No debería sorprender que los ejes de un vehículo de carreras de resistencia sufran algunas fuerzas increíblemente exigentes a diferencia de muchos otros tipos de carreras, debido tanto al diseño de la carcasa trasera típica como a la naturaleza de gancho muerto del deporte de línea recta. Los ejes llevan primero la carga lateral del peso del vehículo, pero luego son ejercitados por la carga torsional de transferir los caballos de fuerza y el par desde el tercer miembro a la rueda y el neumático en el lanzamiento, poniendo un doble golpe de tensión en ellos.
A pesar de que el rendimiento de los vehículos de carreras ha crecido exponencialmente a lo largo de los años, los fabricantes de ejes se han mantenido al día con la curva para entregar piezas de alta ingeniería que están a la altura de las tareas, pero las demandas que se imponen a la transmisión en su conjunto cuando se suelta el botón transbrake siguen siendo demasiado en ciertas circunstancias. Todos hemos presenciado en un momento u otro un eje trasero que se rompe en la brida, a menudo justo en la línea de salida, pero ocasionalmente a velocidad en lo que rápidamente se convierte en un escenario de pesadilla para el conductor.
Strange Engineering produce carcasas flotantes para todo, desde autos nitro hasta Mods profesionales y autos de neumáticos pequeños ilegales. Esta carcasa en particular es su versión totalmente de aluminio para los Pro Mods con frenos de fibra de carbono.
Afortunadamente, hay una solución para esto para las máquinas de carreras de resistencia más extremas que operan fuera del ámbito de la carcasa de eje con bridas típica, una basada en gran medida en un diseño concebido por los principales fabricantes de automóviles hace décadas para vehículos pesados.
Los flotadores completos, como se les conoce, separan las funciones de transporte de carga y de entrega de par de un eje, las fuerzas laterales y de torsión descritas anteriormente, colocando el peso del vehículo en otro lugar de la carcasa, dejando el eje libre para hacer el trabajo que está destinado a hacer: transmitir los caballos de fuerza y el par a las ruedas. En un flotador completo, la función de soporte de peso se transfiere a un husillo que se suelda al tubo del eje de la carcasa trasera, con el propio husillo y un conjunto de rodamientos que se montan en el husillo soportando el peso.
Esta tecnología se ha empleado en carreras de resistencia durante muchos años, particularmente en las categorías de Combustible Superior y Autos Divertidos, Alcohol Superior y Modificaciones Profesionales, donde las fuerzas superan con creces las capacidades de cualquier otro diseño. Y esta tecnología ha sido posible gracias a fabricantes de renombre como Mark Williams Enterprises y Strange Engineering, de quienes escucharemos más adelante en este texto mientras examinamos más de cerca la carcasa trasera y los componentes del flotador completo, analizamos los beneficios y ventajas de un flotador completo y le mostramos cómo funcionan en la práctica.
Este diagrama muestra un corte de sección transversal de un conjunto de flotador completo Mark Williams.
¿Qué Es Un Flotador Completo, Te Preguntas?
Los soportes y ejes de flotación completa se han utilizado durante mucho tiempo en camiones y maquinaria de mayor peso bruto del vehículo (GVW), a menudo de 3/4 toneladas o más, para soportar las exigentes demandas a las que a menudo se enfrentan dichos vehículos. También se utilizan en gran medida en vehículos todoterreno, como camiones de escalada en roca, camiones de trofeos de carreras y aquellos destinados a atravesar el barro y otros entornos extremos.
Por su propia naturaleza, los ejes con flotador completo no solo son muy superiores en resistencia a los soportes y ejes estándar, sino que también son mucho más seguros, lo que es un punto de venta clave para la industria de las carreras de resistencia.
En nuestros soportes, la placa de accionamiento se apoya en los pernos de rueda que se presionan en el cubo. La estría del eje flotador engancha la placa motriz que gira la rueda y el neumático. – J.C. Cascio
Una carcasa de flotador completa comienza con los tubos del eje en la carcasa misma, donde un conjunto de husillos se sueldan a los extremos de los tubos como base de soporte para el conjunto del cubo de flotador. En el interior de los bujes hay un conjunto de rodamientos de bolas, normalmente separados por uno en la parte interior y exterior del buje, con su carrera interna «montando» en la parte exterior del husillo, lo que permite que el buje gire, pero también soporta el peso lateral del vehículo.
El extremo del husillo y el método de retención pueden variar de un fabricante a otro, como nos explicó Mark Williams. Los husillos de MW cuentan con una ranura de anillo de retención y un anillo de retención que se apoya contra el rodamiento exterior que sirve como método de retención principal para sujetar el buje en el husillo. En el caso de Ingeniería Extraña, sus husillos están roscados, y una tuerca de husillo y un anillo de retención lo mantienen en su lugar en el husillo al entregar la cantidad adecuada de precarga en los rodamientos.
