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miércoles, 29 de mayo de 2024

Lancia Gamma, a caballo entre dos almas

A pesar de llevar mucho tiempo sin contar con una presencia fuerte en el mercado europeo, aún existe cierta gente totalmente enajenada del mundo del automóvil que les sueltas la palabra “Lancia” y recuerdan con alegría o asco a partes iguales dicha marca. Los que se alegran añoran aquellos tiempos en su mayoría cuando el Fulvia, Stratos, 037 y sobre todo los Delta consiguieron llevar a la marca al palmarés del mundial de rallies hasta en 10 ocasiones, convirtiéndose así hasta hoy día en la escudería más laureada de la historia del mundial.

Los que se ríen y la recuerdan con asco, rememoran especialmente las difamaciones y bulos de la prensa británica intentando salvar los muebles de una industria nacional que arrastraba fracasos tras fracasos, llegando incluso a regalar un Mini por la compra de un Rover 827. A ese movimiento a la desesperada se unía el descrédito popular a todo lo que no fuese alemán y la degradación sin fundamentos sobre la fiabilidad mecánica y corrosión de todo lo que fuese italiano.

Publicidad del Lancia Delta ensalzando las victorias consecutivas cosechadas por el modelo en el mundial de rallies.

Si bien es cierto que las calumnias aportadas a las marcas Alfa Romeo, Maserati o Lancia no surtieron efecto en los grandes aficionados a ellas ni en mucha otra gente que no se dejaba engañar por ese fango. De hecho, se siguieron fidelizando aún más con dichas marcas y en el caso de Lancia el fervor por el mundo de los rallies surtió su efecto, atrayendo a una parte importante de fieles. Entonces, ante todo uno se pregunta… ¿Son los rallies el alma de dicha marca turinesa? ¿Son la competición y el segmento de los Delta el punto fuerte de esta marca?

Definir el “alma” de una marca es muy complicado porque cada cliente puede ver en ella un diseño o un comportamiento distinto a otro, pero cuando se marca de forma tan intensa incluso en publicidad, la mayoría de clientes empieza a tener en mente la misma idea de lo que espera de su coche. Este fue el caso concreto de marcas como Alfa Romeo, Saab o Rolls Royce. Sin embargo, hay otras compañías que a merced del destino y sobre todo de sus dueños encarnan distintas almas a lo largo del tiempo. Quizá la más ecléctica en este campo sea la olvidada Talbot, la cual en otra ocasión la rendiremos su merecido homenaje, pero la que sin lugar a duda mostró dos almas muy intensas a lo largo de su historia es Lancia.

La Lancia antes de la familia Agnelli

Para poder entender la gestación del Lancia Gamma se hace imprescindible conocer el primer alma de la marca turinesa, el cuál fue precisamente gestado por su fundador Vincenzo Lancia. Dicho piloto de Fiat decidió en 1906 fundar su propia empresa de automóviles con el objetivo de competir de igual forma que lo hacían marcas como Mercedes o De Dion-Bouton.

Dichas empresas no solo eran conocidas por sus éxitos en competición sino sobre todo por los automóviles de calle que vendían. La calidad de los materiales empleados, el lujo y la elegancia eran claves en estas marcas cuyos clientes diana eran precisamente la aristocracia europea, algo a lo que Vincenzo no renunció en ningún momento en sus berlinas. Sin embargo, esto no era suficiente para distinguirse entre dichas marcas extranjeras, motivo por el cual el piamontés decidió dar rienda suelta a su ingenio para convertir a su nueva marca en un referente innovador en Europa. De esta etapa surgieron múltiples berlinas de alta calidad con numerosos avances tecnológicos como el primer diseño de chasis autoportante o de suspensión independiente en la Lancia Lambda, nuevos diseños de motores en V y un largo etcétera de ideas pioneras que fueron poco a poco volviéndose habituales en otras marcas competidoras.

Lancia Gamma 20HP de 1910 con un motor de 4 cilindros en línea que sucedió al Lancia Beta, segundo automóvil fabricado por la nueva marca de Vincenzo Lancia.

Tras la muerte de Vincenzo, su hijo Gianni hereda la empresa con una imagen de marca muy marcada en el lujo y la innovación. El relevo de la Aprilia, la Aurelia, supuso el culmen de ese espíritu heredado, pero también trajo consigo una mayor presencia en competición. A pesar de ello, la compañía afrontaba periodos muy duros económicamente y los gastos en innovación y diseño del sucesor de la Aurelia, la Flaminia, supusieron un agujero muy difícil de reparar para la familia Lancia, motivo por el cual en 1956 Gianni opta por vender la compañía al magnate Carlo Pesenti.

A pesar de que la filosofía de una empresa depende mucho de la orientación y el activo de las personas que la forman, todo ello puede cambiar con la llegada de una nueva dirección que modifique el rumbo y los intereses del pasado. La llegada de Pesenti y el ascenso de uno de los ingenieros del equipo de Gianni a ingeniero jefe, Antonio Fessia, no supuso un cambio rompedor de filosofía respecto a Gianni. La innovación y el lujo hasta en los pequeños detalles se volvieron imprescindibles con Fessia al frente, en modelos como la Flavia o el Fulvia. Por su parte, la Flaminia seguía copando el máximo esplendor de la compañía con nuevos motores de mayor cilindrada.

A la derecha la Lancia Flavia coupé primera serie de 1961 y a la izquierda la berlina. En ambas versiones se contaba con el primer motor bóxer de la marca, en posición longitudinal y con tracción delantera. Este modelo venía a llenar el espacio entre el Fulvia y la Flaminia, con gran atención a los detalles y contando con frenos de disco en las 4 ruedas, algo en lo que la Flaminia fue pionera a finales de los años 50.

Sin embargo, los problemas económicos seguían encima de la mesa ya que los nuevos modelos y la variedad de tipología de motores en toda la gama de la marca no eran baratos. Diseños tan atrevidos como el de la Flavia de 1ª generación no fueron capaces de captar una gran excitación en el mercado, así como finalizando los años 60 la Flaminia empezaba a quedarse algo anticuada en diseño, permitiendo a otras marcas como Maserati o Mercedes hacerse con parte de dicho nicho de mercado. La situación recordaba de nuevo a la etapa final de Gianni Lancia y finalmente en 1969 Carlo Pesenti decide vender la empresa a la familia Agnelli, que recientemente había adquirido la marca Autobianchi.

Aunque no era lo deseado por Pesenti ni por Agnelli, la presión social y sobre todo política de evitar a toda costa que la empresa cayera en manos extranjeras llevó al magnate a vender la marca por 100 mil liras a los dueños de la marca Fiat, mismo precio que costaba precisamente un Fiat 128…Pero este no fue más que un problema de negocios y de imagen de empresa, el verdadero problema venía de la familia Agnelli, que no quería realmente a esta marca…

Primeros años bajo la batuta de Fiat

Tras la compra de Lancia en 1969, tienen lugar las primeras declaraciones del nuevo dueño de la compañía. En ellas se mostró abiertamente a la opinión pública la nueva orientación de la empresa y el personal con el que se iba a contar. En lo que respecta al primer aspecto, el rumbo de la marca se focalizaría en la competición fusionándose con Abarth para el desarrollo de nuevos modelos de rallies que permitieran cosechar una imagen de deportividad.

Tal es este propósito que las nuevas berlinas que se empezaron a desarrollar no pierden la esencia de la innovación, pero si empiezan poco a poco a orientarse a un nicho de mercado distinto al de las berlinas de lujo de Mercedes o Maserati. La idea era focalizar la esencia de Fiat llevada a un territorio más premium y deportivo, suponiendo por tanto una reducción de los costes de Lancia y la adopción de economías de escala. Esto último es algo que era muy difícil de implementar en los segmentos en los que Lancia se había situado anteriormente.

Fotografía de un Lancia Stratos con tracción trasera y un motor V6 de origen Ferrari colocado en la parte trasera del vehículo. Gracias a la corta dictancia entre ejes y su ligereza pudo hacerse con el mundial de rallies de 1974, 1975 y 1976. Este modelo sucedía al Fulvia en dichas competiciones y fue relevado por el 037 en 1983.

En lo que concierne al personal los cambios eran aún peores, tal y como las declaraciones de Agnelli dejaron ver al decir que no le interesaba ni lo más mínimo los activos de la empresa y que quería desperdigar todos los ingenieros de la marca entre los de Fiat para gestar una perfecta simbiosis. De esta forma, los jefes de departamentos de innovación y desarrollo pasaron a ser de Fiat y mucho talento de la marca dejó la compañía para siempre.

El objetivo era claro, Lancia tenía que ser sinónimo de Fiat y adaptarse a un mercado distinto en el que modelos como la Flaminia no tenían espacio alguno. Así, la Flavia o, mejor dicho, su sucesor la Lancia 2000, se convirtió en el buque insignia de la marca. Los Fulvia por su parte necesitaban un nuevo relevo, algo que consiguió gestarse de la mano del ingeniero de Fiat, Sergio Camuffo, y el nuevo Lancia Beta. El modelo fue un éxito de ventas, gracias en parte a la publicidad ligada al mundo de los rallies, y desde luego contaba con importantes diseños innovadores como la suspensión trasera de tipo Mc-Pherson desarrollada por Camuffo. Los costes de producción por su parte se contrajeron bastante por el efecto de las economías de escala y la empresa volvía a ver beneficios que hacía tiempo no veía.

Lancia Beta con el diseño de trasera inclinada con efecto Kammback. El modelo fue el primero bajo la batuta de Fiat en 1972, contando con sus motorizaciones de 4 cilindros en línea y reemplazando así al Lancia Fulvia y sus motores V4 en V estrecha. El Beta contó con la primera suspensión Mc-Phearson adaptada por Camuffo en el eje trasero y con un novedoso subchasis delantero, anteriormente heredado de la Flavia, para colocar el motor, que permitía reducir la transmisibilidad de las vibraciones al habitáculo.

Ante este clímax, la gestación de un sucesor de la Lancia 2000 más acorde a la nueva imagen de marca era un reto importante para el exitoso ingeniero Sergio Camuffo. El objetivo principal de la nueva berlina tendría que ser atraer la nueva clientela de Lancia que se dejaba guiar por una imagen de deportividad, pero solicitaba a su vez un nivel de confort sobresaliente. De esta forma, Fiat podía hacer frente a la competencia de Alfa Romeo que también ofrecía similares características en los Giulietta, Alfetta y posteriores Alfa 6. Sin embargo, la inexistencia de un relevo en el segmento F en el que se centraba la antigua Flaminia hasta 1970, requería de algún modelo transitorio que permitiese no dejar huérfanos a muchos clientes de Lancia ante este nuevo rumbo de la compañía. Por ello, la nueva berlina a desarrollar en el futurible segmento E habría de ser capaz de atraer a clientes potenciales que buscaban esa nueva alma de la marca y a su vez tratar de no perder muchos fieles clientes que tenía la empresa interesados en la elegancia y exclusividad. Se plantea de esta forma un difícil encaje de bolillos a resolver en el menor tiempo posible, algo que solo podía ser viable económicamente mediante sinergias con otra compañía...

