Accionamiento hidráulico

La tracción delantera hidráulica proporciona temporalmente una fuerza de tracción adicional cuando el eje trasero de accionamiento mecánico no tiene suficiente adherencia, por ejemplo, en obras o zonas de carga sin pavimentar. MAN denomina este sistema HydroDrive; Mercedes utiliza HAD (Hydraulic Auxiliary Drive). Una bomba de alta presión alimenta los motores hidráulicos de los cubos de rueda, de modo que las ruedas delanteras generan par de tracción sin una transmisión convencional al eje delantero con árbol de transmisión y diferencial. Esta categoría incluye exclusivamente piezas para camiones con tracción delantera hidráulica.

La tracción delantera hidráulica se utiliza en camiones que circulan principalmente por carretera, pero que necesitan con frecuencia una adherencia adicional sobre terrenos sueltos, resbaladizos o en pendiente. Algunos ejemplos son los camiones volquete en obras, los camiones de transporte de materiales de construcción y los vehículos que acceden a zonas de carga y descarga sin pavimentar. El conductor activa la asistencia cuando es necesario; el sistema de regulación determina, dentro de las condiciones de funcionamiento permitidas, cuánto par de tracción proporcionan las ruedas delanteras.

En comparación con un eje delantero de accionamiento mecánico, la tracción delantera hidráulica suele ofrecer una tara menor y, por tanto, una mayor carga útil disponible. Esta tracción auxiliar no requiere una caja de transferencia, un árbol de transmisión al eje delantero ni un diferencial delantero. Cuando la asistencia está desactivada, las pérdidas de transmisión son reducidas, lo que puede favorecer el consumo de combustible si el vehículo se utiliza principalmente en carretera. Además, permite mantener la altura habitual del chasis y de acceso a la cabina. El sistema está diseñado para proporcionar asistencia temporal a la tracción a bajas velocidades, no para sustituir a la tracción mecánica a las cuatro ruedas en trabajos prolongados y exigentes fuera de carretera.

MAN HydroDrive consta de los siguientes componentes principales. La ejecución y el montaje exactos varían según la configuración del vehículo y la generación del sistema.

1. Una bomba hidráulica de alta presión accionada por la caja de cambios, con su correspondiente mecanismo de accionamiento.
2. Una PTO HydroDrive (toma de fuerza) montada en la caja de cambios para accionar la bomba hidráulica de alta presión.
3. Dos motores hidráulicos de pistones radiales integrados en los cubos de rueda, uno en cada rueda delantera.
4. Un bloque hidráulico de regulación y válvulas para controlar y proteger el caudal de aceite y la presión del sistema.
5. Un depósito de aceite hidráulico con filtración para suministrar aceite y retener las impurezas.
6. Un enfriador de aceite con el correspondiente sistema de refrigeración para controlar la temperatura de funcionamiento.
7. Tuberías de alta presión, mangueras de retorno, tuberías de drenaje y sus correspondientes conexiones y juntas.
8. Un sistema de control electrónico, sensores, cableado y mandos en la cabina, conectados a la electrónica del vehículo.

Mercedes HAD (Hydraulic Auxiliary Drive) consta de los siguientes componentes principales. En este caso también debe seleccionarse cada componente en función de la configuración específica del vehículo.

1. Una bomba hidráulica de alta presión accionada mediante una toma de fuerza dependiente del motor.
2. Una PTO de motor montada en el motor: una toma de fuerza dependiente del motor e independiente del embrague y de la caja de cambios para accionar la bomba hidráulica de alta presión.
3. Dos motores hidráulicos de pistones radiales integrados en los cubos de rueda, uno en cada rueda delantera.
4. Un bloque hidráulico de regulación y válvulas que controla y protege el suministro de aceite y la presión de los motores de los cubos de rueda.
5. Un depósito de aceite hidráulico con los filtros correspondientes.
6. Un enfriador de aceite con ventilador y control de refrigeración en función de la temperatura.
7. Tuberías de alta presión, retorno y drenaje, incluidas las conexiones para el paso de aceite a los motores de los cubos de rueda.
8. Un sistema de control electrónico con sensores, mazo de cables y mandos en la cabina, conectado a la electrónica del motor, de la transmisión y del resto del vehículo.

El principio de funcionamiento es el mismo: la presión hidráulica se transforma en par de tracción adicional en los cubos de las ruedas delanteras. Una diferencia constructiva importante es el accionamiento de la bomba. En MAN HydroDrive, la bomba es accionada por la caja de cambios; en Mercedes HAD, se acciona mediante una toma de fuerza en el motor. Por ello, HAD puede seguir proporcionando asistencia hidráulica durante los cambios de marcha, independientemente de la transmisión de potencia a través de la caja de cambios. En HydroDrive, la asistencia durante los cambios de marcha depende de la versión de la transmisión y de su sistema de control.

