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Los diferentes tipos de Diferenciales
La función de un diferencial es de permitir la rotación de dos ruedas de un eje a diferentes velocidades como por ejemplo cuando se toma una curva. Si el vehículo no tuviera un diferencial, la rueda de la parte de afuera causaría daño al eje y desgaste innecesario. El diferencial distribuye la potencia del eje y la canaliza a la rueda que ofrece menos resistencia. Cuando se conduce en situaciones todo-terreno la rueda que ofrece menos resistencia es normalmente la que esta patinando en la arena o barro. La rueda que patina suele llevarse toda la potencia disponible y es por eso que la otra rueda no consigue desplazarse y mover el vehículo.
El interior de un diferencial no deja de ser una pieza mécanica,
que debera ser cuidada ya que su reposición es cara y problematica.Diferenciales Abiertos
Los diferenciales Abiertos son los más comunes en los vehículos y son estándar en la mayoría de los 4wd. El diferencial abierto es un sistema de engranajes que mantiene la misma cantidad de presión en las caras de los engranajes que operan cada uno de los semiejes (a las ruedas). Cuando una rueda gira más rápido que la otra, como por ejemplo en un viraje, la presión en ella es mantenida (de modo que se aplica más potencia al lado que rueda más rápido). Esta es la mejor aplicación posible de potencia en superficies suaves y secas, y provee el mejor manejo. En condiciones de tracción pobre, como en la arena o el barro, es la peor posible aplicación de potencia. Cuando una de las ruedas pierde tracción, patina. Dado que la presión es la misma en cada uno de los semiejes, poco o ningún torque está disponible en el lado que no está patinando (y que puede tener tracción).
Un diferencial abierto típico mantendrá las rpm promedio en cada eje constantes en relación a las rpm del cardán. Por ejemplo, cuando una rueda no está girando (0 rpm). la otra estará girando al doble de rpm a que lo haría si ambas ruedas estuvieran girando a la misma velocidad en relación al cardán. Esta conducta es debida a los "engranajes araña" (textual) y por lo tanto también estará presente en un diferencial de desplazamiento limitado que tiene el mismo tipo de engranaje. En un giro en que no hay ruedas patinando, un diferencial abierto permitirá a la rueda del exterior girar más rápido que en una linea recta y a la rueda interior hacerlo más lento.
Los vehiculos sin ayuda a la tracción en los diferenciales traseros pierden su capacidad de avance
cuando una rueda patina. Al patinar en falso, la otra rueda tampoco se mueve y ese eje deja de mover el automovil.Diferenciales Bloqueables
En un diferencial bloqueado que no tiene los satelites, al menos una rueda debe girar a la misma velocidad en relación al cardán, mientras que la otra rueda puede girar más rápido (pero no más lento).
Lo opuesto a un diferencial abierto es el "spool" (no encontré la traducción correcta para esta palabra). El "spool" reemplaza un diferencial con, efectivamente, un eje sólido entre ambas ruedas. Entonces, la rueda izquierda y la derecha deben girar a la misma velocidad. Para doblar en una curva, una de las ruedas, o ambas, deben patinar en el suelo. Esto pone una enorme carga en los semiejes y gasta los neumáticos rápidamente si se maneja en pavimento seco. Para perder tracción, ambas ruedas deben perder tracción y patinar. Este tipo de diferencial es frecuentemente usado en vehículos para competencias off road.
Ciertos compromisos entre estos dos extremos están disponibles. Estos son: Diferenciales tipo spool que pueden ser activados y desactivados manualmente, bloqueadores, diferenciales de deslizamiento limitado accionados por engranages, y diferenciales de deslizamiento limitado accionados por embragues.Cada uno de ellos tiene ventajas y desventajas.
Componentes del sistema ARB. Ver más información.De los primeros (tipo spool que pueden ser activados y desactivados manualment) hay de dos clases. Uno es operado por presión de aire. En ellos, se instala un compresor y un solenoide es controlado por un interruptor operado por el conductor. Al presionar el interruptor se conecta la fuente de aire comprimido y empuja un pistón que mueve un anillo que bloquea el diferencial. Si se presiona el switch nuevamente, se descomprime la manguera al diferencial y un resorte devuelve el diferencial a su condición abierta. El sistema se comercializa con el nombre ARB Air Locker y está disponible para varios tipos de ejes. Este es el diferencial más caro de todos.