Pardevi, el primer intento de una Stellantis

Alejándonos de la evolución de Lancia a finales de los años 60 y principios de los 70, se hace necesario entender el contexto europeo en el que se encontraban dos gigantes de la industria automovilística en Europa, se trata de Michelin y de Fiat. La primera era dueña de la marca Citroën desde que Andrè Citroën tuvo que deshacerse de ella por falta de solvencia financiera en 1935. La segunda en la década de los años 60 era la mayor empresa del automóvil en toda Europa gracias a las numerosas licencias otorgadas a otras marcas, hasta incluso al otro lado del nuevo telón de acero.

La táctica desarrollada por la empresa italiana era muy astuta al potenciar al máximo la creación de filiales en casi cada país europeo que la permitiese reducir costes en aranceles para vender sus productos. Así nacieron marcas como SEAT o Simca tratando de burlar dichos impuestos aduaneros y contar con el beneplácito de dictaduras como la española. Ante tal aluvión de beneficios internacionales, la empresa se lanzó a la adquisición total de Autobianchi en 1967 para tratar de convertirla en la Oldsmobile de Fiat. Esto es, una marca con la que testear en el mercado nuevos diseños y concepciones sin el riesgo que ello podía incurrir para la imagen de Fiat en caso de que fuese un fracaso. Fiat trató de sacar incluso a dicha nueva marca fuera del territorio nacional mediante la colaboración de alguna marca extranjera.

A la izquierda un concesionario italiano de Autobianchi en 1969 con un Citroën Ami 8 en la entrada. A la derecha un Autobianchi A112 fotografiado en París con la placa de servicio Citroën. De esta forma, se puede ver como Michelin y Fiat llegaron a acuerdos comerciales durante la década de los años 60 como preludio antes de Pardevi.

La marca extranjera elegida fue Michelin con largas reuniones durante los años 60 en las que se llegaron a acuerdos como la utilización de neumáticos Michelin en todos los automóviles de Fiat que salieran de fábrica, un éxito rotundo a tenor de las ventas de dicha compañía. Los Agnelli por su parte consiguieron que Citroën se encargase de la comercialización de Autobianchi en todos sus concesionarios franceses. Fruto de estos acuerdos tan fructíferos, Michelin vio la oportunidad de tratar de convencer a Fiat de la compra de Citroën y dedicarse enteramente a sus neumáticos, algo que en ningún momento se había planteado, motivo por el cual la oferta de venta sonaría descabellada.

Michelin consciente del rotundo NO de los Agnelli, optó por tratar de encantar a la familia italiana mediante la creación de una join-venture que permitiese aprovechar sinergias entre ambas compañías. Fiat acepta la propuesta el 15 de diciembre de 1970 con una colaboración en la nueva empresa de un 53% de Citroën y un 47% de Fiat. La sociedad PARDEVI (Participation et Développement Industriel) tenía por delante la gestación de dos nuevos proyectos de gran envergadura, el proyecto L de Citroën para relevar a los DS/ID y el proyecto Y2 de una nueva berlina turinesa…Efectivamente de Lancia.

Desarrollo del proyecto Y2 y el proyecto L

A priori la conclusión que sacaría uno al ver el diseño exterior de un Citroën CX y un Lancia Gamma berlina es que evidentemente ha habido una colaboración fruto de las sinergias entre ambas marcas en Pardevi, para la gestación de ambos cuerpos de 2 volúmenes. Dicho prejuicio resultaría tremendamente erróneo si se indaga un poco en la tecnología que se compartió realmente entre los franceses y los italianos.

Citroën CX y Lancia Gamma berlina ambos primera serie con un diseño de 2 volúmenes con trasera inclinada y efecto Kammback muy similar. A pesar de dicho parentesco, ni las carrocerías ni los chasis fueron desarrollados bajo un mismo proyecto, ni tampoco aprovechando sinergias entre ambas compañías.

Cierto es que su desarrollo fue conjunto, compartiendo los diversos prototipos elementos muy distintivos de la marca contraria. Por ejemplo, varias mulas de Lancia contaron con suspensión hidroneumática en las 4 ruedas y el Project L que se encuentra hoy día en el museo de Citroën contaba con un motor de 4 cilindros bóxer refrigerado por agua con una disposición que recordaba mucho a la de los Lancia 2000, pudiéndose tratar por tanto de dicho motor. A su vez, se ha de mencionar algo destacable y es que el desarrollo del proyecto L parecía estar avanzando más que el de Lancia, ya que en un plazo de menos de 3 años ya había un prototipo utilizable del futurible CX, mientras que los turineses seguían sin mostrar ningún avance a la prensa.

¿Por qué Lancia no llegó a hacer público sus avances? Y sobre todo… ¿Dónde están todos esos prototipos del proyecto Y2 con suspensión hidroneumática? Esas preguntas parecen tener respuesta en el desarrollo de los acontecimientos a partir de 1973. 3 años después de la gestación de Pardevi el Avvocato empieza a hacer declaraciones a la prensa en las que muestra su desinterés en compartir sinergias con los franceses, más allá de los beneficios arancelarios que suponían para Fiat y Citroën al vender fuera de sus respectivos países. De esta forma, Agnelli dejaba caer la inutilidad de la sociedad francoitaliana, intentando volver a una relación prePardevi.

A la izquierda una imagen del vano motor del Project L de Citroën con un motor bóxer de 4 cilindros refrigerado por agua que podría ser una adaptación del bóxer de la fotografía de la derecha de un Lancia 2000. Desde luego los colectores de admisión no son idénticos y las culatas tampoco, eso no quita que pudieran ser modificaciones al motor de Lancia.

Dichos miedos de Fiat no eran infundados, eran motivos empresariales muy fundamentados ya que con la crisis del Yom Kipur el imperio de los Agnelli se podía ver afectado y se necesitaba reducir riesgos en la empresa. Además, para terminar de fundamentar esta situación, Citroën estaba ahogada económicamente al pillarla dicha crisis del petróleo en un punto de fuerte innovación y de inversiones en nuevos proyectos, como los motores Wankel a través de Comotor.

Ante este escenario de incertidumbre extrema, Michelin ve como se la escapa de las manos aquella ilusa idea de convencer a Fiat de quedarse con Citroën y acaba comprando las acciones de Fiat en Pardevi en 1973, para disolver así la sociedad. Dicha agonía en la empresa francesa no acabó aquí, al entrar en bancarrota dos años después, llevando a Michelin a vender la empresa a Peugeot por presiones del gobierno francés.

Project L de Citroën en el que puede verse la implementación de la suspensión hidroneumática y un interior que recuerda al del Citroën SM. Estéticamente el prototipo se asemeja bastante al diseño final de Robert Opron para el Citroën CX.

Con todo esto, el Project L que estaba ya muy avanzado acabó saliendo al mercado en 1974, siendo el último Citroën antes de PSA y curiosamente no equipó el 4 cilindros bóxer del prototipo, sino el motor de los DS/ID que a su vez provenía de los Traction Avant. Toda una roca pleistocénica de los años 30 que viene a reanimar las sospechas sobre si dicho motor bóxer era un motor de Lancia. Los italianos por su parte achatarraron todo, incluido los prototipos de suspensión hidroneumática, motivo por el cual no ha quedado huella alguna de ellos en el presente.

Así con Citroën casi herida de muerte, pero con un futuro gracias al CX, habría de encararse Fiat con un serio problema a pesar de contar con mayor estabilidad económica. Se hacía necesario diseñar cuanto antes desde 0 un nuevo automóvil por su propia cuenta y que cumpliese con los requisitos iniciales que la marca había planteado a Sergio Camuffo.

Camino a una nueva generación de motores bóxer

A pesar de los problemas descritos en Pardevi, Camuffo contaba con un as bajo la manga basado en la posibilidad de implementar mucha de la novedosa tecnología ya desarrollada en el Beta. De esta forma, la implementación de un diseño de suspensión trasera mediante torretas McPherson unidas a la masa suspendida con dos brazos unidos a cada mangueta, permitía conseguir un diseño barato de suspensión a la par que muy efectivo, casi al nivel de una suspensión multibrazo.

Suspensión trasera Mc-Pherson implementada por primera vez en los Lancia Beta y posteriormente en los Gamma. El diseño desarrollado por Sergio Camuffo no fue patentado, siendo utilizado posteriormente por muchas otras marcas. Esta disposición permite controlar los ángulos de las ruedas traseras de forma casi tan efectiva como un sistema multibrazo, diseño mucho más caro de implementar.

En lo relativo a los frenos, Lancia contaba con el sistema Superduplex que había dado muy buenos resultados en la Flavia, al contar con un doble circuito bastante singular. El accionamiento de las pastillas en las ruedas delanteras se ejecutaba con dos bombines siendo uno de ellos accionado por el mismo circuito que el eje trasero, el cual contaba con un repartidor de frenada. Desde luego no estaba al nivel de los incipientes sistemas de control ABS de Bosch o el preciso sistema de frenos de Citroën, pero era casi igual de efectivo.

Con toda esta tecnología heredada, el equipo formado por antiguos ingenieros lancistas y dirigido por Camuffo se puso manos a la obra con el corazón del vehículo. A pesar de contar con los motores de los Beta de origen Fiat o incluso el motor V6 Lampredi de la 130, se llegó a diseñar por el mismo creador del V6 de la Aurelia, Florida y Flaminia, Francesco de Virgilio, un motor V6 de 3 y 4 litros de cilindrada con 4 válvulas por cilindro. Aun así, debido a los costes de fabricación Fiat eliminó dicha alternativa y otras como la de un motor turbo, optándose por continuar con la esencia de la Flavia recurriendo al diseño de un nuevo motor bóxer.

Sistema de frenos Superduplex de doble circuito de la Lancia Flavia en el que los calipers de los frenos delanteros eran comandados por dos bombines. Uno de los bombines era accionado por el circuito delantero y el otro era accionado por el circuito trasero de forma que gracias al repartidor de frenada 3 se conseguía mejorar la frenada en el eje trasero y el delantero. El sistema era muy efectivo y casi al nivel de los incipientes sistemas de control ABS.

Con el objetivo de encarnar el nuevo motor, se partió de una hoja en blanco prescindiendo de cualquier evolución respecto del bóxer de la Flavia. Así los ingenieros dieron rienda suelta a sus conocimientos y experiencias conformando una unidad muy compacta de bloque y culata de aleación de aluminio. En lo que se refiere al número de cilindros esto fue un debate importante ya que se planteó la idea de un 6 cilindros, pero hubiese supuesto un mayor problema de dimensiones del vano motor, optándose finalmente por 4 cilindros de cotas supercuadradas. La distribución se realizaba mediante 2 correas y un árbol de levas por bancada que accionaba las dos válvulas por cilindro mediante dos balancines. Este tipo de culata era toda una novedad para la firma turinesa, ya que la Flavia contaba con únicamente un árbol de levas comandando los balancines de cada bancada mediante varillaje. Otra gran novedad fue el diseño de los 6 pernos que se encargaban de la unión de la culata, bloque y tapa de balancines al mismo tiempo, de esta forma se reducían los taladros y la cantidad de aluminio necesario.

