Jeep

SELECT-TRAC®

(Funzionamento della trasmissione 4x4 inseribile Full-Time/Part-Time Select-Trac®)

XJ CONNECTION by Gianmy http://digilander.libero.it/xjconnection/

Questa trasmissione Full-Time/Part-Time equipaggia tutte le Cherokee XJ che non sono equipaggiate con la trasmissione integrale inseribile Part-Time Command-Trac®. La trazione integrale Select-Trac® è presente su quasi tutte le XJ (Cherokee e Wagoneer) con motorizzazione benzina 4,0L ed in questo caso è sempre accoppiata al cambio automatico a 4 rapporti. È presente anche nelle versioni con motorizzazione 2,5L benzina (solo se equipaggiate con cambio automatico, a 3 o a 4 rapporti) e nella versione con motore 2,8L benzina GM/Chevrolet (sempre con cambio automatico, a 3 rapporti). Inoltre la trasmissione Select-Trac® equipaggia anche molte versioni di altre Jeep con cambio automatico (ad esempio Comanche MJ, Wrangler YJ-TJ, Grand Cherokee ZJ, Cherokee Liberty KJ) pertanto le indicazioni a seguire possono essere utili per chiunque abbia una Jeep equipaggiata con il sistema Select-Trac®.

 

Le differenti posizioni del selettore

Jeep Select-Trac Select-Trac - Jeep Cherokee XJ Sport 1993

Accoppiata ad un cambio automatico a tre o a quattro rapporti la leva di comando della scatola di rinvio (t-case) presenta cinque posizioni:

- 2WD: per procedere su suolo duro con due ruote motrici (trazione posteriore - gamma alta), qualora non si voglia utilizzare la trazione integrale full-time.

- 4x4 Part Time: per procedere su suolo a scarsa aderenza con quattro ruote motrici (gamma alta).

- 4x4 Full Time: per procedere su qualunque tipo di suolo (anche asfalto duro e asciutto) con quattro ruote motrici (gamma alta).

- N: punto morto (« folle »), contrariamente a molti altri veicoli a trazione integrale, le Jeep equipaggiate con Command-Trac® dispongono di una posizione di folle nella leva di comando della scatola di rinvio. In questo modo, il veicolo può essere trainato da un altro veicolo senza dover separare i due assali (cioè gli assali non sono separati tra loro però sono disinseriti dalla catena cinematica).

ATTENZIONE: Se il veicolo è in panne e deve essere rimorchiato procedere come segue. Girare la chiave di accensione in posizione OFF in modo da sloccare il piantone dello sterzo e il dispositivo di selezione delle marce, ingranare la marcia P (parcheggio) sul cambio automatico e mettere la leva di comando della scatola di trasferimento in posizione N (folle), a questo punto la vettura potrà essere trainata sulle quattro ruote o con le ruote anteriori o posteriori sollevate.

Nel caso in cui il veicolo debba essere rimorchiato non perché sia in panne o abbia qualche guasto ma semplicemente perché si trova impantanato (ad esempio nel fango quando si fa fuoristrada) è necessario utilizzare anche la trazione (con le ridotte) dello stesso veicolo trainato per aiutare il veicolo trainante nello sforzo e quindi liberarsi più agevolmente (e anche per non arrecare danni, dovuti all'eccessivo sforzo, al veicolo trainante). Per effettuare questa operazione è comunque necessario conoscere le tecniche di traino in fuoristrada e prendere tutte le precauzioni per non danneggiare i due veicoli e le persone (a bordo e circostanti).

ATTENZIONE: Non parcheggiate mai la vettura con la leva della scatola di trasferimento in posizione N. In tal caso infatti la vettura potrebbe muoversi inaspettatamente anche se il cambio automatico è in posizione P (parcheggio).

