El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que cuando el vehículo dé una curva sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin patinamiento sobre el suelo. La necesidad de este dispositivo se explica por el hecho de que al dar una curva el coche, las ruedas interiores a la misma recorren un espacio menor que las situadas en el lado exterior, puesto que las primeras describen una circunferencia de menor radio que las segundas. El diferencial reparte el esfuerzo de giro de la transmisión entre los semiejes de cada rueda, actuando como un mecanismo de balanza; es decir, haciendo repercutir sobre una de las dos ruedas el par, o bien las vueltas o ángulos de giro que pierda la otra. Esta característica de funcionamiento supone la solución para el adecuado reparto del par motor entre ambas ruedas motrices cuando el vehículo describe una curva, pero a la vez se manifiesta como un serio inconveniente cuando una de las dos ruedas pierde su adherencia con el suelo total o parcialmente.

En estas circunstancias, cuando por ejemplo una de las dos ruedas del eje motriz rueda momentáneamente sobre una superficie deslizante (hielo, barro, etc), o bien se levanta en el aire (a consecuencia de un bache o durante el trazado de una curva a alta velocidad), la característica de balanza del diferencial da a lugar que el par motor se concentre en la rueda cuya adherencia se ha reducido. Esta rueda tiende a embalarse, absorbiendo todo el par, mientras que la opuesta permanece inmóvil, lo que se traduce en pérdida de tracción del coche.

El diferencial autoblocante tiene como objetivo resolver este importante problema de pérdida de tracción

En la actualidad los diferenciales autoblocantes han sido desplazados por los Controles de tracción electrónicos (TCS, ASC+T, ASR, EDS, los cuales detectan con los captadores de ABS la rueda que patina, frenando la misma y mandando el exceso de par a la otra rueda, de igual forma que haría un diferencial autoblocante.
El control de tracción reduce la potencia del motor si el efecto de frenar una rueda no es suficiente, para reducir el par que recibe y canalizarlo adecuadamente de esta forma a la rueda adecuada. De este modo la extensión del uso del ABS/EDS a sustituido los diferenciales autoblocantes.

Solo vehículos de altas prestaciones y racing siguen montando diferenciales autoblocantes, ya que se descarga el trabajo de los frenos, e incluso aumenta la capacidad de transmisión de potencia, pero encareciendo el montaje. Por ejemplo el diferencial Torsen se combina muy bien con lo controles de tracción electrónicos, además de descargar de trabajo a estos como hemos dicho antes, consigue la máxima transferencia del par a las ruedas sin que lleguen a deslizarse, consiguiendo aceleraciones muy rápidas y progresivas.  

Tipos de diferenciales autoblocantes

  • Diferenciales de deslizamiento controlado (embragues multidisco)
  • Diferenciales Torsen
  • Diferenciales de deslizamiento limitado (viscoso o ferguson y autoblocantes mecánicos)

 

Diferenciales de deslizamiento limitado (LSDLimited Slip Diferential).

Estos diferenciales se suelen montar en vehículos de tracción trasera, de gran potencia, ya que son susceptibles de perder adherencia durante aceleraciones fuertes en una de las ruedas, siendo necesario el enclavamiento de este a determinado valor, para evitar un deslizamiento excesivo que generaría un sobreviraje.

Mediante la adopción de este, se mejora la transmisión de esfuerzo, a la vez que evita un patinaje continuo de la rueda con menos adherencia y sus consecuencias para la estabilidad

Los diferenciales autoblocantes tienen un valor de diseño a partir del cual este alcanza su blocaje (un diferencial convencional tendría un valor de bloqueo nulo 0% y los autoblocantes a partir de 25% hasta aprox. el 70%). Para establecer el valor a partir del cual funciona el mecanismo de acoplamiento, se basan no en el exceso de par a cada semieje, sino en la diferencia de revoluciones que este genera. Es decir, los diferenciales autoblocantes, son diferenciales que permiten el reparto de revoluciones a cada semieje, pero se bloquean cuando aumentan las revoluciones de un eje frente al otro en un determinado valor.