Al igual que el Lancia Beta, el Gamma contaba con un subchasis delantero en el que se alojaba el motor bóxer que permitía aislar las vibraciones del motor al habitáculo. La disposición del motor era delantera longitudinal con el motor por delante del eje delantero con una caja de cambios de 2 ejes y tracción delantera. Otro gran beneficio de esta disposición del motor bóxer era el descuelgue del subchasis en caso de impacto frontal que evitaba la entrada del motor al habitáculo. En la foto derecha se puede observar una berlina tras un choque frontal, dónde las zonas de deformación programada consiguieron absorber la energía del impacto. El capó por su parte se dobló por la mitad, como en los Saab 900, permitiendo no romper la luna delantera al contar con apertura invertida.

Con todo esto, se diseñaron dos motores de 2 y 2.5 litros de carburación con 120 y 140 caballos, que gracias al bajo número de cilindros en el segundo caso se alcanzaban los 208 Nm de par máximo. El peso del motor resultó en 136 Kg, para la versión de 2.5 litros, y la caja de cambios disponible contaba con 5 velocidades y un diseño de dos ejes con diferencial integrado, que permitía transmitir el par a las dos ruedas delanteras. Sin embargo, no es oro todo lo que reluce…

Defectos en el funcionamiento del grupo propulsor

La gran celeridad con la que se gestó el nuevo motor tras el fracaso de Pardevi, llevó a los ingenieros de Lancia a desarrollar todo su trabajo en menos de 3 años, traduciéndose en problemas de diseño en el nuevo bóxer. La primera de las piedras en el camino de este motor apareció ya durante su concepción, al encontrarse todo el equipo de ingenieros supeditado a Camuffo. El ingeniero de Fiat quería que el motor encarnase el alma deportiva de la nueva Lancia y el alma innovadora de la vieja Lancia, pero su permanente insistencia en reducir costes enervaba a sus subordinados. Un ejemplo de ello fue el intento de sustituir los rodamientos de los ejes del motor por otros más baratos, de tipo aguja y de menor espacio. Tal fue el boicot de los empleados que al final Camuffo tuvo que recular.

Ojalá todos los problemas del motor se hubiesen quedado ahí en la fase de diseño, pero la realidad fue muy distinta. El empeño en desarrollar un bóxer de 4 cilindros y tanta cilindrada llevó a la gestación de inmensos cilindros que aportaron un alto par de hasta 208 Nm en la versión de 2.5 litros, algo muy deseable para mejorar las aceleraciones del vehículo. Sin embargo, a este diseño se le sumaron las cotas muy supercuadradas de los cilindros que llevaron a la gestación de pistones de gran diámetro, así los esfuerzos que absorbían los pernos de unión única de bloque, culata y tapa de balancines eran muy altos produciendo fallos en la junta de la culata.

Bloque motor del bóxer de 4 cilindros del Gamma 2500 donde puede verse el enorme diámetro de los pistones alcanzando los 102 mm con una carrera de tan solo 76 mm. El peso de los pistones era tan grande que los esfuerzos en los 6 pernos de unión al unísono de tapa de balancines, culata y bloque transmitían grandes ciclos de fatiga a la junta de la culata.

Por su parte, en el diseño de guías de las válvulas se recurrió a aceros de alta resistencia de menor calidad para cumplir con la reducción de costes impuesta por Fiat. A priori esto no debería de ser un problema grave, siempre que la culata estuviese bien refrigerada y lubricada la distribución. A pesar de ello, tiempo después de salir el vehículo al mercado Leonardo Fioravanti decidió llevarse una berlina con el motor 2500 y probarla en la Autostrada de Turín a Piacenza. El resultado de la prueba fue fatídico ya que los pistones se quedaron atascados en algunos cilindros.

El problema, según el posterior informe realizado, se debió principalmente a un defecto de fabricación de la culata, basado en la acumulación de restos de aluminio en la cámara de combustión tras el mecanizado de la misma. Al tener lugar la combustión en dichos cilindros, dichos restos se fundieron arrastrándolos el pistón en la carrera contra las camisas y provocando el gripado. Otro aspecto importante a tener en cuenta es el sobrecalentamiento del motor, ya que el diseño del termostato llevaba en muchos casos a una rotura prematura del mismo, provocando que la válvula termostática se quedase medio abierta. Dicho defecto implicaba que el motor no cogiese temperatura en frío con facilidad, agravando los problemas de lubricación, y que cuando la conseguía se elevara en exceso, no permitiendo reducir lo suficiente la temperatura del refrigerante en el radiador como para reducir la temperatura de la culata. Hoy en día existen adaptaciones al diseño original que permiten resolver dicho problema en estos motores.


A la izquierda una fotografía de una de las culatas del motor bóxer de la Gamma con el árbol de levas en cabeza en posición central comandando los dos balancines de cada válvula, la polea sin correa del otro extremo es la encargada del accionamiento de la bomba de la dirección. Si la correa de dicho accesorio rompía, sometía al arbol de levas de dicha bancada a un ciclo de tensiones muy severo. A la derecha una fotografía de una de las culatas sin flujo cruzado del motor bóxer de la Flavia y 2000, como puede observarse no había ningún árbol de levas en cabeza sino uno único en el bloque, el cuál comandaba los balancines de las válvulas mediante varillajes.

Otra de las críticas al motor pasó por el diseño del sistema de lubricación, el cuál al arrancar tardaba un poco en conseguir llegar a lubricar la distribución. Se ha de decir que este error es típico de la mala costumbre de la gente de pegar un acelerón al arrancar, cuando no ha dado tiempo al aceite a llegar a lubricar adecuadamente el motor. De esta forma, se hace muy recomendable en cualquier vehículo de cualquier marca no pisar el acelerador hasta que no pase por lo menos un minuto desde que se suelta la llave tras arrancar el motor, así el aceite del cárter consigue coger la temperatura y presión adecuadas para las propiedades tribológicas para las que fue seleccionado. En caso contrario la longevidad del motor de un vehículo se ve reducida enormemente al someter a muchas piezas a un estrés excesivo.

A pesar de los defectos comentados, la reina de las críticas vino del sistema de servoasistencia a la dirección. La bomba hidráulica de dicho accesorio de serie en todos los modelos estaba fabricada con acero y era bastante fiable, pero se encontraba atornillada a la culata de aleación de aluminio. El problema aparecía al arrancar el motor en frío, momento en el que el aluminio de la culata empezaba a coger temperatura y comenzaba a dilatarse. Esto era debido al gran coeficiente de dilatación de este material frente al acero y el incremento de la temperatura al tener lugar las primeras combustiones. Dicha dilatación motivaba un aumento en la distancia entre los centros de las dos poleas unidas por la correa de la bomba de la dirección, aumentando la tensión de esta. Por si esto fuese poco, en ese momento el conductor podía demandar un movimiento de la dirección entre topes al tratar de desaparcar el coche al ralentí, con un líquido de la dirección muy viscoso debido a la baja temperatura, que obligaba a la bomba a incrementar el par demandado a la correa. Así, en dicha situación límite la correa llegaba a romperse y consecuentemente el arbol de levas de dicha bancada sufría una caida busca de momentos torsores, que podía llevarle a un rotura por fatiga inminente.

Fotografía del vano motor del Lancia Gamma en la que se puede ver en verde la localización de la bomba de la dirección accionada por una correa detrás de ella. La bomba se encontraba atornillada al soporte de unión del colector de admisión con la culata y obtenía la potencia demandada a partir de una correa, la cuál recibía el par de una polea conectada al árbol de levas de dicha bancada.

A tenor de todo lo comentado, se puede decir que la fiabilidad del motor era bastante cuestionable, pero no hay que olvidar el escaso tiempo de desarrollo por parte del grupo de ingenieros, el malestar de los ingenieros de Lancia con Camuffo y las limitaciones de presupuesto con las que contaba el proyecto. Aun así, el motor cumplió las expectativas en lo que a prestaciones se refiere con unas aceleraciones destacables, convirtiéndose en el último motor diseñado específicamente por y para Lancia.

En busca de un diseño disruptivo de la mano de Leonardo Fioravanti

Analizado todo lo concerniente al grupo propulsor y el pionero sistema de suspensión trasera, también se hacía de vital importancia el recurrir a un diseño de carrocería que fuese en línea con la gama actualizada de la marca, cuyo exponente hasta el momento era el Beta. El diseño de dos volúmenes con trasera inclinada era toda una declaración de vanguardismo en una década en la que muchas marcas se lanzaban a carrozar berlinas con dichas líneas.

Si se retrocede en el tiempo se puede observar la férrea unión entre la familia Lancia y la empresa de diseño fundada por Battista Farina. Tal era dicha unión que Vincenzo fue uno de los accionistas principales desde los inicios de la empresa de diseño, recibiendo a través de dicha colaboración gran cantidad de propuestas para sus vehículos durante décadas. De esta forma, los Lambda, Aprilia o Aurelia fueron pioneros en diseño gracias a la colaboración de Farina, así como el punto de inflexión que supuso el Florida o Flaminia catapultaron al grupo Pininfarina a lo más alto en lo que a carroceros de berlinas se refiere.

Prototipo Lancia Florida I de 1955 diseñado para suceder a la Aurelia. La carrocería de 3 volúmenes de Battista Farina supuso una nueva tendencia, con una zaga y especialemnte un pilar C muy distinto al de los diseños pontones. Rápidamente este diseño empezó a verse en otras marcas por la venta del diseño de Pininfarina a varias empresas como BMC, Fiat o Peugeot.

Con la llegada de los años 60 el diseñador vivía sus últimos años de vida con ese nuevo concepto de pilar C que se esparció como la pólvora por todo el mundo, pero la futura década venidera reclamaba nuevos diseños y eso suponía una nueva oportunidad que el grupo Pininfarina no podía desaprovechar. Gracias a la relación entre las empresas italianas y las universidades, la marca de diseño consiguió un joven veinteañero que quería finalizar sus estudios en Ingeniería Mecánica, con un nuevo concepto de berlina para su trabajo de fin de carrera. Así, el joven pudo culminar sus estudios con una maqueta a escala 1:10 de un concepto de berlina aerodinámica muy novedoso.

El objetivo primordial de este nuevo concepto pasaba por el intento de reducción del coeficiente aerodinámico longitudinal (Cx), mediante una inclinación progresiva de la parte trasera del vehículo que permitiese evitar el despegue de la capa límite del aire, manteniendo así el régimen laminar de dicho fluido. De esta forma, se evitaba la formación de vórtices de von Karmann que conducían a un régimen turbulento, incrementando el mencionado Cx. Por otro lado, a dicha trasera inclinada se le añadió un final abrupto mucho antes de alcanzar la línea del techo a la línea del suelo. Dicho fenómeno es denominado efecto Kammback y es utilizado en el diseño de las balas de armamento para mejorar su coeficiente de arrastre, ya que al cortar abruptamente el perfil aerodinámico de la cabeza de la bala, el despegue de la capa límite es tan rápido que los vórtices formados no chocan sobre el resto del cuerpo de la bala y por tanto no comprometen su Cx.