Una vez que el buje está en su lugar, se instala una placa de accionamiento que coincide con los pernos de rueda en el buje para mantener los rodamientos del buje en su lugar. La placa de transmisión generalmente está sellada en la mitad interna para evitar que la grasa del diferencial salga de la carcasa del eje. En cuanto a los ejes, un eje de eje flotante se estría en ambos extremos, con uno acoplando el carrete y el otro en la placa de transmisión, que se estría para que coincida.
Un desglose de los componentes en un conjunto de flotador completo de Mark Williams. A la izquierda se muestra un conjunto de buje completamente ensamblado (menos el eje para fines fotográficos), mientras que los componentes individuales, incluido el husillo, el rotor del buje/freno, la placa de transmisión, la tapa del eje, el soporte de la pinza de freno y el hardware se muestran a la derecha.
«En nuestros soportes, la placa de accionamiento se apoya en los pernos de rueda que se presionan en el cubo», explica Cascio. «La estría del eje flotador engancha la placa motriz que gira la rueda y el neumático. Hay un anillo elástico en el eje flotante que se captura entre la placa de transmisión y la tapa de la placa de transmisión, y que evita que el eje se deslice hacia afuera.»
Strange Engineering ofrece una línea completa de componentes para flotadores, incluidos ejes sólidos y perforados con pistola de 40 estrías, rotores de freno de acero y carbono específicos para flotadores y kits de flotadores.
Mark Williams Enterprises, del mismo modo, tiene una línea completa de componentes e incluso conjuntos flotadores, en carcasas traseras ensambladas hasta completas en las variedades de nueve y 11 pulgadas para combinaciones como las de Top Alcohol, Pro Mod, Top Dragster, Top Sportsman y eliminadores similares.
Las Ventajas de un flotador completo
Como es probable que pueda determinar en función de la explicación anterior de cómo funciona una carcasa de flotador completo y la configuración del eje y para qué está diseñado, su uso tiene dos ventajas distintas. En primer lugar, debido a que el eje en sí no soporta el peso lateral del vehículo, y debido a que también se sujeta a la carcasa con una tapa, el eje es esencialmente incapaz de liberarse del automóvil. Esto significa que un flotador es infinitamente más seguro que un eje de brida estándar, porque incluso en el caso de que un eje flotador se rompiera, las ruedas y los neumáticos permanecerían con el automóvil, y el automóvil aún sería capaz de rodar hasta detenerse, porque es el eje, el cubo y los cojinetes dentro del cubo sobre los que está sentado el vehículo, y no el eje roto.
El husillo de estilo roscado que Strange Engineering utiliza en sus carcasas. este husillo se suelda en los extremos de los tubos del eje de la carcasa, y el extremo roscado del husillo se convierte en el mecanismo principal de soporte de peso lateral para el vehículo. Los dos rodamientos de bolas dentro del cubo se ajustan a presión a este husillo y soportan la carga del vehículo.
«Con un eje de brida regular, puede desarrollar grietas cerca de la brida, y cuando el eje se rompe, la brida desaparece y, por lo tanto, la rueda desaparece. Por lo tanto, un flotador evita la pérdida de la rueda», explica Williams.
Es posible que también se pregunte qué pasaría si los anillos de retención se soltaran. Según Williams, el anillo elástico utilizado en sus carcasas flotantes está clasificado en alrededor de 31,000 libras, lo que los hace prácticamente impermeables al fracaso. Sin embargo, en las raras circunstancias en que un anillo elástico fallara, explica: «Cuando tienes las pinzas de freno sobre los rotores, tendría que cortar el rotor para que el cubo y la rueda se desprendieran por completo. La pinza esencialmente sostiene el cubo en ese caso. Por supuesto, eso es tan bueno como la resistencia del propio rotor de frenos: en un automóvil con frenos de acero, sería bastante sustancial, pero no se necesitaría mucho para romper los rotores de fibra de carbono en ese caso.»
Requisitos de Flotador completo
De acuerdo con las reglas actuales de la NHRA, se requieren extremos traseros flotantes o de eje vivo en todos los Dragsters de combustible superior, Autos Divertidos, Autos de alcohol Superior, Autos Divertidos de Alcohol Superior y Modificadores Profesionales que funcionen con una combinación de motor sobrealimentado o turboalimentado, junto con todos los Autos Nostalgia Top Fuel y Divertidos de la serie de Hot Rod Heritage de la NHRA. Los modificadores Pro inyectados con óxido nitroso, aunque actualmente no son necesarios para correr flotadores, deben evaluarse antes de la temporada de carreras de 2015, según el personal del Departamento Técnico de la NHRA. El PDRA requiere flotadores completos en sus clases Pro Extreme, Pro Nitrous y Pro Boost.