Además, el montaje, los componentes hidráulicos, el control electrónico y las condiciones de activación varían según el fabricante y la generación del sistema. Por tanto, también deben comprobarse para cada vehículo la velocidad permitida, la fuerza de tracción disponible y los límites térmicos de funcionamiento. HydroDrive y HAD cumplen la misma finalidad, pero no son sistemas intercambiables.

MAN HydroDrive se encuentra, entre otras, en las versiones TGS y TGX equipadas con este sistema; Mercedes HAD, en determinadas configuraciones Actros y Arocs. Ambos sistemas tienen una finalidad similar, pero sus bombas, motores de pistones radiales integrados en los cubos de rueda, bloques de regulación y conexiones hidráulicas no son intercambiables. Incluso dentro de una misma serie de vehículos, las versiones varían según el año de fabricación, la carga sobre el eje delantero, la transmisión y la generación del sistema. Por tanto, en las versiones MAN con motores D20 o D26, por ejemplo, la familia de motores por sí sola no determina qué componente es compatible.

Identifique siempre las piezas a partir del número de bastidor del vehículo, junto con la identificación del eje y las referencias de las piezas. La comparación visual o la selección basada únicamente en el nombre del modelo nunca son suficientes. En las bombas de alta presión, compruebe la cilindrada, el sentido de giro y la conexión de accionamiento; en los motores de los cubos de rueda, el lado de montaje, el ajuste de la brida y las conexiones de las tuberías. Para las mangueras de alta presión, son determinantes la clase de presión de trabajo, el diámetro interior, la resistencia a los impulsos de presión y el radio de curvatura. Los materiales de las juntas deben ser resistentes al aceite hidráulico prescrito y a la temperatura de funcionamiento. Obtenga los límites de presión, las tolerancias de ajuste y los pares de apriete exclusivamente de la documentación de taller específica del vehículo.

La ausencia de asistencia no implica necesariamente que un motor de cubo de rueda esté averiado. Las condiciones de activación, la supervisión de la temperatura o las señales no válidas de los sensores pueden bloquear la tracción. Una entrada en funcionamiento a tirones puede indicar aire en el circuito, válvulas de regulación sucias o una generación de presión inestable. La disminución de la fuerza de tracción con el aceite hidráulico caliente puede deberse a un aumento de las fugas internas. Un ruido intenso de la bomba puede estar relacionado con problemas de aspiración; las fugas localizadas en las ruedas delanteras requieren comprobar las conexiones de las mangueras y las juntas de los motores.

1. Lea los códigos de avería y los valores de medición actuales de la unidad de control del sistema. Compruebe la solicitud de activación, las condiciones de habilitación, las velocidades de las ruedas y la temperatura del aceite hidráulico antes de desmontar componentes.
2. Compruebe el nivel de líquido en las condiciones de medición prescritas. Inspeccione el depósito, el enfriador, los filtros y las tuberías para detectar daños, formación de espuma y fugas. Si sospecha que existe contaminación, tome una muestra de aceite sin contaminarla para analizar las partículas.
3. Mida la presión del sistema con equipos de medición calibrados y suficientemente resistentes a la presión en los puntos de medición prescritos. Registre la evolución de la presión bajo una carga controlada y compárela con los valores del fabricante a la misma temperatura y al mismo régimen de giro.
4. Cuando esté prescrito, mida el caudal de la bomba y el caudal de drenaje de los motores de los cubos de rueda. Una medición de presión por sí sola no permite distinguir de forma fiable entre un caudal insuficiente de la bomba y una fuga interna. Compruebe también la presión diferencial del filtro y el funcionamiento de la refrigeración según el protocolo de taller.

Antes de realizar cualquier trabajo, despresurice el sistema siguiendo el procedimiento del fabricante; la presión residual puede causar lesiones graves por inyección de fluido. Nunca busque fugas de alta presión con la mano. Limpie las zonas de conexión y cierre de inmediato las tuberías abiertas con tapones de obturación limpios. Las superficies de sellado dañadas, el desgaste excesivo de los ajustes o la presencia de partículas metálicas requieren algo más que sustituir las juntas.

Tras una avería interna de la bomba, pueden quedar partículas de desgaste en los bloques de regulación, las tuberías y el enfriador. Por ello, aplique el plan de limpieza o sustitución prescrito y cambie los filtros correspondientes. Llene el sistema únicamente con aceite hidráulico homologado; purgue el aire y active el sistema siguiendo el procedimiento de taller. A continuación, compruebe si hay fugas, la evolución de la temperatura y el funcionamiento de la tracción durante una prueba de conducción controlada. El apoyo técnico para identificar las piezas ayuda a evitar que una conexión que encaja se considere erróneamente una prueba de compatibilidad.