Prototipo a escala 1:10 ensayado en el túnel de viento de Brescia para el trabajo de fin de carrera del joven ingeniero del Politécnico de Turín. El prototipo conseguía reducir de forma notable los valores de Cx, pero el aumento del área lateral incentivó un crecimiento de la resistencia aerodinámica lateral. Esto no suponía un problema, aunque podría resultar molesto en ciertos casos como adelantamientos a camiones o rachas de fuerte viento lateral.

Aunque dichos conceptos de diseño ya se probaron en los años 30, no se llegaron a implementar de forma conjunta en un mismo vehículo. Así, la gestación de dicha maqueta mostró al grupo Pininfarina un nuevo camino sobre el que volver a ofrecer un nuevo concepto innovador en el segmento de las berlinas. Gracias a este nuevo diseño, el joven acabó victorioso sus estudios en el Politécnico de Turín y comenzó a trabajar en el grupo Pininfarina, siendo su primer encargo el diseño de un prototipo idéntico a su maqueta, pero en escala real, gestándose así la BMC 1800 Aerodinámica de 1967. De esta forma, la empresa de diseño había conseguido de nuevo revolucionar el concepto de berlina de la mano de ese joven llamado Leonardo Fioravanti.

La BMC 1800 Aerodinámica fue la consagración del proyecto de fin de carrera de Fioravanti, aunque desde luego Paolo Martin también colaboró en el desarrollo. El diseño fue vendido junto con el de la BMC 1100 Aerodinámica a la BMC con el objetivo de relevar las homónimas berlinas. Al final los diseños no fueron utilizados para dicho fin y sería más tarde con British Leyland cuando serían utilizados para el desarrollo del Rover SD1.

Con la presentación del nuevo prototipo ciertas marcas se mostraron interesadas en él, destacando especialmente el grupo British Motor Corporation (BMC) y tras un acuerdo con Pininfarina el diseño fue adquirido por ellos. En dicha compra no solo se incluía el propio diseño rupturista sino también los derechos de uso. Este aspecto suscitó cierta tensión entre los competidores de BMC, ya que se las ingeniaron para burlar dichos derechos. Un buen ejemplo de ello es el caso del Citroën CX y GS diseñados por Robert Opron, ambos modelos contaban con una trasera inclinada en un concepto de carrocería de 2 volúmenes, pero el truco estaba en que el portón trasero era sustituido por una portezuela que abría solamente hasta el corte abrupto de efecto Kammback, en lugar de todo el portón entero.

Por parte de Citroën se quiso justificar la pérdida de estilo al implementar un portón trasero a una berlina, un argumento que suena más bien a excusa ya que el acceso al maletero con la hidroneumática sin presión era bastante incómodo, motivo por el cuál tras numerosas críticas en el caso del GSA se llegó a implementar portón trasero. Sin embargo, a pesar de las excusas Fioravanti tenía claro que era un caso de plagio en toda regla y decidió aparcar su berlina aerodinámica en el exterior del Salón de Ginebra de 1970 en el que se presentó el GS. El diseñador italiano fue entrevistado por diversas revistas de la época en aquel certamen y mostro su enfado ante el nuevo diseño de Opron.


A la izquierda uno de los diseños propuestos por Fioravanti que contaba con un frontal muy curvo con los faros recordando al Ferrari Daytona, diseñado también por él. A la derecha el diseño final de la Lancia Gamma berlina cuyo frontal fue retocado por petición de Sergio Camuffo.

Aunque el caso de Citroën fuese el más sonado, muchos otros modelos de Volkswagen, Renault o por supuesto Lancia con el Beta fueron claros casos de plagio al diseño en manos de BMC. Por su parte, los ingleses sacaron poco jugo a dicho diseño de Pininfarina al implementarlo únicamente en el Rover SD1. Sin embargo, el mayor problema al que se enfrentó Fioravanti no fue dichos plagios mencionados, sino el encargo de Lancia para el diseño del Gamma berlina.

Debido a la venta de los derechos a la BMC, el creador ya no era dueño de su obra y así Fioravanti experimentó en sus propias carnes la problemática a la que otrora se enfrentó Opron y que él criticó. Desde luego fue consciente de que el encargo de Fiat para el diseño de la Gamma habría de secundar la imagen de gama con la que contaba el Beta. Así el diseñador terminó creando de nuevo una berlina de 2 volúmenes con trasera inclinada solo que esta vez con portezuela en lugar de portón, para así burlar las posibles denuncias de plagio de BMC. Resulta llamativo que un diseñador deje de ser dueño de su creación y tenga que recurrir a evitar problemas con un anterior cliente, pero el mayor damnificado fue desde luego el nuevo Gamma berlina que no pudo culminar su diseño vanguardista con un portón trasero que fuese acorde a sus expectativas.


Aunque el Gamma se quedase sin portón la dirección del grupo Pininfarina decidió implementarle una portezuela de apertura vertical que ayudaba a la carga y descarga del maletero, frente a otros diseños como el de Citroën. La portezuela contaba además con una rejilla desmontable para limpieza que debajo tenía una ventanilla, la cuál permitía incrementar el ángulo de visibilidad trasera de 3 a 5 grados.

Otros diseños aceptados y rechazados por Fiat

La sucesión del Lancia 2000 requería también un nuevo concepto de coupé que relevara a dicha herencia de los modelos de 2 puertas iniciada por la Flavia en este segmento. Así, Fiat encargó de nuevo al grupo Pininfarina un nuevo diseño de 2 volúmenes con un chasis más corto para concebir el nuevo coupé en armonía con la berlina. Aunque los resultados fueron fructíferos, el diseño no llegó a convencer y la alternativa propuesta por Aldo Brovarone de un coupé de 3 volúmenes cobró peso en la compañía.

El diseño de Brovarone recordaba al de la Fiat 130 coupé o el Ferrari 365 GT4 2+2 con unas proporciones áureas muy bien marcadas, una reducción del ángulo de ataque del morro y del área frontal permitiendo reducir el Cx y la resistencia aerodinámica en la parte delantera. Sin embargo, la creación del tercer cuerpo y el despegue de la capa límite perjudicaban el Cx trasero llevando a la marca a declarar un Cx total idéntico al de la berlina, 0.37. A pesar de ello, la forma del maletero evocaba a su antecesor enamorando a los fieles de la marca.

Con un diseño de 3 volúmenes el Gamma Coupé acabó evocando unas sensaciones muy distintas a la berlina, gozando de un mayor interés entre los fieles de la marca al tener un diseño en la zaga que recordaba a su antecesor. Uno de las propuestas presentadas por Brovarone fue la fotografía de la izquierda que como puede observarse dista poco del diseño definitivo.

Con la aceptación del diseño de Brovarone la berlina y el coupé parecían dos mundos muy distintos entre sí, especialmente en lo que a la parte trasera se refiere. Debido a este aspecto, desde Pininfarina se ofrecieron otras alternativas de diseño para la berlina con un prototipo de 3 volúmenes muy similar al del coupé denominado Scala. No cabe duda, que este diseño e interior, muy distinto al del coupé y berlina aceptados por la marca turinesa, habrían sido un buen ejemplo de la calidad y diseño que se esperaba de Lancia, pero Fiat de nuevo estuvo ahí para anular dichas expectativas…Otros prototipos muy disruptivos fueron también descartados como la Olgiata o el Megagamma, encargado este último a Italdesign que podría haberse adelantado al Renault Espace en el segmento de los monovolúmenes.


Prototipo Lancia Gamma Scala de 3 volúmenes en el que se puede ver como la parte trasera de la berlina era idéntica a la del coupé. El interior del vehículo era mucho más elegante y lujoso que el del coupé y berlina que estaban en producción. Esta propuesta junto con el Shooting-Brake, denominado Olgiata, fueron rechazados por Fiat al solicitarse una actualización de la berlina y el coupé para la 2ª serie del modelo en 1980.

Segundas partes no siempre son peores

Tras haber analizado el complicado nacimiento del modelo, en 1976 sale al mercado la primera serie con una baja aceptación por parte del público, sobre todo en lo que respecta a la berlina. El diseño de esta no logró ser entendido al no conocerse el difícil nacimiento de la misma frente a un coupé de 3 volúmenes que despertaba mucha más atracción. Aun así, tanto la berlina como el coupé tuvieron que pasar un largo calvario en lo que respecta a los defectos del motor y la doble vara de medir en lo que concierne a la tendencia a la corrosión de la carrocería.

Fotografías de un Lancia Gamma coupé primera serie, el salpicadero no era galante de una gran sofisticación, pero el cuadro de instrumentos era bastante completo. El interior permaneció inalterado prácticamente todos los años de producción del modelo. Sin embargo, en 1979 se realizaron ciertos cambios con una tapicería de colores menos vivos, un reloj digital o un nuevo diseño de los interruptores de los elevalunas eléctricos.

Es cierto que los tratamientos anticorrosivos no brillaban por su excelencia porque no recibieron mejoras tras la crisis del petróleo, cisma a partir del cuál todos los fabricantes de automóviles empezaron a reducir el espesor de las carrocerías para eliminar peso en sus vehículos. Esto por tanto fue un problema para todos no solo para las marcas italianas. Por ejemplo, Mercedes-Benz tuvo serios problemas en los R107, C107, W116, W123 y W126 por culpa de dichas reducciones de peso que llevaron a la corrosión en las aletas traseras, taloneras y pasos de rueda. Sin embargo, la industria italiana fue la más difamada y calumniada llegando incluso a esparcirse el bulo de que el acero utilizado por Alfa Romeo en los Alfasud era de pésima calidad por su origen soviético, algo completamente erróneo ya que nunca se utilizó acero de la URSS.

A pesar de todo, Lancia no se dejó embaucar ni menospreciar por dichas habladurías y fue tomando conciencia de las mejoras que podrían implementarse para solventar los defectos del Gamma. Con la llegada de 1980, la marca turinesa sorprende a todos con la segunda y última serie del modelo en la que los cambios estéticos fueron reducidos pero destacables. Se rediseñó el capó y la rejilla de la berlina para dar cabida a la nueva imagen de marca iniciada con los exitosos Delta y el nuevo logo de la marca, también se ofrecieron un nuevo diseño de llantas de aluminio. El coupé por su parte cambia también su rejilla delantera, incorpora las nuevas llantas y una tira de aluminio pulido en la parte trasera donde se grababa el nombre del modelo y su motorización.

Lancia Gamma Berlina y Coupé segunda serie (1980-1984). Ambos equipan las nuevas llantas de aleación de 15 pulgadas y la nueva parrilla de acero inoxidable, que cuenta con el nuevo logo de la marca. La berlina por su parte también cuenta con un nuevo diseño del capó y spoiler delantero.

Desde luego el nuevo cambio estético fue todo un éxito, pero mayor fue aún el cambio bajo el capó…El motor contaba ahora con nuevos pistones más ligeros que los anteriores, un nuevo tensor y correa de la bomba de la dirección, nuevas guías y asientos de válvula, así como una nueva culata y bomba de aceite. La carrocería por su parte contó con un nuevo acero “Zincrometal” con un revestimiento de cromo, zinc y una resina orgánica que curaba a 160 ºC, un baño de electroforesis y un sellado de todas las juntas y cavidades que llevó a la marca a dar garantías anticorrosión de hasta 6 años. En definitiva, los errores fueron subsanados y la fiabilidad del automóvil volvía a acercarse a la de los Lancia preFiat.