La otra ventaja del flotador, que también fue golpeado anteriormente, es la capacidad de manejar más de una carga de peso total del vehículo o un mayor grado de torque, por lo que, además del aspecto de seguridad, se requieren en autos nitro de 8,000 caballos de fuerza, Mods Pro de 4,000 caballos de fuerza, y a menudo se recomiendan para su uso en vehículos de carreras más pesados, como martillos de puertas de neumáticos pequeños con cabeza hacia arriba. Esto se logra no solo por el peso montado en el husillo soldado, sino por la presencia de los dos rodamientos de bolas dentro del cubo.
En el caso de un coche nitro, los ejes sufren quizás la carga torsional más alta de cualquier pieza de maquinaria en el planeta, pero también llevan una cantidad extrema de peso a velocidad, provocada por las 4,000 a 5,000 libras estimadas de carga aerodinámica que las alas traseras y los alerones traseros están entregando a los automóviles a más de 300 millas por hora. Siendo este el caso, puede entender por qué nada menos que un flotador completo es aceptable.
Dice Williams, El flotador lleva una carga más pesada porque tiene los dos cojinetes que soportan la carga, en lugar de un cojinete de un solo eje en un eje de brida estándar. Por lo tanto, tiene más resistencia general del rodamiento.
Aunque era probable que llegara en ese momento, Williams cita el devastador accidente y fuego experimentado por el piloto de combustible Superior Herm Peterson en el Condado de Orange en julio de 1973 como el punto de inflexión para que la NHRA requiriera flotadores completos en sus autos de carrera más rápidos y rápidos. En ese accidente, un eje roto permitió que la rueda trasera derecha se liberara, girando el automóvil boca abajo, donde el tanque de combustible con fugas y las chispas de la jaula antivuelco se encendieron, causando quemaduras mortales en el cuerpo de Peterson.
En general, como señala Cascio, es muy raro que un eje flotante falle, dada la reducción de la carga colocada en ellos, y agrega que los ejes Hy-Tuf de 40 estrías de Strange son capaces de manejar cantidades «masivas» de potencia y par.
El flotador lleva una carga más pesada porque tiene los dos cojinetes que soportan la carga, en lugar de un cojinete de un solo eje en un eje de brida estándar. Así que tiene más resistencia de rodamiento en general. – Mark Williams
«El flotador completo es solo una configuración más segura en todos los sentidos. La carcasa absorbe la carga de flexión creada por las grandes cantidades de potencia y en el caso de sacudidas de neumáticos, explica»
¿Hay desventajas?
Hay dos ventajas principales para un flotador completo, y del mismo modo, hay dos desventajas principales. Uno, por supuesto, es el costo adicional — aunque es difícil poner un precio a su propia seguridad. Pero además de eso, también se reduce al peso para muchos equipos de carreras. Los corredores profesionales, por ejemplo, siguen resistiendo el uso de flotadores completos por esta misma razón, en lugar de correr ejes de dos piezas, como los de Ingeniería Extraña que tienen un rodamiento de alta alineación incorrecta que captura el eje, o ejes de brida de fábrica, para mantener el peso bajo.
Obviamente, los fabricantes lo ven más desde un punto de vista de seguridad, con Cascio declarando: «La seguridad y la longevidad del conjunto del flotador superan con creces una falla de pieza en la pista en nombre del peso.»
Las robustas carcasas modulares de 11 pulgadas de Mark Williams, diseñadas con Alcohol Superior y frenos deportivos de fibra de carbono modificados para carreras y deportivos, están casi exclusivamente equipadas con flotadores completos, aunque se pueden opcionar con ejes con bridas.
De acuerdo con Williams, los husillos utilizados en sus carcasas modulares pesan aproximadamente cinco libras cada uno, con los componentes flotadores a cada lado alrededor de nueve libras cada uno, lo que hace que el peso completo instalado sea de aproximadamente 28 libras. Esto ciertamente puede variar entre los fabricantes, pero proporciona una cifra aproximada para ayudarlo a comprender el peso de estos componentes.
Más complejo? Asegúrese. Y no hay duda de que los flotadores completos tienen un costo y una penalización por peso, pero no se puede negar que los flotadores completos son un diseño muy superior para un sistema de eje y parte trasera que las alternativas. Esto es particularmente cierto si compites en un vehículo pesado o de alta potencia donde las demandas estiran los límites de un eje con bridas o los sacan del agua, en el caso de los autos de combustible modernos de hoy en día. Lo más probable es que, si entras en esta categoría, ya seas consciente de lo que es un flotador completo y cómo funciona, pero para aquellos que no lo son, esperamos que estés aún más informado la próxima vez que surja la conversación o que estés en la pista y te preguntes: «¿Cómo diablos mantienen los ejes juntos en esas cosas?»