Con estos diferenciales se consiguen mejorar la siguientes condiciones de marcha del vehículo:

  • Se evita, en gran parte, que una rueda patine al arrancar o durante la marcha con mala adherencia de la calzada.
  • Se evita igualmente que una rueda patine al saltar por encima de desigualdades de la calzada.
  • Se elimina el peligro de patinar al conducir a altas velocidades con una adherencia a la calzada distinta en las ruedas motrices, lo que vale, principalmente para vehículos de gran potencia.
  • Se mejoran las características de marcha invernal (nieve, hielo, etc.).
  • El diferencial autoblocante de láminas funciona de modo automático, sin intervención alguna del conductor.

Diferencial viscoso o Ferguson

Este diferencial autoblocante suele utilizarse como diferencial central en vehículos con tracción a las 4 ruedas. Está constituido por una carcasa solidaria al árbol de transmisión que encierra unos discos, de los cuales, unos están unidos a la carcasa y otros al portadiscos solidario al eje de salida, los discos de ambas series van intercalados y con hendiduras y taladros, a través de los cuales puede pasar el aceite silicona mezclado con un 20% de aire, que llena todo el conjunto.

Una parte del conjunto es solidaria a las ruedas de un eje y la otra a las ruedas de otro eje. En marcha recta las ruedas traseras se ven arrastradas por las del tren que recibe la tracción a través de su contacto con el suelo, generándose una pequeña aportación de par a través del aceite silicona.

Cuando uno de los ejes pierde tracción el deslizamiento que se genera entre los discos alternos hace aumentar la temperatura y presión en el aceite silicona que los envuelve, aumentando las fuerzas de cizalladura, arrastrando los discos conductores a los conducidos, consiguiéndose un giro solidario entre ambos.

Este sistema de transmisión no es constante al 100% tiene un pequeño deslizamiento (diferencia de velocidad entre ejes) y retraso en su acoplamiento, lo que hace que el par no se transmita igual a los dos ejes. Pero este inconveniente es menor y por eso vehículos de grandes prestaciones lo han utilizado por su buen equilibrio entre precio y eficacia.
Este sistema de tracción lo utilizan: Lancia Delta Integrale, Ford RS Cosworth, Mitsubishi Lancer GSR, 3000 GT VR4, Subaru Impreza, Toyota Celica GT4.

Diferencial Torsen

Su nombre procede de las palabras inglesas Torque Sensitive, que en español quieren decir sensible al par, fue inventado por Vernon Gleasman y fabricado por el Gleason Corporation.. Es un tipo de diferencial cuya peculiaridad radica en que reparte la fuerza que procede del motor a las ruedas de forma independiente a la velocidad rotatoria de cada uno de los dos árboles o semiejes de transmisión que parten de él. Su gran virtud es que puede transmitir, en una curva, más par a la rueda que menos gira, en contraposición al resto de diferenciales.

En cualquier diferencial autoblocante, ya sea convencional o viscoso, el reparto de fuerza entre los dos semiejes se realiza siempre de forma proporcional a su velocidad de giro, sin embargo el diferencial Torsen puede repartir la fuerza del motor a cada semieje en función de la resistencia que oponga cada rueda al giro, pero al mismo tiempo permite que la rueda interior en una curva gire menos que la exterior, aunque esta última reciba menos par.

El diferencial Torsen, nos va a permitir una reparto preciso y exacto del par motor a las 4 ruedas cuando la transmisión está exenta de deslizamiento, pero lo volverá poco ágil, si queremos trabajar con cierto deslizamiento.
Puede usarse como diferencial central, delantero o trasero indistintamente. No interfiere en el funcionamiento del ABS. Los vehículos que lo equipan no pueden ser remolcados bajo riesgo de avería de la transmisión

  • Ventajas: respuesta rápida ante perdidas de tracción, tracción constante a las 4 ruedas.
  • Inconvenientes: muy caro y muy rígido en su funcionamiento no permite controlarlo.

 

Sergio Fernandez

Club AE86 Peru

www.ae86peru.com

www.driftperu.com

Hugo Antonio Urra

ISR Iquique Speed Racing  

 www.iquiquespeedracing.cl