También fue destacable la introducción de una nueva inyección electrónica L-Jetronic para el motor de 2.5 litros, aunque la marca anunciaba el mismo valor de potencia para el modelo carburado. A pesar de que este aspecto parezca poco llamativo dado que sus principales rivales contaban con sistemas de inyección desde hacía tiempo, se ha de tener en cuenta la reticencia histórica de la marca por los sistemas de inyección de gasolina, ya que consideraban a la carburación el sistema más efectivo para conseguir las prestaciones y sensaciones que esperaba el conductor de un Lancia. Esta crítica es muy similar a la que secundaban otras marcas como Ferrari.

Parte trasera del Lancia Gamma berlina y coupé de la segunda serie (1980-1984) donde se puede observar la presencia del logo de Lancia en la portezuela del maletero, algo con lo que no contaba la primera serie y se empezó a utilizar en 1979. Ambas versiones de la foto cuentan con la inyección electrónica L-Jetronic en la versión 2500, única motorización disponible fuera de Italia durante toda la fabricación del modelo.

Con la llegada del año 1984, la Gamma se retiraba para dar paso a su sucesor, el Thema, dejando unas cifras de ventas bastante irrisorias, 14.554 berlinas y 6.666 coupés siendo en ambos casos casi el 70% de ellos de la 1ª serie. A pesar de todos los cambios implementados en la 2ª serie, el modelo no pudo sucumbir a las críticas y calumnias vertidas de forma similar a lo acontecido con otros automóviles como el NSU Ro80. La competición en el segmento E era cada vez más feroz y el Thema tenía el difícil reto de abrirse un hueco entre la fuerte competencia alemana de forma más efectiva que su antecesor. Sin embargo, una cosa es segura y es que, aunque el Thema consiguiese imponerse ante la competencia con su diseño en colaboración con Saab, Fiat y Alfa Romeo, con sus motores de origen Fiat y el V8 de Ferrari o con el primer alerón retráctil de la historia, nunca lograría tener el privilegio de haber sido diseñado específicamente para ser un Lancia. Por tanto, con todo esto la Lancia Gamma se convirtió en el último aliento de la marca de Vincenzo…

lunes, 29 de abril de 2024

ABS, mucho más que un sistema antibloqueo de frenos

La gestación de un concepto innovador requiere para su éxito de algún elemento que capte la atención de potenciales clientes. Si esta idea se encuadra en el nacimiento del automóvil, dicho elemento atrayente para la aristocracia fue sin lugar a duda la ostentación y la competición. Ya desde finales del siglo XIX cuando Francia toma la delantera en la industria automovilística se puede ver el nacimiento de las primeras carreras como la París-Rouen de 1894 y la presencia en la misma de locomóviles como los De Dion-Boutton conducidos por un conde que le encantaba ostentar de sus victorias y nunca aceptaba las derrotas.

Sin embargo, más allá de este elemento que atraía a nuevos clientes y gestaba el nacimiento de nuevas marcas, se ha de tener en cuenta los enormes problemas a los que se enfrentaba el nuevo juguete de estos aristócratas al combinar la velocidad con caminos de tierra adaptados para las diligencias. Un ejemplo de ello fue la París-Marsella-París donde el mal estado de los caminos llevaba a tener que parar el coche en muchos casos para retirar árboles caídos y en una ocasión este tipo de incidentes se cobró la vida de Emile Levassor. Más tarde en la Paris-Madrid la cosa no mejoró, sino que el número de muertes fue tan alto que hubo de suspenderse la competición y dar sepultura a Marcel Renault. Por tanto, era lógico empezar a pensar en la necesidad de poner solución a este problema desarrollando neumáticos más resistentes a pinchazos, un sistema de suspensión que permitiese controlar mejor el comportamiento dinámico del vehículo o sobre todo un buen sistema de frenos.

Fotografía del accidente que acabó con la vida de Marcel Renault en la carrera París-Madrid. El incidente se debió a la falta de visibilidad en dicha curva por la polvareda levantada por otros participantes que iban delante del piloto.

Dichos problemas fueron solventados con ideas muy diferenciadas en función de cada marca, pero las dificultades de frenado en condiciones de baja adherencia seguían sin tener una solución. Por suerte, habían aparecido ya previamente en el ferrocarril diseños mecánicos de control de frenado en situaciones deslizantes como el de J. E. Francis de 1908 que no llegó a ser implementado en trenes hasta los años 60.

El mundo aeronáutico por su parte también contaba con la necesidad de estos sistemas para las operaciones de aterrizaje y en 1929 la marca Voisin, que también fabricaba automóviles, desarrolló un sistema mecánico de frenos antibloqueo para aviones. Con este primer paso hacia la implementación de esta tecnología, en 1936 Bosch registra una patente de una unidad de control electromecánica que actuaba sobre el circuito de frenos para evitar el bloqueo de las ruedas en frenadas con baja adherencia. Se realizaron pruebas exitosas en aviones de este sistema y pronto desde las islas británicas llegaría un sistema mejorado que se implementaría de forma extendida.

Dunlop caminando hacia el primer coche con sistema de frenos antibloqueo

El nuevo sistema británico en cuestión fue desarrollado en 1952 por Dunlop bajo el nombre de Maxaret. El producto fue recibido con gran entusiasmo por el ejército inglés ya que permitió reducir las distancias de frenado hasta un 30%, frente a los sistemas desarrollados por Bosch, e incrementar el peso de las aeronaves en un 15%. Durante su etapa comercial el sistema sufrió mejoras y adaptaciones a frenos neumáticos de ciertos aviones, pero el mayor punto de inflexión surgió al confluir tres empresas que buscaban un mismo objetivo y que pudieron aprovechar sinergias entre ellas. Estas fueron Ferguson, Jensen y por supuesto Dunlop.

La primera de ellas estaba dirigida por el irlandés Harry Ferguson gran apasionado del mundo aeronáutico y aunque sus esfuerzos en ese campo no fueron fructíferos, era toda una referencia en el mundo agrícola. Gracias a los beneficios que obtenía la compañía por la venta de tractores y el largo litigio en el que resultó victorioso frente a Henry Ford II, pudo crear una nueva división en la empresa dedicada a mejorar la maniobrabilidad y agarre en deportivos de competición británicos. Harry Ferguson siempre fue un amante de la competición inglesa y soñaba con conseguir que dichos deportivos pudiesen aprovechar de forma eficiente su potencia en condiciones deslizantes.

Este irlandés con la ayuda de dos pilotos ingleses plasmó todos sus avances en la que se conoce como la “Ferguson Formula” (FF). Este sistema se basaba en un sistema de tracción a las 4 ruedas que se podría implementar en cualquier deportivo, algo que Ferguson pensaba sería un éxito rotundo. Convencido de que el único argumento de venta sería una demostración práctica, Ferguson encargó la construcción de un coche de F1, el Ferguson P99, el cual debutaría en 1961 con una contundente victoria en manos de Stirling Moss. Lamentablemente Harry Ferguson no llegaría con vida a ver la materialización de su idea ya que fallecería por una sobredosis en octubre de 1960.

A la izquierda una fotografía de Stirling Moss conduciendo el Ferguson P99, deportivo que él mismo describía como de los mejores que ha pilotado en su vida. A la derecha una imagen parcialmente seccionada del automóvil en cuestión, dónde puede verse el sistema de tracción 4 ruedas con el diferencial trasero y delantero desplazados respecto al centro de ambos ejes, esto obligó a recurrir a un eje intermedio para corregir las asimerías y montar palieres simétricos. Este sistema de tracción es diferente respecto al del Jensen FF, el cuál si cuenta con diferencial trasero situado en el centro del eje.

A pesar de ello, el sistema FF caló entre las escuderías de F1, quienes pronto se pusieron a tratar de sacar mecanismos similares u optimizados, dándose cuenta de que se obtenían resultados iguales o superiores con la aplicación de otros esquemas, como mejoras en la transmisión, cubiertas especiales para pavimento mojado o la implementación de alerones. A fin de cuentas, un sistema de tracción 4 ruedas implica un mayor consumo por la energía absorbida por el diferencial central, si el sistema contase con ello, y un mayor peso por la necesidad de multiplicar por dos el número de árboles, palieres y diferenciales.

Paralelamente a este nuevo foco de atención en la F1, la segunda de las marcas implicadas en esta concentración de sinergias, Jensen, buscaba cumplir el mismo sueño que Ferguson. El sueño de cualquier aficionado de poder maniobrar como un experto en agresivas condiciones climáticas y lo más importante poder frenar a alta velocidad con total seguridad. Gracias a la fama que ya tenía Ferguson el ingeniero Richard Jensen no dudó en contactar con él, así como con Dunlop para la implementación de un sistema de frenos antibloqueo.

Mientras que Richard estaba excitado con la idea de implementar la FF, llegando a un acuerdo con Ferguson, y esta última con Dunlop para adaptar el sistema Maxaret. El que estaba desencantado era su hermano Alan Jensen, que como contable pensaba que aún faltaba pulir bastante el sistema y que el mismo dispararía de manera astronómica los costes de fabricación del vehículo.

Con la llegada del año 1966 Jensen presenta el Interceptor, un deportivo gran turismo de diseño italiano con motor Chrysler de 6.3 litros que pretendía hacer frente a marcas como Jaguar o Aston Martin. Al contrario de sus antecesores, construidos en fibra de vidrio, el nuevo GT tenía carrocería de acero lo que le daba un peso de 1.678 Kg y lo hacía un coche pesado. Aun así, su motor era tan potente que permitía sobrellevar este inconveniente y le dotaba de una buena velocidad máxima de 210 km/h y un 0 a 100 en 7 segundos. Sin embargo, costaba el doble que un Jaguar E-Type.

Publicidad del sistema antideslizamiento de Dunlop utilizado en aviones. Las ruedas del tren de aterrizaje de la imagen muestran el efecto en la banda de rodadura de un frenado con deslizamiento.

A pesar de todos estos detalles, la cualidad más importante del Interceptor es que sirvió de base para la nueva versión FF. El nuevo Jensen FF presentado también en 1966 era casi idéntico a su hermano con la excepción de algunos detalles como un par de ventilaciones laterales de aireación y, por supuesto, la formidable mecánica de tracción a las 4 ruedas Ferguson con sistema Dunlop Maxaret. Había nacido el primer vehículo de calle con tracción a las 4 ruedas y frenos antibloqueo. No, no era un Audi… tampoco un Mercedes-Benz…

Funcionamiento y características del sistema Maxaret

Si se entra en las entrañas de este novedoso control antibloqueo de frenos, se puede observar la presencia de 3 componentes fundamentales en el sistema. El servofreno de vacío que no se diferencia en nada respecto a un servo de la misma tipología sin sistema Maxaret, una electroválvula y una especie de contacto eléctrico accionado mediante un volante unido a una leva que lo conecta o desconecta.

