Qué es la toma de fuerza (PTO) de un camión: tipos, montaje y valores

Una toma de fuerza, o PTO (power take-off), es un dispositivo en la caja de cambios o en el motor de un camión que acciona equipos auxiliares, generalmente a través de una bomba hidráulica: por ejemplo, la hidráulica de un volquete, de una grúa de carga, de una hormigonera o de una carrocería de recogida de basura. El Reglamento (UE) 2017/2400 la define como «dispositivo instalado en una transmisión o en un motor al que puede conectarse un dispositivo con accionamiento auxiliar, por ejemplo una bomba hidráulica». Volvo y Mack clasifican las tomas de fuerza en dos familias: dependientes del embrague, montadas en la caja de cambios y diseñadas para trabajar con el camión estacionado, e independientes del embrague, montadas en el motor y usadas principalmente para trabajar en marcha.

Situación a 4 de noviembre de 2026. Leídos ese día: el Reglamento (UE) 2017/2400 en su texto del Diario Oficial de 29 de diciembre de 2017, en seis versiones lingüísticas, sin los actos modificativos posteriores; las instrucciones para carroceros de Volvo Trucks North America para el VN, de noviembre de 2025; las de Mack para sus camiones VECU5, de diciembre de 2023; el manual para carroceros de vehículos pesados de 2024 de Peterbilt; la ficha técnica del PTR-DM de Volvo Trucks, de 17 de junio de 2024; la lista de piezas de Scania para tomas de fuerza e hidráulica; y las fichas técnicas de dos fabricantes de tomas de fuerza, Muncie e Hydreco. Las cifras corresponden a las unidades y a las fechas de documento indicadas.

La definición en el Derecho de la UE y lo que añaden los fabricantes

El anexo VI del Reglamento, que trata de los datos de la caja de cambios para la certificación de CO2, da la definición en el punto 2(14). El punto 2(15) separa la parte que está dentro de la caja de cambios: un mecanismo de accionamiento de la toma de fuerza es un «dispositivo presente en una transmisión que permite la instalación de una PTO». El anexo IX repite la definición en el punto 2(25) y añade: «habitualmente, una toma de fuerza es opcional». Las versiones lingüísticas del Reglamento dicen toma de fuerza en español, power take-off en inglés, Nebenabtrieb en alemán, przystawka odbioru mocy en polaco, presa di potenza en italiano y prise de force en francés.

El manual de Peterbilt dice que una toma de fuerza «provides a way to divert some or all of the trucks engine power to another component» (ofrece una forma de desviar parte o toda la potencia del motor del camión a otro componente). Las instrucciones de Volvo y de Mack parten del equipo, que necesita una toma de fuerza «either when the truck is stationary or when it is in motion» (ya sea con el camión parado o en movimiento). El trabajo «is generally carried out by equipment which is powered by a hydraulic motor» (lo realiza generalmente un equipo accionado por un motor hidráulico); el motor, una bomba y el equipo asociado forman la base del sistema hidráulico, y la bomba proporciona la presión y el caudal. Mack enumera dos tipos de bomba, de cilindrada fija y de cilindrada variable. En un sistema load sensing, la bomba variable «supplies the correct amount of flow required by the various work functions currently engaged» (suministra el caudal correcto que requieren las distintas funciones de trabajo activas).

Dependiente e independiente del embrague

Los documentos de Volvo y de Mack usan la misma frase: «Power take-offs are classified into two family variants: Clutch dependent and Clutch independent» (las tomas de fuerza se clasifican en dos variantes de familia: dependientes e independientes del embrague).

Los documentos describen también casos que cruzan esta división. Mack dice que los camiones para hormigoneras o volquetes «may use a rear-mounted engine PTO» (pueden usar una toma de fuerza trasera del motor), aunque los volquetes figuran en su lista de dependientes del embrague. La ficha técnica de Volvo del PTR-DM, una unidad de caja de cambios dependiente del embrague, dice que en un vehículo diésel o de gas «can be used when the vehicle is standing still or when driving at low speeds» (puede usarse con el vehículo parado o circulando a baja velocidad).