- 4 LO: per procedere su suolo a scarsa aderenza con quattro ruote motrici con la demoltiplicazione corta cioè con le « ridotte » (gamma bassa). In posizione "4 LO", la forza motrice viene trasmessa attraverso un riduttore. Dal momento che la scatola di rinvio più che raddoppia la coppia motrice (rapporto di riduzione 2,72:1), è disponibile una forza motrice sufficiente per garantire un avanzamento in sicurezza anche nelle situazioni più critiche (fondo viscido e/o molto sconnesso e/o in pendenza). In posizione "4 LO" non si ha una compensazione della velocità di rotazione degli assali: ciò significa che questa posizione non dovrebbe essere impiegata su strada asfaltata per evitare di danneggiare l'albero di trasmissione.

Il passaggio tra le posizioni 2WD, "4x4 Part Time" e "4x4 Full Time" si può fare a qualunque velocità di marcia consentita dalla legge. La velocità di marcia deve essere obbligatoriamente inferiore a 5 km/h per poter inserire le ridotte cioè per il passaggio alla posizione "4 LO". È consigliabile comunque (per non danneggiare il sistema) accostare e a motore acceso schiacciare la frizione mettere il cambio in folle ed effettuare il passaggio tra le posizioni. È consigliabile inoltre inserire le ridotte (4L) solo dopo aver già proceduto con la trazione integrale normale (4H). Si sconsiglia di inserire la trazione integrale quando la macchina è ancora fredda. Non forzare la leva in nessun caso. I vari scatti non sempre sono precisi e uguali in tutte le Cherokee. Il movimento della leva per inserire la trazione 4H non è soltanto rettilineo ma si deve tirare ulteriormente la leva spostandola un po’ a destra per bloccare la leva in uno scatto ulteriore rispetto al primo scatto rettilineo (solo così la trazione integrale sarà realmente inserita). Per inserire N e 4L bisogna tirare ancora la leva spostandola a destra e inserendola negli appositi scatti. L’inserimento della trazione integrale a quattro ruote motrici (4x4 Full-Time) è segnalata da una spia luminosa di colore verde "Full Time", mentre l'innesto della trazione provvisoria  a quattro ruote motrici (4x4 Part-Time e 4 LO) è segnalata da una spia luminosa di color ambra “Part Time”. Le spie si trovano nel quadro di bordo (nel pannello delle spie alla sinistra del guidatore).

ATTENZIONE: per togliere correttamente e definitivamente la trazione integrale e/o le ridotte, oltre ad azionare la leva bisogna fare un paio di metri di retromarcia, a causa dei giochi della trasmissione. Questo discorso vale quindi per tutte le Jeep, a prescindere dal fatto che abbiano o non abbiano il "vacuum shift motor" o altri sistemi. Quindi quando si toglie la trazione integrale e si torna in 2WD è necessario percorrere qualche metro a marcia indietro.

Configurazione degli assi anteriore e posteriore

L’asse anteriore (DANA 30) è dotato di un differenziale normale. È consigliabile quindi installare dei dispositivi di blocco del differenziale al 100%, cioè i cosiddetti "lockers", prodotti da terze parti nel caso di utilizzo costante e impegnativo in fuoristrada (soprattutto per affrontare terreni a scarsa aderenza, ad esempio terreni molto fangosi).

L’asse posteriore (DANA 35c o DANA 44 o Chrysler 8.25) è dotato di un differenziale auto-bloccante Trac Lok, cioè a slittamento limitato. Nonostante sia dichiarato come auto-bloccante al 50% in realtà il blocco funziona al 30% (massimo al 40% per i primi mesi quando il veicolo è nuovo o quando i dischi frizione del Trac Lok sono stati revisionati). Il sistema inoltre si surriscalda rapidamente e perde così gran parte della sua efficacia durante l'utilizzo intenso. D'altra parte i dischi frizione del dispositivo Trac Lok si consumano dopo un po' di tempo rendendo inefficace il sistema. Per questo motivo è consigliabile installare dei dispositivi di blocco al 100% (cioè i cosiddetti "lockers", meccanici o pneumatici) prodotti da terze parti, specialmente nel caso di utilizzo costante in fuoristrada (soprattutto se si pensa di dover affrontare terreni a scarsa aderenza, ad esempio terreni molto fangosi).