Jensen FF, primer automóvil de calle con tracción a las 4 ruedas y sistema antibloqueo de frenos.

Para lograr entender este sistema de control se ha de mencionar en primer lugar la conexión del mencionado volante de inercia al árbol de transmisión, conectado este último al diferencial central. Es en este punto donde se necesitó de la colaboración entre Dunlop y Ferguson. A su vez, se ha de tener en cuenta un aspecto muy importante en todo sistema de tracción de un vehículo y es que el grupo propulsor aporta par motor a las ruedas motrices, estando limitado superiormente por la adherencia. Esto implica que la transmisión de potencia del motor no es otorgada por las revoluciones del grupo de la caja de cambios, sino por las que las ruedas imponen al grupo propulsor. Es decir, la potencia es fuerza por velocidad donde la fuerza es otorgada por el motor a las ruedas (siempre que la adherencia lo permita) y la velocidad por las ruedas al motor. Siguiendo ese principio el volante de inercia gira siempre a una velocidad proporcional a la que giran las ruedas.

Al iniciarse el bloqueo de las ruedas, el volante recibe la sobredeceleración, esto es la variación de la deceleración al frenarse las ruedas, accionando una leva que conecta el relé y deja pasar la señal eléctrica. Dicha señal llega a un solenoide que al excitarse consigue vencer la fuerza de un muelle que cambia el estado de una válvula de 4 vías y 2 posiciones. Al producirse dicho cambio de estado se reduce la depresión en el servofreno y consecuentemente el esfuerzo que hace el conductor en el pedal es multiplicado por un valor inferior por parte del servo. Es decir, la posición del pedal y su fuerza es la misma, pero la que ve el cilindro maestro es inferior, así el caudal mandado a los frenos delanteros y traseros se ve reducido.

Esquemas del funcionamiento del sistema Dunlop Maxaret. Como se puede ver se controla la presión del circuito hidráulico regulando la depresión que actúa sobre el servofreno. El esquema de la parte superior muestra un mayor valor de presión transmitido a los frenos dado que las ruedas no están bloqueadas, frente al esquema de la parte inferior.

Se ha de tener también en cuenta la inercia del volante frente al mecanismo de la leva. Esto permite que el contacto continue pasando la corriente y así poder gestionar adecuadamente el bloqueo instantáneo de la rueda. Este aspecto si se toma en consideración y se analiza en detalle se puede ver que alarga notablemente la distancia de frenada, ya que el tiempo de reacción del mecanismo no es lo suficientemente rápido.

Si la velocidad de las ruedas vuelve a aumentar, la velocidad del volante también aumenta. Cuando las velocidades entre el mecanismo de la leva y del volante se sincronizan nuevamente, el mecanismo de leva regresa mediante un resorte. A su vez, deja de pasar corriente para excitar el solenoide y el muelle de la electroválvula cambia el estado de la misma. A consecuencia de esto, se restablece la depresión inicial en el servofreno de vacío y el caudal que llega a los frenos recupera el valor inicial.

Los beneficios de este sistema en el Jensen fueron notables sobre suelo mojado, donde era muy eficaz su sistema de tracción 4 ruedas y a la hora de frenar a altas velocidades el FF mostraba un desempeño a años luz de cualquier coche de la época. Sin embargo, ese desempeño impecable ocurría sólo en condiciones ideales. El nuevo sistema revelaba la súbita activación del sistema de frenos en terrenos deslizantes, algo totalmente comprensible a priori porque es el momento en el que el sistema es necesario, pero la desactivación si la fase de condiciones deslizantes era puntual tardaba más en producirse al tener que vencerse la inercia del volante conectado al árbol de transmisión.

A la izquierda se muestra una fotografía exterior de la carcasa de todo el diferencial central y unidad de control de la Ferguson Formula. El cable eléctrico que sale de la unidad del sistema Maxaret es el encargado de conectar o desconectar el solenoide de la electroválvula y así reducir o aumentar el caudal de líquido de frenos. En la imagen derecha se puede observar un cartel publicitario en el que se ofrece al cliente la posibilidad de incorporar la Ferguson Formula en los Opel Senator y Monza.

Por otro lado, el sistema FF estaba muy bien resuelto y se llegó a utilizar en otras marcas como Opel o Range Rover. El problema en el caso del Jensen apareció debido a la alta entrega de par del motor Chrysler con unas solicitaciones excesivas para este sistema de tracción, que se desarrollará posteriormente en este artículo. Otra de las limitaciones observadas pasaba por la imposibilidad de cambiar de lado al sistema de dirección, por culpa del diferencial delantero, para el resto del mercado europeo. Este aspecto unido al resto de problemas tratados fueron los clavos del ataúd para este GT inglés.

Aunque la suerte del modelo y a su vez de la marca Jensen no fueron nada halagüeñas, se había dado un gran paso y el empujón que necesitaba el sistema Maxaret era precisamente un mejor sistema de control, algo que al otro lado del charco estaban dispuestos a conseguir.

La tecnología aeroespacial en Chrysler y General Motors

Tras la segunda guerra mundial la tecnología aeroespacial permitió un fuerte desarrollo de un nuevo campo de la ingeniería, la electrónica. La llegada del mundo analógico marcó un antes y un después en todos los sectores que requerían de algún sistema de control para procesos con tiempos de ejecución mucho más rápidos que los que el mundo de la hidráulica o de la mecánica eran capaces de conseguir. El sistema de frenos antibloqueo no fue una excepción y pronto fabricantes americanos empezaron a desarrollar equipos que mediante control analógico evitaban el bloqueo de las ruedas al frenar.

Si bien es cierto que los primeros diseños de ABS que realizaron los grandes trust del motor americanos no fueron implementados en vehículos de calle, sino en sus futuristas prototipos como el Firebird III en 1958 por parte de GM. Como ya se reveló en el artículo de turbinas el objetivo no era diseñar prototipos utilizables y fiables en el día a día, sino mostrar la fuerza que tenían estas marcas frente a otras marcas competidoras o incluso frente a la Unión Soviética en medio de la Guerra Fría.

Aún así, otro trust como Chrysler Corporation si daba el paso hacia delante para tratar de implementar sus desarrollos tecnológicos en coches de calle. este era el caso de sus innovadoras cajas de cambios TorqueFlite, el Chrysler Turbine en 1963 o el Chrysler Imperial con frenos ABS en 1971. Para el desarrollo de este último modelo, Bendix desarrolló el sistema Four-Wheel Sure Brake que garantizaba el antideslizamiento de las ruedas en frenado mediante control electrónico.

A la izquierda se puede ver un anuncio del Chrysler Imperial, el primer automóvil de calle con ABS con control electrónico. A la derecha el funcionamiento de este novedoso sistema con la utilización de 4 ruedas fónicas que permitían conocer en cada cuarto de segundo la velocidad y aceleración angular de las ruedas del vehículo.

El sistema recibía información de cada rueda a través de una pequeña rueda dentada colocada en cada mangueta, que mediante un captor registraba la cantidad de vueltas completas que realizaba la rueda en un tiempo determinado. Este aparato para medir deceleraciones y velocidades angulares es conocido como sensor de rueda fónica. La información era enviada mediante rangos de tensión a las unidades de control, que mediante una placa base de conexiones con transistores y amplificadores se conseguía comparar el valor recibido con un valor fijado de la misma variable medida. Si las deceleraciones y velocidades angulares medidas eran más bajas de dicho valor la unidad de control mandaba una señal eléctrica a una electroválvula que comandaba el caudal de frenos de cada rueda delantera mediante dos servofrenos de vacío. A su vez, en el eje trasero se variaba el caudal con la ayuda de otro servofreno.

Cuando pasaba un cuarto de segundo medido por el tiempo de reloj de la unidad electrónica el sistema volvía a comparar las variables medidas por la rueda fónica en ese nuevo instante. Si estas seguían con un valor bajo continuaba la estrangulación, en caso contrario se dejaba de mandar la señal eléctrica a la electroválvula que recuperaba el estado inicial de caudal de líquido de frenos mediante la recuperación de la depresión en el servofreno correspondiente. Como se puede ver hay una comparación cada cuarto de segundo, esto es como si el conductor tuviese que pisar el freno y soltarlo de forma consecutiva 4 veces en un segundo algo totalmente imposible, incluso para un sistema hidráulico o mecánico como el Maxaret. La consecuencia de esto es la reducción de la longitud de frenada respecto a un sistema electromecánico como el implementado en el Jensen FF.

Ejemplo de rueda fónica, captor, unidad de mando hidráulico y unidad de control electrónico del sistema de ABS Wabco.

Es importante destacar que este ABS medía la velocidad de cada rueda. Esto es, mediante cuatro ruedas fónicas en un circuito de frenos convencional que contaba con 3 electroválvulas imponiendo un control independiente en el eje delantero y un control por selección inferior en el eje trasero. A su vez, Chrysler incorporó un indicador azul con la etiqueta Sure Brake en el cuadro de instrumentos para ayudar a los conductores a comprender el sistema. El indicador se encendía cuando el sistema estaba activo y permanecía encendido para indicar la falta de adherencia.

Aunque el sistema era revolucionario, pasó a los anales de la historia del automóvil ya que los compradores del Imperial demandaban principalmente lujo y no innovación. Muchos se negaron a pagar más por lo que consideraban un artilugio inútil y demasiado complicado. A consecuencia de esto y la bancarrota en la que entró Chrysler en 1973 por culpa de la crisis del Yom Kipur, los Imperial dejaron de tener dicho extra disponible desde ese mismo año. Con todo esto, la empresa empezaba a mostrar problemas de rentabilidad tras la adquisición de empresas del grupo Rootes y Simca en Europa. La llegada de Lee Iacocca fue la salvación para la Chrysler Corporation que consiguió finalmente salvar los muebles.

Mercedes-Benz y BMW la pugna por ver quién es el primero

Paralelamente a este atrevimiento de Chrysler, otras marcas americanas habían desarrollado sistemas muy parecidos utilizando los mismos principios y sensores de rueda fónica. Los Ford Thunderbird solo en el eje trasero, el Oldsmobile Toronado de GM e incluso el Nissan President empezaron a sacar al mercado, también en 1971, sistemas muy parecidos al de Chrysler. En lo que respecta a Europa marcas como Fiat ese mismo año sacaron al mercado el sistema “Antislittamento” en vehículos industriales con un principio similar.

Continuando en el tiempo en el viejo continente la empresa Bosch había estado colaborando con Wabco para el diseño de un sistema de frenos antibloqueo que llegase a poderse implementar en turismos de marcas europeas a las que proveía de componentes eléctricos y electrónicos. De esta forma, en 1979 tras más de una década de pruebas sale al mercado el primer turismo con este nuevo sistema Bosch-Wabco, el Mercedes-Benz 450SEL 6.9 W116. El sistema y su efectividad no distaba mucho de los modelos que salieron al mercado en 1971 comentados anteriormente, pero se seguía mostrando aparentemente un problema de alargamiento de la frenada respecto a un sistema sin ABS.

