Sistema de dirección a las cuatro ruedas (4WS)

Desde 1980 varios modelos de diferentes fabricantes aplicaron un sistema de dirección a las cuatro ruedas (4WS Four Wheel Steering System). Este concepto permite realizar maniobras con menor diámetro de giro y trazar las curvas a cierta velocidad con mayor seguridad.

Los vehículos que usaron este sistema fueron el Toyota Célica, Honda Prelude, Mitsubishi Galant y Mazda RX7. También lo implementaron algunos automóviles europeos como el Citröen ZX, Xsara y Peugeot 306. Aunque, actualmente muy pocos modelos lo usan tal es el caso del Renault Laguna en su versión deportiva.

Cómo funciona el 4WS

La función de girar las ruedas en varios ejes no es nueva, ya que este sistema se utiliza desde hace tiempo en camiones, maquinaria pesada y vehículos militares como los tanques, que buscan una buena maniobrabilidad utilizando el menor espacio posible.

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Cuando el automóvil toma una curva en el eje delantero se produce un ángulo de deriva de las ruedas delanteras que generan una fuerza lateral. Lo mismo ocurre tanto en el eje delantero como trasero, con la diferencia que la fuerza lateral llega con cierto retraso, ya que las ruedas del eje delantero son las primeras en tomar la curva. Este retraso en el eje trasero provoca, sobre todo a elevadas velocidades, una tendencia del vehículo a querer rotar sobre su eje vertical. Este efecto provoca un balanceo de la carrocería que no resulta peligroso si se mantiene con firmeza el volante.

Este defecto puede corregirse si a las ruedas del eje trasero se le permite dar orientación en el sentido conveniente, sobre todo a altas velocidades que es cuando más se nota este problema.

El otro efecto que se busca es que en las maniobras a bajas y medias velocidades se puedan conseguir menores diámetros de giro, lo que facilita las maniobras en ciudad y garajes.

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El sistema de dirección en las cuatro ruedas intenta conseguir dos objetivos: mejorar el paso por curva a altas velocidades y conseguir mejores maniobras en espacios reducidos.

El funcionamiento teórico del sistema mecánico 4WS de Honda representado en el gráfico inferior muestra que al girar el volante, las ruedas se orientan un cierto ángulo, mientras que las ruedas traseras se orientan en el mismo sentido pero con un ángulo mucho menor.

Cuando se gira el volante 140º, las ruedas delanteras se orientan en un ángulo cuyo valor es 8º, mientras que en el eje trasero solo giran un ángulo de 1.5º. Si el volante alcanza los 240º, las ruedas delanteras se orientan un ángulo de 15.6º mientras que las ruedas del eje trasero retroceden en su orientación y se quedan en el punto inicial de 0º de ángulo. Si el volante alcanza los 450º, las ruedas delanteras se siguen orientado con un mayor ángulo de 30.3º, mientras que en las ruedas del eje trasero se orientan un ángulo de 5.3º pero esta vez en sentido contrario a la ruedas delanteras.

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