Per stabilire se si dispone di un differenziale auto-bloccante Trac Lok e per capire se è necessaria la revisione dei dischi seguire questa procedura:

Un differenziale auto-bloccante Trac Lok ha i pacchi delle frizioni subito dopo i due planetari (partendo dal centro ideale del differenziale sia verso la ruota destra sia verso la sinistra si avrà nell'ordine: planetario, pacco dischi frizione, semiasse, ruota) e quindi, in pratica, tolto il coperchio non è possibile controllare visivamente la presenza e lo stato dei due pacchi frizione, proprio perché sono all'interno del differenziale. Di conseguenza l'unica verifica possibile, a meno che non si voglia smontare integralmente il differenziale, è eseguire un controllo della funzionalità delle frizioni nel modo seguente. Sollevare una delle due ruote posteriori con un cric robusto (con le dovute precauzioni per la sicurezza propria e delle altre persone presenti), smontare la ruota sollevata, applicare alle colonnette (i prigionieri su cui si inserisce il cerchio) un attrezzo speciale (che è anche possibile realizzare in proprio in questo modo: fare una staffa con tre fori in corrispondenza di tre delle colonnette suddette, al centro della staffa - cioè in corrispondenza del centro del tamburo che è il centro della ruota - mettere un bullone di misura adeguata, ad esempio con testa da 17 o 21 mm, ma in realtà si può mettere la misura che si vuole, in modo tale che il bullone stesso sia solidale con la staffa ad esempio saldandolo sulla staffa). A questo punto si deve prendere una chiave dinamometrica e mettere una bussola della stessa misura del bullone centrale della staffa. Applicare la chiave dinamometrica sul bullone della staffa e far girare il tamburo con la chiave dinamometrica: la coppia di rotolamento deve essere compresa tra 22 N.m (30 lb./piedi) e 271 N.m (200 lb./piedi). Se invece il valore rilevato risulta inferiore o superiore ai due valori indicati le frizioni vanno revisionate. La stessa identica procedura deve essere eseguita anche dall'altro lato (per l'altra ruota). Un meccanico molto esperto dovrebbe poterlo capire anche semplicemente alzando una ruota con il cric e girandola manualmente ma deve conoscere il tipo di differenziale e tenere presente che il Trac Lok è in realtà auto-bloccante solo al 30%.

Gestione dei problemi di aderenza in 4x2

Il ripartitore invia tutta la coppia all’asse posteriore.

In questa situazione non c’è alcuna forza motrice sull’asse anteriore.

Se una ruota posteriore slitta s’inserisce lo slittamento limitato (bloccaggio automatico del differenziale) e le due ruote posteriori vengono associate. La potenza sull’asse posteriore viene ridotta per metà (cioè metà della coppia viene inviata alla ruota che non slitta, mentre nei mezzi che non adottano questo sistema quando una ruota gira a vuoto riceve tutta la coppia mentre l’altra non ne riceve più per cui il mezzo non riesce più a muoversi).

Gestione dei problemi di aderenza in 4x4 Part Time

Il t-case (cioè la scatola del ripartitore-riduttore) ha al proprio interno un differenziale di tipo "limited-slip viscous-coupled" cioè con un giunto viscoso che in questa posizione (4x4 Part-Time) è bloccato. Il ripartitore quindi invia la coppia a 50/50 tra i due assi (cioè metà all’asse anteriore e metà a quello posteriore) ed essendo il differenziale centrale bloccato i due alberi (anteriore e posteriore) girano alla stessa velocità quindi anche gli assi (anteriore e posteriore) ruotano alla stessa velocità.

Se una ruota anteriore slitta l’altra ruota anteriore non riceve più coppia. A questo punto il veicolo avrà soltanto la forza motrice sull’asse posteriore per muoversi.

