Tipos de diferenciales autoblocantes
(Considerar las diferencias de nuestro caso, por no ser 4x4 y la prohibición reglamentaria de sistemas de control de tracción electrónicos).
Podemos distinguir tres tipos de diferenciales autoblocantes:
- Diferenciales de deslizamiento limitado (viscoso o Ferguson y autoblocantes mecánicos)
- Diferenciales de deslizamiento controlado (embragues multidisco)
- Diferenciales Torsen.
Diferenciales con deslizamiento limitado (viscoso o Ferguson y autoblocantes mecánicos)
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.
El enclavamiento de planetario, y blocaje del mismo se puede producir de varias maneras:
- Mediante unos discos entre corona y planetario que con la aceleración del ultimo generará un desplazamiento axial del mismo y su embrague a la corona.
- El blocaje de los satélites a un determinado numero de revoluciones.
Los diferenciales autoblocantes tienen un valor de diseño a partir del cual este alcanza su blocaje. Para establecer el valor a partir del cual se bloquea este mecanismo, se apoyan 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.
En la actualidad han sido desplazados por los controles de tracción electrónicos, 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 correcta.
De este modo la extensión del uso del ABS a sustituido los diferenciales autoblocantes, al disponer de la bomba de presión de este, así como de sus sensores para generar el mismo efecto que un diferencial autoblocante.
Solo vehículos de altas prestaciones siguen montando autoblocantes, ya que se descarga el trabajo de los frenos, e incluso aumenta la capacidad de transmisión de potencia, pero encareciendo el montaje.
Diferenciales de deslizamiento controlado (embragues multidisco)
Consisten en un paquete de discos conductores y conducidos que transfieren el movimiento entre ellos por fricción, y en un sistema hidráulico que los presiona de igual modo que un embrague convencional.
Este sistema frente a los viscosos, mejora en el sentido de que se puede mandar par según la presión ejercida sobre los discos, no requiriendo un deslizamiento entre ellos para que actúe, lo que permite, controlar el reparto independientemente de la diferencia de velocidad de giro (por ejemplo: mediante gestión electrónica, prohibida en el caso que nos ocupa).
El sistema es muy útil, porque se pueden generar repartos de par a uno y otro eje en función del uso que pretendamos del vehículo, cambiando este reparto sobre la marcha, pudiendo derivar mas par al tren trasero o delantero en función de cada momento, mediante una gestión electrónica que contempla las exigencias del conductor, así como el deslizamiento en alguno de los ejes.
El control del embrague puede ser mas o menos elaborado, encareciendo la realización según se haga este, debiendo ser muy preciso para permitir repartos continuos de par.
Es de considerar que la presión sobre los discos debe permitir el paso de par desde 0 al 100%, por lo que para la correcta aplicación de la presión debe tenerse en cuenta en cada momento, si la diferencia de giro entre ambos trenes es la normal en una curva o se debe a un deslizamiento de una rueda.
Salvo en realizaciones muy elaboradas y caras, este sistema suele usarse, como diferencial central, en vehículos que funcionan siempre como tracción a un eje, permitiendo la conexión automática del otro en circunstancias determinadas.
Diferencial TORSEN
Los diferenciales TORSEN reciben el nombre de un acrónimo de torque sensitive, lo que se podría traducir como sensible al par.
Aportan una ventaja frente a todos los sistemas estudiados, no son diferenciales exactamente autoblocantes, ya que no se bloquean al alcanzar una determinada cantidad de revoluciones, sino que envían el par a la rueda que mejor puede traspasarla al suelo.
Frente a los diferenciales autoblocantes tradicionales, evitan el deslizamiento de una de las ruedas, aportando solo lo que esta puede mandar al suelo, y desviando el excedente a la otra.
De igual modo que un autoblocante permite trabajar con deslizamiento en ambas ruedas, un torsen también puede hacerlo, dejando el reparto de par al 50%.
Frente a los embragues de discos en aceite, aporta la ventaja de un control automático y sencillo de forma mecánica, pero no le permite modificar el reparto de par cuando ambos ejes o semiejes entran en deslizamiento, cosa que el embrague de discos puede controlar enviando mas par al eje que considere (electrónicamente, prohibido en el caso que nos ocupa).
El perfecto control de aporte de par a cada eje y un control de tracción que elimine el aporte no digerible por las cuatro ruedas, lo hace superior en cuanto a capacidad de tracción frente a ningún otro sistema.
Sin embargo, cara a modificar el comportamiento del vehículo en según que circunstancias, el sistema multidisco facilita el reparto de par a un eje para permitir que este derive, tal vez perdiendo capacidad de tracción pero ganando en agilidad en curvas.
¿Cómo es un TORSEN?
En un torsen se sustituyen los satélites convencionales por tres pares de engranajes helicoidales, engranados dos a dos por piñones de dientes rectos en sus extremos. Los planetarios en este caso son tornillos sin fin, con los cuales engrana cada uno de los engranajes helicoidales.
En curva los satélites giran sobre sus ejes acelerándose uno y frenándose otro para permitir la diferente velocidad de cada rueda. Si se genera el deslizamiento de una rueda los satélites helicoidales no pueden hacer girar mas rápido al planetario, dada la disposición de tornillo sin fin. Como los satélites forman parejas, la reacción de uno frente al otro impide el giro del planetario cuando hay deslizamiento.
El tarado a partir de cual manda el par a la rueda que tiene mejor agarre se determina con el ángulo de la hélice helicoidal.
Esto nos permite, disponer siempre del máximo par en la rueda que mas agarre tiene, sin tener que llegar al deslizamiento en la rueda de menor agarre, y que este propicie el blocaje del diferencial, esto redunda en un mejor comportamiento sin perdidas de tracción en ninguna rueda, mientras hay capacidad de transmitir, lo que favorece las aceleraciones y evita derivas que tengan que ser controladas.
Total... Que estamos como al principio, con dudas de que tipo de autoblocante emplear, pero sabiendo (eso sí) en que destaca cada tipo:
Torsen: Mas económico, mantenimiento nulo, máxima capacidad de tracción. Funcionamiento general mas suave, ya que nunca bloquea totalmente. Posiblemente ideal para superficies deslizantes (Autocross). Pero necesita tener un "punto de referencia" en la rueda opuesta, ya que si la levantamos, o se rompe el semi-eje, nos quedamos sin tracción.
Multidisco de deslizamiento controlado: Mas caro y con necesidad de mantenimiento en algún momento. Tal vez menos tracción, pero mayor agilidad en curvas. El que sea mayoritariamente empleado en CM-España y las pruebas de Cronoescalada italianas, parece indicar una mayor idoneidad para asfalto, pero a un coste superior. Aunque se levante una rueda, o se rompa un semi-eje, el otro seguirá tirando del coche.
Puedes ver un video de como funciona un diferencial Torsen en el siguiente enlace:
http://video.google.es:80/videoplay?docid=-4215721529719316757&q=torsen
Disponemos de diferenciales Torsen en stock y podemos, también, bajo pedido, conseguirlos de discos de deslizamiento controlado regulables por ángulo de rampas.