Un modelo didáctico interactivo y mecánicamente conectado del chasis y la transmisión 4×4 conectable de un todoterreno 4×4 de cuatro puertas, construido a partir de especificaciones publicadas. No es CAD de fábrica, ni un manual de taller, ni una simulación de dinámica del vehículo.
Empieza con una pregunta
Selecciona 01 Diferencial abierto. La salida izquierda se mantiene en cero y la derecha gira el doble de rápido que la caja. Después selecciona 02 Bloqueo y gama baja: los bloqueos se conectan, ambas salidas se igualan y la salida de la transferencia cae a un cuarto de su entrada.
Selecciona 03 Cruce de ejes y observa cómo cada eje rígido se mueve con sus brazos de suspensión, su barra Panhard, sus muelles, sus amortiguadores y su árbol de transmisión; conecta y desconecta la barra estabilizadora delantera. Después selecciona 04 Varillaje de dirección, gira el volante y sigue la columna, la caja de dirección, el brazo Pitman, la barra de dirección, las manguetas y la barra de acoplamiento.
Configuración de referencia
Vehículo de referencia de cuatro puertas de 2023, con volante a la izquierda, V6 de 3,6 litros con cambio manual de seis velocidades, una caja de transferencia conectable de dos velocidades (no la opcional de tracción permanente), ejes rígidos delante y detrás con bloqueos eléctricos seleccionables y grupo 4,10:1, y neumáticos todoterreno LT285/70R17C en llantas de 17 × 7,5. Cifras publicadas usadas directamente: batalla de 3.008 mm, vía de 1.636 mm, gama baja de 4,0:1, relación total de dirección de 15,6:1 con 3,2 vueltas de tope a tope, discos delanteros ventilados de 330 × 28 mm y traseros macizos de 342 × 14 mm.
Los acabados reproducen los del vehículo: bastidor y acero de la suspensión en negro, carcasas de los ejes en negro satinado con manguetas de hierro fundido en bruto, caja de transferencia de aluminio sin pintar, cuerpos de amortiguador monotubo rojos bajo fundas negras, llantas mecanizadas con huecos pintados de negro y ganchos de remolque rojos. Se omiten la carrocería, los guarnecidos interiores, el escape y el cableado.
Relaciones mecánicas implementadas
El engranaje de entrada hace girar el planeta (engranaje solar) de un tren epicicloidal cuya corona está sujeta a la carcasa. En gama alta, el manguito de gama bloquea el eje principal con el engranaje de entrada (1:1); en gama baja lo bloquea con el portasatélites, que gira a un cuarto de la velocidad de entrada. En 4H y 4L, el manguito de modo bloquea la rueda dentada motriz con el eje principal y una cadena silenciosa hace girar a la misma velocidad la salida delantera, situada más abajo y en el lado del conductor. No hay diferencial central: los dos árboles de transmisión están bloqueados entre sí.
Cada árbol de transmisión hace girar un piñón hipoide, y la corona montada en la caja de satélites gira a la velocidad del piñón dividida entre 4,1. El eje delantero lleva un grupo de piñón alto y corte inverso, con la corona en el lado del acompañante respecto al piñón; el eje trasero lleva un grupo estándar con la corona en el lado del conductor, de modo que los árboles, al girar en el sentido del motor, impulsan ambos ejes hacia delante. En un diferencial abierto, ωizq + ωder = 2ωcaja; un bloqueo acopla con garras un planetario a la caja, así que ωizq = ωder = ωcaja.
En el vehículo de referencia de 2023 con caja conectable, una desconexión del eje delantero en el tubo del lado del acompañante se abre en 2H para que el diferencial y el árbol delanteros puedan quedarse quietos, y se cierra en 4H y 4L. El banco no tiene carretera, así que nada arrastra el eje delantero en sentido inverso.
Números de dientes y engrane
El grupo corona-piñón 4,10:1 es 41/10: un número de dientes que figura en catálogo para el eje trasero y, para el delantero, la única combinación de números enteros con un piñón de diez dientes. Los planetarios y satélites del diferencial (16/10, dos satélites) y el tren epicicloidal (planeta de 24, corona de 72, cuatro satélites de 24 dientes) son reconstrucciones porque sus números de dientes no se han publicado, pero un tren epicicloidal simple da exactamente 4,0:1 solo con corona = 3 × planeta y satélite = planeta. Las ruedas dentadas iguales de la cadena (37 dientes, modeladas) son lo que exige la relación 1:1.
Cada engranaje está puesto en fase para que los dientes caigan en los huecos en el punto primitivo, y cada ángulo en pantalla sigue exactamente la relación de dientes con su engranaje motriz, así que los engranes nunca se desfasan. El diferencial y el tren epicicloidal cumplen sus condiciones de montaje, y las líneas de los dientes y el paso normal de la corona y el piñón coinciden en el punto medio de contacto; la construcción del modelo comprueba todo esto.
Los dientes rectos y helicoidales tienen perfil de evolvente, y los cónicos usan la aproximación del cono complementario de Tredgold. Los dientes hipoides son formas cónicas espirales colocadas con el descentramiento hipoide, no las superficies conjugadas que produciría una talladora de engranajes. El avance del sinfín y el radio del sector de la caja de dirección de bolas recirculantes reproducen la relación total publicada con el varillaje modelado.
Límites de precisión
Cinemático, no físico: las velocidades de los ejes están impuestas, no las produce el contacto entre dientes. No hay dinámica de par, tracción, neumáticos, elasticidad, holgura, aceite ni sincronizadores; las juntas cardán se articulan sin su fluctuación de velocidad; y el control de diferencia de velocidad izquierda/derecha impone velocidades de salida, no fricción.
Reconstruido: los puntos de anclaje de la suspensión, la dirección y el bastidor; las carcasas fundidas; la disposición y los descentramientos de la caja de transferencia; el descentramiento hipoide; y los volúmenes del motor y de la caja de cambios. Los ejes de cinco brazos se resuelven con longitudes rígidas de brazos y una pequeña elasticidad de los casquillos, cuyo residuo se muestra, y las manguetas giran alrededor de ejes verticales.
Reglas del banco: los bloqueos solo se conectan en 4L, primero el del eje trasero y después el del delantero; la barra estabilizadora solo se desconecta en 4L; la barra conectada limita la articulación delantera solicitada. Son reglas didácticas, no instrucciones de conducción, y las reglas de fábrica varían según el año y el acabado.
Manejo
Selecciona la vista 3D para usar el teclado: Espacio ejecuta o pausa, R vuelve al chasis, 1–6 eligen vistas, las flechas orbitan, + y − hacen zoom, y Esc libera la vista. Arrastra para orbitar, arrastra con el botón derecho o con Mayús para desplazar, y pellizca o usa Ctrl/⌘ + rueda para hacer zoom.
«Exportar estado del banco» guarda en JSON los ajustes, las velocidades y los residuos de cierre; el botón de imagen guarda la vista 3D como PNG.
Fuentes primarias consultadas
Fabricante — especificaciones del vehículo de 2023: batalla, vía, neumáticos, gama baja de 4,0:1 de la caja de transferencia, ejes y bloqueos, relación de dirección, frenos y amortiguadores.
Fabricante — resumen de capacidades del modelo: caja de transferencia, bloqueos seleccionables y desconexión electrónica de la barra estabilizadora.
Proveedor de ejes — grupos corona-piñón: grupos corona-piñón delantero y trasero.
Fuentes verificadas el 22 de septiembre de 2026. Exposición educativa independiente; no está afiliada a ningún fabricante de vehículos ni proveedor.