Las instrucciones de Volvo para I-Shift y las de Mack para mDRIVE dan el límite con las mismas palabras: con una toma de fuerza de la caja de cambios en uso durante la marcha, «the transmission will only be able to operate in the starting gear that was selected» (la caja de cambios solo podrá funcionar en la marcha de arranque seleccionada), y la velocidad máxima del vehículo «is usually around 6 mph» (suele rondar las 6 mph). Cuando la toma de fuerza está acoplada y se selecciona Drive, la unidad de control de la caja de cambios desembraga y aplica el freno del contraeje, lo que detiene la toma de fuerza hasta que el conductor suelta el pedal del freno y acelera. La propia caja de cambios es el tema de las cajas de cambio automatizadas; las familias de cajas están en tipos de cajas de cambio de camiones.

Lo que cada carrocería obtiene de una toma de fuerza se expone con cada una de ellas: camiones volquete, camiones grúa, camiones hormigonera y autobombas de hormigón y camiones de basura.

Dónde se monta una toma de fuerza

El manual de Peterbilt, bajo sus epígrafes de tomas de fuerza montadas en la caja de cambios y de cajas manuales, dice: «This is the most common type of PTO that is used» (este es el tipo de toma de fuerza más común).

Mack compara las posiciones trasera y delantera del motor en dos camiones de igual longitud de bastidor y longitud total. Con la toma de fuerza delantera del motor la batalla es de 46 a 53 cm (18 a 21 pulgadas) más corta, debido a la bomba situada delante del motor, y Mack cifra la mayor carga útil del camión con REPTO, según la Federal Bridge Law de EE. UU., en 545 a 680 kg (1.200 a 1.500 lb).

La salida adopta tres formas en los documentos de Volvo y de Mack: «keyed shaft, SAE drive flange or internal splined DIN» (eje con chaveta, brida de accionamiento SAE o DIN de estriado interior). La conexión DIN 5462/ISO 7653 admite una bomba de montaje directo, y una brida SAE como la SAE 1410 sirve, en palabras de Mack, para «shaft-driven accessories» (accesorios accionados por eje). El código HPE designa una bomba hidráulica montada en una toma de fuerza del motor. La lista de piezas para carrozado de Scania, que da referencias pero no valores, separa las tomas de fuerza de motor de las de caja de cambios y enumera conexiones de DIN 90 a DIN 150, SAE 1310 y SAE 1410.

Los fabricantes independientes de tomas de fuerza publican datos para las aberturas de la caja de cambios. Hydreco describe su PA43 para cajas Allison como «a constant mesh Hotshift PTO» (una toma de fuerza Hotshift de engrane constante) y enumera un sistema de embrague interno con «Ability to engage when moving» (capacidad de acoplarse en movimiento). Las páginas de Muncie para la Allison 4000 enumeran series de acoplamiento por embrague (clutch shift), A20 y A40, y series de accionamiento constante (constant drive), A30 y A50, para la abertura de 10 tornillos de Allison.

Cómo se expresan los valores de una toma de fuerza

Tres cifras se repiten: el par admisible, la potencia y la relación de velocidades. Mack escribe la relación como «1:X.x (1 = engine, X.x = power take-off)» (1 = motor, X.x = toma de fuerza), de modo que a 1:1,26 la toma de fuerza da 1,26 vueltas por cada vuelta del motor; Muncie da lo mismo como porcentaje del régimen del motor. En una unidad de caja de cambios la relación depende de la caja. La ficha técnica de Volvo dice «Rpm and output are governed by the gear ratio of the gearbox and the speed of the engine» (el régimen y la potencia dependen de la relación de la caja de cambios y del régimen del motor), y su tabla norteamericana da a la PTR-DM cuatro valores: 1,35 y 1,72 con una I-Shift overdrive, 1,06 y 1,35 con una directa, en las columnas Low/Neutral-1 y High/Neutral-2.

El documento de Mack contiene dos juegos de cifras de par de la REPTO. Las tablas de especificaciones de las páginas 34 y 35 son las de arriba. La tabla general de la página 33 imprime «1000 (738)» por debajo de 5 km/h y «650 (479)» por encima, tanto para el MP7 como para el MP8, bajo un encabezado que dice ft-lb (Nm).

Volvo y Mack indican la relación entre las cifras: «Engine torque is equal to power take-off torque x gear ratio.» (El par del motor es igual al par de la toma de fuerza por la relación de transmisión.) La tabla de Muncie muestra el efecto en el engranaje que acciona la toma de fuerza. El valor nominal baja a medida que sube la relación, de 565 lb-ft al 121 por ciento del régimen del motor a 284 lb-ft al 241 por ciento, y en cada fila de la serie A50 el par por la relación da unos 685 lb-ft, la cifra que la nota al pie de Muncie da como «the Allison drive gear rating (for single PTO)» (el valor nominal del engranaje de accionamiento de Allison, para una sola toma de fuerza).