Se una ruota posteriore slitta s’inserisce automaticamente lo slittamento limitato (il differenziale posteriore è auto-bloccante) e le due ruote posteriori solidarizzano. La coppia sull’asse posteriore viene ridotta per metà (cioè avremo 50% della coppia sull’asse anteriore e 50% della coppia sull’asse posteriore ma ripartita 25/25 tra le due ruote posteriori, quando una delle due slitta, in modo da dare forza motrice alla ruota che non slitta).

Gestione dei problemi di aderenza in 4x4 Full Time

Il ripartitore invia la coppia a 50/50 tra i due assi (cioè metà all’asse anteriore e metà a quello posteriore). Il differenziale centrale (all'interno del t-case) è dotato di un giunto viscoso in grado di trasferire la coppia da un asse all'altro in funzione dell'aderenza. Si tratta della soluzione tradizionale per realizzare un sistema di trazione integrale di tipo permanente (full-time).

Se una ruota anteriore slitta le altre tre ruote non ricevono più coppia. A questo punto il veicolo non avrà più la forza motrice sulle ruote e per poter procedere sarà necessario inserire la posizione 4x4 Part-Time sulla leva della scatola di rinvio in modo da bloccare il differenziale centrale (ossia il giunto viscoso che sta al suo interno)

Se una ruota posteriore slitta s’inserisce automaticamente lo slittamento limitato (il differenziale posteriore è auto-bloccante) e le due ruote posteriori solidarizzano. La coppia sull’asse posteriore viene ridotta per metà (cioè avremo 50% della coppia sull’asse anteriore e 50% della coppia sull’asse posteriore ma ripartita 25/25 tra le due ruote posteriori, quando una delle due slitta, in modo da dare forza motrice alla ruota che non slitta).

Condizioni d’utilizzo di questo tipo di trasmissione

La posizione "4x4 Full Time" può essere utilizzata su qualunque tipo di suolo e in qualunque condizione in modo da avere sempre la trazione integrale (che garantisce una migliore aderenza e una maggiore trazione del veicolo), in quanto la presenza del differenziale centrale all'interno del t-case consente ai due alberi (anteriore e posteriore) di ruotare a velocità differenti.

Quando è inserita la posizione "4x4 Part Time" non è più possibile prendere una curva o svoltare su suolo duro (asfalto) perché ciò provoca delle differenze di rotazione tra le ruote anteriori e le ruote posteriori. Gli alberi di trasmissione però condividono lo stesso ripartitore e quindi girano alla stessa velocità e ciò può provocare un accumulo di forza quando si percorre una curva (o quando si svolta) che potrebbe danneggiare seriamente o distruggere gli alberi stessi, i differenziali e il ripartitore. Il problema non si pone su suolo scivoloso/sdrucciolevole perché la scarsa aderenza consente lo slittamento delle ruote. A meno che non si proceda in linea retta l’inserimento della posizione "4x4 Part-Time non è possibile se non quando la natura del suolo offra la possibilità alle ruote di pattinare (fango, neve, sabbia, ghiaccio). L’inserimento del "4x4 Part-Time" (cioè con il differenziale centrale bloccato e quindi gli assi che ruotano alla stessa velocità) su qualsiasi percorso fuoristrada anche apparentemente non sdrucciolevole (sterrati asciutti, manto erboso asciutto, pietraie) non dovrebbe comunque creare problemi perché solitamente anche questi suoli sono a scarsa aderenza. Per l’uso su asfalto bagnato le opinioni sono discordanti anche tra gli esperti: in autostrada e su percorsi extraurbani a scorrimento veloce la velocità sull’asfalto bagnato fa perdere facilmente aderenza alle ruote e comunque la marcia è quasi sempre in linea retta per cui si dovrebbe poter usare la trasmissione 4x4 (anche per avere più tenuta e quindi più controllo del veicolo e più sicurezza); sulle strade lastricate bagnate l’aderenza è sempre scarsa quindi anche in questo caso il 4x4 dovrebbe potersi usare senza problemi procedendo comunque a velocità ridotta con molta cautela e senza sterzate repentine perché anche con la trasmissione 4x4 inserita il mezzo potrebbe sbandare e diventare incontrollabile. Nel caso del sistema Select-Trac® comunque questi problemi non si pongono visto che il sistema consente l'utilizzo della trazione integrale su qualsiasi fondo anche non sdrucciolevole, a condizione però di utilizzare la posizione "4x4 Full-Time".