A la izquierda publicidad del Mercedes-Benz w116 donde se enfatiza la existencia de un ordenador abordo que permite el control del ABS. A la derecha la unidad de control electrónica y la unidad de control hidráulica con 3 canales, motivo por el cual se pueden ver en la foto 2 captores para las ruedas delanteras y un captor para el eje trasero.

Dicho problema provenía del sistema de frenos implementado en los Mercedes-Benz w116 y w126, ya que el doble circuito era convencional. Esto es, que un circuito actuaba en el eje delantero y el otro en el eje trasero. A consecuencia de esto, se podían utilizar únicamente 3 canales reduciendo así el coste de la unidad de control del ABS, el número de electroválvulas necesarias y a su vez se requerían solamente de 3 ruedas fónicas. De esta forma el eje delantero contaba con control independiente por rueda y el eje trasero contaba con control por selección inferior. Dicha selección toma el valor de adherencia de la rueda trasera con menor valor y la impone a las dos ruedas del mismo eje, así la rueda en peor condición adherente no bloquea, mientras la otra está infrafrenada alargando la frenada de todo el vehículo.

En cuestión de meses, BMW presenta con su nueva serie 7 el sistema ABS de Bosch como un extra entre su equipamiento. A diferencia del Mercedes el sistema de doble circuito era diagonal, permitiendo de esta forma que el ABS pudiese ser de 4 canales con control independiente en las 4 ruedas. Así el bávaro tenía una distancia de frenado más corta que su rival y equiparable a la de los modelos sin ABS. Sin embargo, no es oro todo lo que reluce…


A la derecha el sistema de frenos de doble circuito diagonal utilizado por BMW y que facilitaba la utilización de un sistema de frenos antibloqueo de 4 canales. A la izquierda publicidad de BMW donde se enfatiza la posibilidad de montar ABS como extra en el nuevo serie 7 E23.

Las videograbaciones de las pruebas realizadas a las mulas de Mercedes y BMW revelaron un comportamiento diferente en situaciones de frenada asimétrica. Mientras el coche con el sistema de 3 canales no rotaba sobre su propio eje al no existir una diferencia de frenada en el eje trasero entre las dos ruedas, el bávaro tendía a rotar por la asimetría de las frenadas de las ruedas traseras. A pesar de ello, en esas situaciones el conductor ya tiene control sobre la dirección al no existir deslizamiento alguno, gracias al ABS, y por tanto podía corregir dicha guiñada. Esto nos lleva a que el Mercedes podía frenar sin la necesidad de volantear por parte del conductor en frenada asimétrica, pero tardaba más en pararse que el BMW.

En cualquier caso, estos dos vehículos son los responsables de la popularidad que en los años 80 llegó a tener el ABS. Este sistema empezó a implementarse en las berlinas, sedanes y compactos, en muchos casos con una plaquita atrás informando así que el vehículo contaba con susodicho sistema. Por tanto, el Mercedes-Benz w116 no fue el primer coche con frenos ABS, pero su heredero sí se convirtió en el primero en contar con un nuevo sistema de seguridad activa gracias al ABS…

El Sonderklasse y el concepto de conducción dinámica

Aunque a priori se toma al ABS como un hito en la historia del automóvil, realmente el sistema no supuso una novedad. Como se ha visto, existían ya otros sistemas mecánicos anteriormente que posibilitaban evitar el deslizamiento en la frenada. Sin embargo, hay un elemento del sistema al que poca gente le da importancia y es la rueda fónica.

El desarrollo de este sensor capaz de informar en todo momento sobre la velocidad y aceleración angular de las ruedas, ha supuesto uno de los mayores puntos de inflexión del automóvil en el siglo XX. Gracias a dicha fuente de información, se puede procesar de forma electrónica hoy día la información aportada por el ordenador de abordo desde la autonomía en km a todos los controles de estabilidad, tracción y torque vectoring. Pero claro, todo este desarrollo en asistencias a la conducción no cae del cielo, sino que ha de ser desarrollado por alguna marca que se atreva a dar el primer paso, ese fue el caso de Mercedes y Bosch al sacar al mercado el sistema automático de bloqueo del diferencial en 1985, bajo las siglas ASD.

Esquema seccionado del diferencial autoblocante de Mercedes-Benz, en la foto se puede ver los paquetes de embrague detrás de los planetarios. Dichos embragues son acoplados el mecanismo de aceite a presión que se puede ver en la imagen en caso de que la información revelada por el captor de entrada al diferencial muestre una velocidad y aceleración angular demasiado altas.

Se trata de un diferencial que se podía bloquear al 100% en una fracción de un milisegundo para asegurar el agarre de ambas ruedas traseras, incluso en las circunstancias más adversas. Un grupo de multidiscos acoplados en las dos salidas del diferencial trasero hacia los palieres podían acoplarse totalmente y frenar el mecanismo del diferencial, anulando así su efecto. La actuación de dichos multidiscos se realizaba mediante la presión ejercida en ellos por un aceite presurizado por la bomba de la dirección. La aplicación de dicha presión estaba comandada por la unidad de control electrónica que recibía información de una rueda fónica existente a la entrada del diferencial.

El ASD sólo se suministró por un coste adicional para los modelos de seis cilindros 260SE y 300SE/SEL w126. Dependiendo del año de fabricación el ASD solo bloqueaba el diferencial hasta los 26 o 38 km/h. A mayor velocidad dicho sistema no actuaba por los problemas que ello aporta en curva, ya que la diferencia de velocidad entre la rueda interior y exterior del eje trasero no existe al anularse el mecanismo diferencial e implicando un arrastre que podía partir incluso los palieres.

A la izquierda la disposición del sistema ASD en un Mercedes-Benz w124 con la necesidad de obtener información a partir de las 3 ruedas fónicas del ABS. También puede verse como aporta presión la bomba de la dirección y se almacena dicha presión en un acumulador cerca del diferencial trasero. En la fotografía derecha se muestra en la parte superior el cuadro de instrumentos con el testigo de peligro encendido si el sistema de ASD, 4Matic o ASR están en funcionamiento. Las imágenes de un w124 y un w116 muestran las bondades del ASR en fuertes aceleraciones con muy baja adherencia.

El plato fuerte aun así de ese 1985 no fue el ASD, sino que fue en su lugar el nuevo “Antriebsschlupfregelung” (ASR). Los modelos 420SE/SEL/SEC, 500SE/SEL/SEC y 560SE/SEL/SEC w126 contaron con este pionero control de tracción electrónico desarrollado por Bosch. El sistema actuaba en consonancia con el ABS compartiendo de hecho las mismas unidades de control, ya que el ASR actuaba frenando el eje trasero en condiciones de tracción con baja adherencia. De esta forma la rueda no patinaba por un exceso de par al iniciar el movimiento. Además, el pedal del acelerador estaba conectado a la unidad de control del ASR/ABS que posibilitaba la modificación de los parámetros de mezcla del motor y consecuentemente reducía el par aportado por el grupo propulsor.

Publicidad de 1985 del Mercedes-Benz w126 destacando ser el primer vehículo que frena para poder acelerar o avanzar mejor gracias al ASR.

Sin embargo, todo progreso trae consigo problemas y es que el ASR era un extra muy caro en los modelos V8 por razones muy justificadas. En primer lugar, los vehículos que contaban con este control de tracción requerían de un control independiente por rueda, algo imposible en el sistema de ABS equipado por los w126 hasta 1985. Este problema obligó a rediseñar el doble circuito de frenos y pasar a un sistema diagonal en el que se pudiera montar un ABS de 4 canales como el que ya equipaban otros modelos a los que Bosch suministraba frenos antibloqueo como el Renault 25 V6 o el BMW Serie 7 E23. Otro problema aparecía al pagar dicho extra y es que si el cliente quería ASR habría de pagar el extra también del ABS obligatoriamente, a un precio más caro que en los modelos de 6 cilindros del w126 con solo 3 canales. Este problema aparecería también en los w124 cuando empezasen a montar como extra el ASR.

Esquema hidráulico de todo el circuito de ABS/ASR en el Mercedes-Benz w126 donde se pueden ver las electroválvulas con válvulas antirretorno en paralelo para gestionar el caudal de líquido de frenos comandado a cada rueda en caso de necesitarse frenar menos para evitar el bloqueo con el ABS o bien necesitarse frenar más para evitar el patinaje con el ASR.

Bosch comenzó a vender este control de tracción a otras marcas como Saab bajo el nombre de TCS. De esta forma se pudo expandir rápidamente un sistema que como el ABS hoy día son elementos que contienen de forma obligatoria todos los nuevos vehículos recién salidos de los concesionarios. A estos sistemas de seguridad activa se une el ESP para garantizar el control de la estabilidad del vehículo. Presentado por Bosch en 1995 en el Mercedes-Benz clase S w140 este sistema requiere también del uso de las famosas ruedas fónicas.

Todos estos avances fueron claves para poder dar a Mercedes la oportunidad de seguir diciendo que sus clases S equipan tecnología que en 20 años llevarán los utilitarios y hasta de forma obligatoria. A pesar de esto, la marca alemana no se quedó aquí y trató de sacar aún más jugo a las ruedas fónicas diseñando un sistema de tracción 4 ruedas por control electrónico, el 4Matic.

La Ferguson Formula y el primer 4Matic

Al comienzo de este artículo se comentó la conexión entre el diferencial central de la tracción a las 4 ruedas de Ferguson y el sistema Maxaret de Dunlop en el Jensen FF. Sin embargo, no se entró en detalle a analizar la novedosa tracción a las 4 ruedas que distribuía la tracción de forma simétrica mediante un control automático en condiciones de baja adherencia. Dicho control se realizaba de forma totalmente mecánica con un sistema muy ingenioso.

Esquema de la unidad de control y diferencial central de la Ferguson Formula. El eje trasero estaba conectado a la corona del diferencial central, el eje de la transmisión al marco portasatélites y el sol se conectaba con el eje delantero mediante unas cadenas. La unidad de control se puede ver al lado izquierdo donde se remarcan los pasadores y las rampas del eje central que desconectaban el sistema para la marcha atrás. También es destacable la conexión del volante de inercia, del sistema de frenos antibloqueo Dunlop Maxaret, al eje de la transmisión mediante ruedas dentadas. Los 6 émbolos que presionan los anillos de presión de los embragues cuentan con unos cajeados en el eje de la unidad que les impide ceder su posición frente a los anillos de presión.

Si se analiza en primera instancia el funcionamiento de este sistema de tracción, se puede observar la presencia de un diferencial central de tipo asimétrico que reparte de forma fija la tracción en el eje delantero, 37% y la tracción en el eje trasero, 63% mediante la utilización de un tren epicicloidal. Esta distribución asimétrica es la que se impone en condiciones de óptima adherencia.

