El conjunto diferencial

VISTAS 1995


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Corte parcial de un diferencial autobloqueante, de uso de tipo deportivo también denominado de “control de deslizamiento”, y detalle de las placas de embrague con distribución del 60 y 40 por ciento, adelante y atrás respectivamente- Audi.

Como lo hemos mencionado anteriormente, el diferencial autobloqueante es usado cuando las condiciones de utilización del automóvil, o la alta potencia a disposición, se corre el riesgo de hacer patinar a la rueda que tiene menos adherencia, de todas las ruedas motrices. El bloqueo es una necesidad, debido a que una de las características de un diferencial “normal”, es que cuando una rueda motríz patina ninguna de las otras, aún teniendo una adherencia suficiente, puede transmitir la suficiente potencia. Por ejemplo, que un autoblocante esté al 25 por ciento, significa que si una rueda patina por exceso de cupla motríz, la otra rueda alcanza a transmitir al suelo una cupla o par igual a la otra, más el 25 por ciento del par de entrada al diferencial. Esto se dá, siempre que exista una suficiente adherencia entre la rueda y la supuerficie o el suelo. Por otra parte, además de los tradicionales diferenciales ZF autobloqueantes con láminas o placas de embrague, en estos años se han difundido otras sistemas, como ser el Torsen y el denominado de Junta viscosa. En los automóviles producidos en serie, el diferencial autoblocante o autobloqueante es un mecanismo poco común, pero en autos deportivos y de competición éste resulta muy necesario. El mismo posee dos importantes ventajas;
• Mayor estabilidad: Con el diferencial autobloqueante, cuando una de las dos ruedas motrices pierde adherencia, no se embala, ni existe el riesgo de que la rueda, en su giro descontrolado desvíe bruscamente el auto, al recuperar su adherencia normal.
• Funcionamiento con adherencia limitada: Cuando la dherencia que ofrece el suelo es reducida, toda la cupla motríz existente se aplica sobre la ruedade mayor tracción, lo que le permite al automóvil mayores posibilidades de no quedar trabado o bloqueado. De los múltiples tipos de diferenciales autobloqueantes existentes, uno de los más usados y posiblemente uno de los más eficaces es el Power-Lok ó Hidra Lok, denominado también de “laminas o placas de fricción.”

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Diferencial autobloqueante o de deslizamiento controlado, en corte parcial - BMW.

En este diferencial, los ejes de los satélites se cruzan uno con otro, pero son partes independientes a diferencia de los diferenciales comunes. Los extremos de los ejes de los satélites, en la zona de montaje con el cárter o carcasa del diferencial, se apoyan en dos planos formando una V. Los alojamientos para cada eje en el cárter, están sobredimensionados, de manera tal que el eje entre con un considerable juego. Estos alojamientos presentan por otra parte, dos rampas talladas formando una V, de idéntico ángulo que la existente en los ejes. Los planetarios, son similares a los de un diferencial convencional. Cada piñón o engranaje planetario, se acopla en los bujes estriados, que a su vez se posicionan en cada una de las mitades de la carcasa del diferencial. Entre cada mitad del cárter, el mencionado buje estriado correspondiente, existe un embrague compuesto por placas o láminas de fricción y arandelas elásticas de acero, o en algunos casos pequeños resortes helicoidales alojados en las carcasas. Cuando ambas ruedas poseen similar adherencia, los ejes de los satélites son sometidos a esfuerzos, que los tienden a hacer subir por las rampas en V. Sin embargo como ambos se cruzan, uno con el otro, el efecto de cada uno se contrapone, quedando los dos equilibrados en el fondo de la V. Con respecto al diferencial llamado Torsen, el mismo es un “distribuidor de cupla motríz”, que tiene como objetivo repartir este par motor, que le llega a las ruedas motrices, dependiendo de la adherencia de cada una de ellas, sin llegar al bloqueo total. La diferencia con los diferenciales normales, es que siempre se cuenta con la máxima tracción compatible con la adherencia de las ruedas. La rueda que se desplaza sobre suelo resbaladizo, tiene menos adherencia, y la rueda con real adherencia, es la que recibe la mayor cantidad de par motor. Si el suelo es irregular, y una de las ruedas encuentra un obstáculo y aumenta su velocidad de giro, el par motor se reparte adecuadamente de manera automática. Es decir, que el par se transmite de acuerdo a las necesidades del momento, en el caso que una rueda se encuentre sobre suelo seco, y la otra sobre un suelo resbaladizo, al mismo tiempo que mantiene la diferencia de las velocidades de giro. El diferencial Torsen, aprovecha la acción que se produce entre los planetarios (tornillos sin fin), y los engranajes helicoidales (cilíndricos). En realidad, el tornillo sin fin hace girar al engranaje helicoidal, pero el engranaje helicoidal no puede hacer girar al tornillo sin fin. Este mecanismo diferencial está compuesto de la siguiente manera:

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Diferencial autobloqueante cortado parcialmente, desarrollado por Mercedes Benz, para su modelo SL. 63 AMG.

• Una carcasa o cárter exterior, que recibe el movimiento del eje o árbol de transmisión por intermedio de la corona.
• Dos planetarios, que son dos tornillos sin fin, unidos a los semiejes o paliers que mueven las ruedas. Los satelites que son engranajes helicoidales, ubicados en la carcasa o cárter exterior, se acoplan con los planetarios. Si el automóvil se mueve en línea recta, los planetarios giran a la misma velocidad que la carcasa exterior, en tanto que los satélites están detenidos.

Cuando se toma una curva, a la derecha o a la izquierda, los satélites giran haciendo que un planetario se acelere y el otro se frene, con el objeto de diferenciar la velocidad de las ruedas. Esto se concreta, porque son los tornillos sin fin, los que se encargan de moverlos (planetarios= a tornillos sin fin).

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Sistema de diferencial Torsen, desarrollado por Gleason: 1.Corona del diferencial 2.Carcasa o cárter 3.Ejes de los engranajes 4.Engranajes helicoidales 5. Engranajes cilíndrico 6. Engranajes rectos.

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Diferencial de deslizamiento limitado, con embrague multi-placas posicionado detrás de los planetarios cónicos - Power Lok.

Si sobre una de las ruedas, existe un exceso de par motor, los satélites (engranajes cilíndricos) no pueden acelerar a los tornillos sin fin, y por lo tanto impiden que la rueda patine. El planetario puede arrastrar a su satélite, y no a la inversa. Esta característica del diferencial Torsen, no solo se usa en el tren delantero y en el tren trasero, sino que también puede ser aplicado como diferencial central en una “tracción total”. De manera que, a la vez que se eliminan los riesgos, de las diferentes velocidades de giro, de cada uno de los trenes -funciona como un autobloqueante- se logran también repartir el par de giro de cada uno de los trenes, en función de sus condiciones de adherencia. En la frenada, el motor no entrega su par o cupla motríz, y son las ruedas las que tienen que frenar. Es entonces que el tornillo sin fin de los planetarios del diferencial Torsen, pueden lograr que se muevan los satélites, de modo tal que no existan problemas con los diferentes velocidades de giro de cada rueda. Como conclusión, podemos decir que los diferenciales autobloqueantes tienen la ventaja de funcionar como un diferencial convencional, en tanto que no exista una pérdida de adherencia en ninguna rueda motríz. Pero cuando existe una gran variación, en la velocidad entre una rueda y otra de un mismo eje (patinamiento de una de las ruedas), se anula el efecto diferencial hasta que la rueda vuelve a tener adherencia.

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