Glossario

Differenziale

Dispositivo che permette a due ruote di girare a delle velocità differenti. In effetti in curva la ruota esterna percorre un tragitto maggiore rispetto quella che si trova all’interno della curva. Quando le due ruote sono in contatto con il suolo esse ricevono metà della coppia disponibile. Inconveniente: quando una ruota non è più in contatto con il suolo il differenziale invia ad essa tutta la coppia a svantaggio dell’altra ruota che è ancora appoggiata a terra (e sulla quale invece servirebbe la coppia per far procedere il veicolo).

Differenziale auto-bloccante (limited-slip differential)

Un differenziale auto-bloccante è dotato di un dispositivo che limita lo slittamento quando la rotazione di una delle due ruote diventa molto diverso dall’altra (una delle due slittando gira più velocemente dell’altra). Questo meccanismo invece porta ad un bloccaggio progressivo che rende solidali le due ruote. Il bloccaggio è necessario poiché una delle caratteristiche del normale differenziale è che quando una ruota motrice pattina neppure l’altra, pur avendo una sufficiente aderenza, può trasmettere potenza. «Auto-bloccante al 50%» significa ad esempio che, se una ruota slitta per eccesso di coppia motrice, l’altra riesce comunque a trasmettere a terra una coppia pari a quella (debole) della ruota che slitta più il 50% della coppia in entrata al differenziale, sempre che vi sia abbastanza attrito fra terreno e battistrada. È obbligatorio aggiungere un additivo specifico quando si sostituisce l’olio a questo tipo di differenziale ( vedi Interventi periodici ).

Differenziale centrale

Dispositivo che collega i due alberi di trasmissione anteriore e posteriore e che permette loro di girare a delle velocità differenti. Quando le quattro ruote sono in contatto con il suolo esse ricevono ciascuna un quarto della coppia motrice disponibile. Inconveniente: quando una ruota non è più in contatto con il suolo, il differenziale centrale invia – tramite il differenziale dell’asse della ruota che slitta – tutta la coppia su questa ruota a svantaggio delle altre tre ruote.

Differenziale centrale a bloccaggio

Un differenziale centrale a bloccaggio è dotato di un dispositivo che permette de rendere solidali i due alberi di trasmissione anteriore e posteriore. Una volta che il sistema è bloccato ci si ritrova nella stessa situazione di quando si ha una trasmissione 4x4 inseribile (e non permanente). Questo dispositivo equipaggia il t-case (scatola del ripartitore/riduttore) delle Cherokee e delle altre Jeep dotate di trazione integrale permanente Select-Trac®.

 

Per ulteriori informazioni sui differenziali consultare gli articoli (in inglese) reperibili a partire dal seguente link:

http://www.off-road.com/jeep/tech/AxleGeneral.html

 

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NOTA 1:

Un ringraziamento a Matteo per la descrizione dettagliata della procedura di verifica del funzionamento del differenziale auto-bloccante Trac Lok.

 

NOTA 2:

I marchi citati in questa pagina sono di proprietà della DaimlerChrysler Corportaion. 4x4 Posi-Lok è un marchio di proprietà della società 4x4 Posi-Lok. All trademarks mentioned in this page are registered trademarks or trademarks of DaimlerChrysler Corporation. 4x4 Posi-Lok is a registered trademark of  4x4 Posi-Lok company.

Il contenuto di questa pagina si basa in parte sulle informazioni pubblicate nel sito di Franck Sartori http://perso.wanadoo.fr/morbius/jeep.cherokee/index.html e dedicato alle Jeep Cherokee XJ e KJ. Il testo originale francese è stato non soltanto tradotto ma anche modificato e integrato con ulteriori informazioni e con considerazioni aggiuntive.