Por otra parte, está montada una unidad de control en paralelo al eje de salida de la caja de cambios. Dicha unidad consta de dos embragues controlados por dos engranajes impulsados ​​desde el eje de salida de la caja de cambios. Cada embrague tiene varios discos, los interiores están unidos a la carcasa central de la unidad y las placas exteriores están sujetas a la carcasa exterior de la unidad de control. Dos anillos de presión con un resorte interno, situados entre los dos embragues multidisco con su extremo radial achaflanado, se apoyan en los extremos achaflanados de seis émbolos radiales. Una ligera presión del resorte entre los anillos asegura que los discos del embrague se mantengan en contacto entre sí. A su vez, entre la carcasa exterior lateral en los extremos de cada embrague y la carcasa lateral de las 2 ruedas de engrane conectadas a las ruedas del eje de la caja de cambios, se encuentran tres bolas que deslizan en rampas formadas en las caras de ambas carcasas.

Teniendo esto en cuenta, la fricción en el paquete de embrague, debido a la presión del resorte, hará que la carcasa exterior se retrase con respecto a la velocidad del eje central de la unidad de control. En condiciones normales, esto asegurará que el embrague no se acople. Sin embargo, si la velocidad del eje de la caja de cambios alcanza cierto valor, las bolas subirán por las rampas y ejercerán un empuje axial que acopla el embrague. La carcasa interior y exterior ahora girarán juntas, de esta forma se bloquean el sol y el portasatélites del tren epicicloidal. Al producirse dicho bloqueo, el  eje de la caja de cambios gira a la misma velocidad que el eje delantero y consecuentemente la corona, esto es el eje trasero, también gira a esa misma velocidad. Sin embargo, el reparto de par no tiene porqué ser idéntico, siendo en esencia esta situación lo que se denomina bloqueo del diferencial.

Esquema seccionado de la unidad de control y diferencial central de la Ferguson Formula en la que se pueden ver las rampas con las bolas en la carcasa lateral de las ruedas dentadas que acoplan cada paquete de embrague al eje de la caja de cambios. Dicho acoplamiento se producía si las aceleraciones angulares del eje delantero o trasero excedían los valores que la inercia de las bolas marcaban.

Se ha de mencionar también que dicho bloqueo acopla efectivamente ambas carcasas de la unidad de control, aunque estas estén funcionando a diferentes velocidades ya que la velocidad de la carcasa interior de la unidad de control es siempre la velocidad del eje delantero del vehículo. Por ello, para permitir diferencias de velocidad admisibles antes del bloqueo en las ruedas, los tiempos de recorrido de las bolas en las pistas no son iguales si la velocidad de las ruedas se incrementa en un eje o en el otro eje del vehículo. Esto es, en caso de que las aceleraciones angulares en las ruedas traseras fuesen mayores que las delanteras, dichas aceleraciones se multiplicarían al llegar al eje de la caja de cambios y por tanto, las bolas se desplazarían hasta el bloqueo más rápido, al tener gran inercia. Si las aceleraciones angulares de las ruedas en el eje delantero fueran superiores a las del trasero, las aceleraciones angulares vistas en el eje de la caja de cambios serían desmultiplicadas y las bolas se desplazarían hasta el bloqueo de forma más lenta, al tener menor inercia. Este diseño permite que las ruedas delanteras sobrepasen en velocidad a las traseras en un 16,5% y las ruedas traseras sobrepasen a las delanteras en un 5,5%. En caso de que se sobrepasen dichos valores las bolas correrán por las pistas y unirán la carcasa exterior de la unidad a las ruedas de engrane, bloqueando el tren epicicloidal tal y como se ha descrito.

A la hora de comprender el funcionamiento de los sistemas de tracción 4 ruedas con diferencial central, como es el caso del Jensen FF o el sistema 4Matic, se ha de tener en cuenta como se aporta el par y la velocidad en cada situación de tracción concreta. En la imagen se puede ver un diagrama de bloques, dónde partiendo de una óptima o pésima adherencia se llega a un aporte de prestaciones diferente. En el diagrama se ha añadido también un análisis de las situaciones de frenado. En dicho caso todas las posibilidades del diagrama muestran que el sistema de frenos impone la frenada, pudiéndose hacer analogía con el par en caso de una situación de tracción. Sin embargo, para este último la velocidad es un factor fundamental al estar conectada en todo momento la rueda al motor, el cual está siendo este último acelerado y únicamente en caso de bloqueo gira a la misma velocidad que las hipoides del diferencial de cada eje motriz. El par por su parte en caso de bloqueo es aportado por el motor, pero cada rueda coge el par límite que puede procesar sin deslizar.

En lo que respecta a la marcha atrás del vehículo, una rueda libre bloquea la actuación del sistema de control. Dicho mecanismo funciona con el eje central de la unidad, la cual en su extremo hacia la caja de cambios contiene unas rampas en la generatriz del eje por las que un pasador sube y se encastra en caso de que las ruedas dentadas empiecen a girar en sentido contrario. Dicho encastre desplaza todo el eje de la unidad de control hacia delante venciendo la fuerza de un muelle del extremo opuesto. En dicho movimiento los 6 émbolos centrales achaflanados y unidos a los anillos de presión se desplazan hacia dentro y permiten la unión de los anillos de presión, separando en gran medida los discos de embrague. De esta forma el mecanismo queda totalmente anulado. Si el vehículo vuelve a moverse hacia delante los pasadores del eje de la unidad descienden por las rampas y el muelle del eje recoloca los 6 émbolos achaflanados, volviendo a acercar los discos de embrague a través de los anillos de presión.

Tras la salida al mercado de este primer sistema automático de control de tracción a las 4 ruedas, otras marcas empezaron a sacar otros sistemas de tracción más simples y totalmente mecánicos. Muchos de ellos con una tracción total permanente simétrica y fija como el sistema implementado por Ford en los Sierra 4x4, pero ninguno de ellos contaba con un control automático que permitiese al vehículo variar la tracción o dotar de la misma en únicamente un eje. Esto cambió con la aparición del diferencial central de acoplamiento viscoso tipo Ferguson, pero sobre todo recurriendo a un control electrónico mediante ruedas fónicas en la 1ª generación del sistema 4Matic de Mercedes-Benz.

Esquema simplificativo del diferencial central de la primera tracción 4 ruedas montada por Mercedes-Benz en sus berlinas. En la fotografía se muestra como el eje delantero se acopla al sol mediante el acoplamiento de los multidiscos número 3, esto permitiría ceder tracción al eje delantero y restársela al trasero. En caso de necesitarse un reparto simétrico la unión entre el sol (eje delantero) y el portasatélites (eje trasero) se realiza con el acoplamiento de los multidiscos número 5, consiguéndose de esta forma un reparto de la velocidad de forma simétrica.

El diferencial central no se diferencia en gran medida al de la Ferguson Formula de hecho, es también un tren epicicloidal con un reparto asimétrico de la tracción entre los ejes. El cambio aparece en la utilización de un doble portasatélites, para reducir el número de dientes de los satélites, y ayudar al acople del eje trasero al portasatélites. De esta forma, se consigue el mismo efecto de mayor tracción al eje trasero, pero se desmultiplica el par respecto de la caja de cambios. En el sistema FF el par del eje trasero se multiplica respecto al aportado por el grupo propulsor provocando graves problemas de rotura de palieres y ejes.

Por otra parte, el nuevo sistema de Mercedes cuenta con la novedad de que el acople del sol al eje delantero contiene un grupo de multidiscos que posibilita la desconexión de par al eje delantero. Gracias a este aspecto, el sol gira loco sin resistencia alguna y desacoplado del eje delantero, llevándose el eje trasero el 100% del par si las condiciones de adherencia son las óptimas.

Esquema de un diferencial central con tren epicicloidal doble utilizado por Mercedes-Benz en los modelos con 4Matic. El sistema de doble marco portasatélites permite reducir el número de dientes de los satélites, así como permite meter más fácilmente el marco portasatélites desde el otro lado del diferencial. La relación de transmisión entre dos satélites en contacto es de 1:1.

En el caso de encontrarse una situación de deslizamiento de ambas ruedas traseras, (si fuese solo una de ellas a baja velocidad sería el ASD el que actuaría bloqueando el diferencial trasero) actuaría el embrague multidisco mencionado, acoplando el sol al eje delantero. De esta forma, gracias al tren epicicloidal el eje trasero (marco portasatélites) se lleva el 65% del par y el eje delantero (sol) el 35%. Si la situación no mejora, se activa otro paquete más grande de multidiscos que permite acoplar el marco portasatélites al sol. Así, se bloquea el diferencial central y la velocidad se reparte de forma simétrica. Si la situación sigue sin mejorar y se está a baja velocidad, se acopla el ASD del diferencial trasero bloqueando al mismo.

Cada uno de los tres supuestos se coordina con la información reportada por las dos ruedas fónicas del eje delantero y la rueda fónica de la corona del diferencial trasero. De esta forma, la velocidad de cambio entre los 3 estados del sistema 4Matic se produce en milisegundos gracias a la electrónica a diferencia del control mecánico mucho más lento de la Ferguson Formula. Además, en caso de que el conductor pise el pedal de freno todo el sistema de tracción se resetea al estado de 100% tracción en el eje trasero. Este fenómeno se debe a que la información mandada por las ruedas fónicas pasaría a ser interpretada de forma antagónica, ya que lo que se demanda al aplicar los frenos es que las ruedas no dejen de girar mientras que con el ASR o 4Matic lo demandado es que las ruedas no giren de más.

Esquema seccionado del diferencial central utilizado en los Mercedes-Benz w221 en el que a diferencia del utilizado en los w124 la tracción no puede ser otrogada de forma íntegra al tren trasero. La imagen muestra el reparto de tracción en el caso de óptima adherencia, si fuese necesario el bloqueo del diferencial se habrían de acoplar los discos de embrague número 2 que permiten unir el marco portasatélites y el sol. Los sistemas 4Matic+ permiten que el eje trasero reciba el 100% del par en condiciones de óptima adherencia, pero implica un sobrecoste.

Con la llegada de los diferenciales Torsen y Haldex la variedad de mecanismos de tracción a las 4 ruedas, incluso mediante control hidráulico o mecánico, ha llegado a ser muy amplia y efectiva. Por su parte, el sistema 4Matic siguió fiel a sus orígenes con algunas modificaciones, tales como la imposibilidad de dotar al eje trasero del 100% de la tracción.

Finalmente, los sistemas de torque vectoring o el sistema diferencial sport de Audi suponen una evolución aún mayor para mejorar la tracción en condiciones de baja adherencia incluso transfiriendo el par a la rueda contraria de un mismo eje, frenando a la que patina o se acelera respecto de la velocidad del eje. Otras marcas que también han desarrollado sus sistemas de frenos ABS, de control de tracción y de tracción integral no se han tratado en este artículo. Sin embargo, todo esos sistemas no serían posible sin la ayuda del elemento más importante de todos, la rueda fónica. Parece que el mérito muchas veces está en los resultados de un todo y no en las pequeñas partes que forman el todo…

Diferencial utilizado por Audi en los ejes delantero y trasero que permite quitar el par otorgado a un palier si está sobreacelerado o darle par si está infraacelerado respecto del otro palier. El sistema es totalmente mecánico con actuación de un sistema hidráulico que se ve en la parte inferior. Este diferencial Sport es mucho más eficiente que el utilizado por otras marcas como Mercedes-Benz en los AMG Torque Control que usan multidiscos que se acoplan de forma gradual para dar o quitar el par directamente a los palieres.