La ficha técnica de Volvo marca los 100 kW de la PTR-DM con una condición: «Gearbox oil cooler is required if used power exceeds 75 kW for more than 15 minutes.» (Se requiere un enfriador de aceite de la caja de cambios si la potencia utilizada supera los 75 kW durante más de 15 minutos.) Mack da el mismo umbral para sus unidades montadas en la caja de cambios, 100 hp (75 kW) durante 15 minutos. Los documentos dan también el sentido de giro. Las PTR-FL y PTR-DM de Volvo giran en sentido antihorario vistas desde atrás y sus PTR-D y PTR-F en sentido horario, mientras que Mack y Peterbilt dicen que una REPTO gira en el mismo sentido que el motor.

Cómo se acopla, y la PTO como función de régimen del motor

En la PTR-DM, un interruptor en el cuadro de instrumentos acciona una electroválvula. La válvula regula el aire comprimido hacia un cilindro de mando, cuyo pistón mueve una horquilla selectora y un manguito de acoplamiento que une el eje de conexión con el eje de entrada de la toma de fuerza. Los códigos de Hydreco para la PA43 enumeran cuatro tipos de acoplamiento: continuo, eléctrico/hidráulico a 12 V o 24 V, e hidráulico.

En los documentos de los fabricantes, PTO designa también una función de control. Volvo y Mack señalan que el término «has come to mean both the function of maintaining constant engine speed during use of auxiliary equipment, as well as a term for the auxiliary equipment itself» (ha llegado a significar tanto la función de mantener constante el régimen del motor durante el uso de equipos auxiliares como el propio equipo auxiliar), y comparan la función con «cruise control for the engine» (un control de crucero para el motor). Enumeran dos tipos. Electronic Hand Throttle es equipamiento de serie y se maneja con los mandos del control de crucero. La PTO «Physical» o «wired» (física o cableada) se asocia sobre todo a accesorios accionados por el motor o la caja de cambios; el equipo suele estar cableado al controlador de la función PTO, de modo que acoplar uno activa el otro. Con I-Shift o mDRIVE, una función Output Control permite «to prevent engagement of the auxiliary equipment until certain conditions are met» (impedir el acoplamiento del equipo auxiliar hasta que se cumplan ciertas condiciones), como que el freno de estacionamiento esté puesto o que el régimen del motor esté dentro de un intervalo. El manual de Peterbilt tiene PTO Mode Control y PTO Speed Control para sus motores MX.

En los camiones eléctricos

La ficha técnica de Volvo aplica la PTR-DM también a los camiones eléctricos. El régimen y la potencia dependen entonces de la relación de la caja de cambios y del régimen de los motores eléctricos, y la unidad «can be used only when the vehicle is at a standstill» (solo puede usarse con el vehículo parado). La lista de piezas de Scania tiene una entrada aparte para la ePTO en vehículos eléctricos. Las tomas de fuerza eléctricas y electromecánicas nombradas para chasis concretos figuran en camiones de basura y camiones volquete.

Cómo cuenta la certificación de CO2 de la UE una toma de fuerza desconectada

Con arreglo al Reglamento (UE) 2017/2400, los fabricantes determinan las cifras de CO2 de los vehículos pesados nuevos con una herramienta de simulación, VECTO, y la toma de fuerza tiene sus propias entradas en el Reglamento. En el texto publicado en 2017, «Los ensayos de la transmisión podrán realizarse con o sin mecanismo de accionamiento de la toma de fuerza, o con o sin toma de fuerza» (anexo VI, punto 3.1.3.5). Las pérdidas de una toma de fuerza se toman entonces de valores normalizados. El anexo IX, punto 3.6, dice que estos valores representan las «pérdidas de energía en modo de tracción normal cuando la PTO está desconectada/desengranada», mientras que los consumos con la PTO engranada «se añadirán por la herramienta de cálculo del consumo de energía del vehículo». El anexo III tiene dos parámetros de entrada para ello, PTOShaftsGearWheels (P247) y PTOOtherElements (P248), y el archivo de registros del fabricante tiene una línea «Toma de fuerza (sí/no)» (anexo IV, parte I, punto 1.3.8).

Un mecanismo de accionamiento solo, con una única corona engranada situada encima del nivel de aceite especificado y sin engrane adicional, cuenta como 0 W.