de avance de nuestro vehículo porque existe algún punto de contacto de nuestra carrocería con algún punto de la superficie en la cual circulamos, esto se produce por la irregularidad de los terrenos (rocas, montículos, etc) Además de aplicar las técnicas de conducción en 4x4 debemos tomar en consideración los parámetros propios del vehículo que estamos conduciendo, No existe un rango de parámetros mínimos, pero debe ser claro que hay vehículos que no cumplen con las dimensiones mínimas para una condición de camino no convencional, las partes del vehículo que debemos observar y tomar en cuenta son: 1. Angulo de entrada: Se refiere a la distancia entre la parte inferior del parachoques delantero respectivo y la distancia hacia el borde externo del neumático delantero de manera que no debe ser superior a la altura existente entre la parte inferior del parachoques con el suelo, mientras menor sea la distancia del parachoques al neumático delantero mayor ángulo de entrada a pendientes empinadas tendrá el vehículo. 2. Angulo ventral: Se refiere a la altura que debe tener la carrocería en la parte central del vehículo no siendo la distancia entre los dos bordes internos de las ruedas delantera y trasera superior a 1/3 del total del largo del vehículo.
3. Angulo de salida: Se refiere a la distancia entre la parte inferior del parachoques trasero y la distancia hacia el borde externo del neumático trasero respectivo de manera que no debe ser superior a la altura existente entre la parte inferior del parachoques trasero con el suelo, mientras menor sea la distancia del parachoques al neumático trasero mayor ángulo de salida de pendientes empinadas tendrá el vehículo.
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Patinazos El patinazo se produce cuando las ruedas pierden la adherencia sobre el terreno y el vehículo se desplaza lateralmente, ajeno al control del conductor. De los tres factores que intervienen en el patinazo, el conductor, el vehículo y el camino, es el conductor en definitiva el mas culpable porque exige mas de los que pueda dar, al acelerar ,frenar ,accionar la dirección, en relación a las posibilidades de adherencia que los neumáticos tienen sobre el pavimento en un momento dado.
Causas del patinazo; entre las más frecuentes podemos mencionar: 1. 2. 3. 4. 5.
El uso brusco e inadecuado de los frenos. E manejo incorrecto del volante al cambiar de dirección. El uso brusco y excesivo del acelerador, especialmente de velocidades cortas. El mal uso en conjunto de freno y dirección. La velocidad excesiva o inadecuada.
Medidas para evitar los patinazos El mejor sistema de evitar los patinazos es conducir de forma que no se produzcan. Los conductores no solo provocan los patinazos o derrapes, sino que, una vez producidos, tienen tendencia a agravarlos aun más. Son muchas las circunstancias que pueden servir de indicio para que el conductor adopte las debidas precauciones del patinazo, porque si se produce este, el resultado final muchas veces dependerá no tanto de la habilidad para salir de esta situación Las características del camino, la existencia de curvas, manchas de grasa, gravilla, barro u hojas, las condicione meteorológicas o ambientales adversas, el estado de los frenos o los neumáticos, son otros indicios que el conductor debe apreciar y valorar para prevenir y no crear situaciones de riesgo. Estos le indican al conductor que debe moderar la velocidad, aumentar distancia de seguridad y frenar, girar o acelerar de forma mucho más suave y progresiva con más anticipación, porque el agarre de los neumáticos es mucho menor
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Técnicas para prevenir el patinazo: Si el patinazo se produce por exceso de frenada, lo primero que hay que hacer es dejar de frenar inmediatamente para evitar que se bloquen las ruedas y así aumente el deslizamiento involuntario y fuera de control. Si el patinazo es leve se puede corregir con un ligero movimiento de la dirección, girando el volante hacia el mismo lado que se desplaza la parte posterior del vehículo, acelerando levemente para recuperar tracción.
Si el patinazo es fuerte, para tener posibilidades de corregirlo, como norma general, el conductor debe: 1. No frenar, porque si frena se empeora la situación. 2. No desembragar, porque si pisa el pedal del embrague de prescinde de la fuerza de retención del motor. 3. No dejar de acelerar pero tampoco pisar el acelerador a fondo, sino de manera suave y progresiva, según las necesidades de cada momento y de la adherencia del camino. 4. Girar el volante hacia el lado que patina el vehículo.