Los bloqueadores son fabricados por dos compañías. Una marca es Lock-Rite o L.A. Locker. La otra es la Detroit Locker o No-Spin. Estos se usan en forma parecida, pero difieren en detalles internos y para qué ejes están disponibles. Funcionan de modo muy similar. Al manejar en una línea recta el bloqueador está normalmente bloqueado. En pavimento seco, al virar, la mayor velocidad del semi eje externo descnoecta el semieje, y se aplica potencia sólo al semieje interno. Esto puede causar una menor reacción al manubrio que es notable. Adicionalmente, si se aplica suficiente potencia mientras se va en la curva, el eje se bloqueará y el vehículo puede desplazarse, patinar o enderezar su rumbo de repente. Estos diferenciales algunas veces hacen un ruido de click al virar, y a algunos les molesta. Este tipo de diferencial no es adecuado para uso en los efes delanteror en vehículos con ejes que se desconectan adelante, que son ejes que vienen en algunos de los vehículos más nuevos. Algunos los consideran una excelente caracteristica y para otros son indeseables y su función es permitir hacer cambios de 2wd a 4wd en movimiento.
En mi Wrangler, este bloqueador separa el semieje derecho. No se usan cubos de bloqueo con este sistema. Los problemas de usar bloqueadores en este tipo de ejes es que el cardán será activado y que el lado no desconectado producirá arrastre, especialmente cuando el diferencial está frío. Esto causa un tirón hacia el lado del eje en que está el diferencial.
Una rueda en el aire: Ese eje deja de traccionar.
Diferenciales de desplazamiento limitado (LSD)
Los LSD, en sus tipos por engranajes y por embragues transfieren sólo una fracción del torque disponible al lado que no está patinando. Esto no es tan bueno como un bloqueador, pero puede ser suficiente para salir. Muchos vehículos están disponibles con LSDs como opción de fábrica. Los LSD no son adecuados para usar en ejes delanteros desconectables.
El único LSD por engranajes que conozco es fabricado por Dyneer, la compañía que fabrica el Detroit Locker. Funciona haciendo que la diferencia de velocidad entre los ejes active un engranaje que reduce la libertad de movimiento de ese lado. Esto transfiere torque a la otra rueda mientras la diferencia de velocidad de giro sea suficiente para mantener activado el engranaje. Este tipo de diferencial no requiere servicio especial ni lubricantes especiales. Su principal desventaja es la debilidad mecánica. El True-Trak está disponible solamente para vehículos más livianos y es recomendado solamente para off-road liviano a mediano.
Los LSD activados por embragues son los más comunes dispositivos para incrementar la tracción. Es el más barato pero también el menos capaz. Usa un embrague o conjunto de ellos para unir los ejes cuando la diferencia de velocidad entre ambos semiejes es suficientemente alta. El embrague no transmite todo el torque disponible cuando está nuevo y se vuelve menos efectivo cuando pasa el tiempo, eventualmente perdiendo toda su capacidad. El embrague debe ser reemplazado periódicamente. Se requiere usar lubricantes especiales para incrementar la fricción en el embrague.
Los TodoTerreno de Altisima gama pueden equipar diferenciales bloqueables o sistemas electronicos
que frenan una rueda cuando patina, y reparten la traccion a la otra.
Los vehiculos más viejos y de gama media generalmente llevan LSD, diferenciales autobloqueantes.En conclusión
Todas estas mejoras tienen desventajas. Los más caros tienen las menos serias (excepto por el precio). Pueden ser un gran paso a partir de un diferencial abierto. Ninguno de ellos garantiza tracción siempre, ya que los cuatro neumáticos pueden patinar a la vez.
Evitar que una rueda patine no sólo reduce las posibilidades de quedarse pegado e incrementa las posibilidades de subir un cerro. También reduce la posibilidad de romper equipo cuando una rueda que está en el aire, rotando, toca el suelo.
Por: Chuck Benson, Chris Wilson y Stefan Roth
Traduccion: Mario Bórquez Brahm
fuente: lista4x4.cl
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