7/31/2019 Tipos de Diferenciales

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TIPOS DE DIFERENCIALES

Podemos distinguir tres tipos de diferenciales autoblocantes:

1. Diferenciales de deslizamiento limitado (viscoso o ferguson y autoblocantes

mecnicos)2. Diferenciales de deslizamiento controlado (embragues multidisco)3. Diferenciales Torsen (Torque Sensitive)

1. Diferenciales con autoblocante mecnico (LSD)

Estos diferenciales se suelen montar en vehculos de traccin trasera , de gran potencia ya que son susceptibles de perder adherencia durante aceleraciones fuertes en una delas ruedas, siendo necesario el enclavamiento de este a determinado valor , para evitar un deslizamiento excesivo que generara un sobre viraje.

Mediante la adopcin de este, se mejora la transmisin de esfuerzo, a la vez que evitaun patinaje continuo de la rueda con menos adherencia y sus consecuencias para laestabilidad.

El enclavamiento de planetario, y blocaje del mismo se puede producir de variasmaneras: mediante unos discos entre corona y planetario que con la aceleracin delltimo generar un desplazamiento axial del mismo y su embrague a la corona. Elblocaje de los satlites a un determinado numero de revoluciones.

Los diferenciales autoblocantes tienen un valor de diseo a partir del cual este alcanzasu blocaje. Para establecer el valor a partir del cual se bloquea este mecanismo, seapoyan no el exceso de par a cada semieje, sino en la diferencia de revoluciones queeste genera.

Es decir, los diferenciales autoblocantes, son diferenciales que permiten el reparto derevoluciones a cada semieje, pero se bloquean cuando aumentan las revoluciones de uneje frente al otro en un determinado valor.

En la actualidad han sido desplazados por los controles de traccin electrnicos, loscuales detectan con los captadores de ABS la rueda que patina, frenando la misma ymandando el exceso de par a la otra rueda, de igual forma que hara un diferencialautoblocante.

El control de traccin reduce la potencia del motor si el efecto de frenar una rueda noes suficiente, para reducir el par que recibe y canalizarlo adecuadamente de esta formaa la rueda adecuada. De este modo la extensin del uso del ABS a sustituido losdiferenciales autoblocantes, al disponer de la bomba de presin de este , as como desus sensores para generar este mismo efecto que el citado diferencial.

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Solo vehculos de altas prestaciones siguen montando autoblocantes, ya que sedescarga el trabajo de los frenos, e incluso aumenta la capacidad de transmisin de

potencia, pero encareciendo el montaje.

2. Diferencial FERGURSON o viscoacoplador (VLSD)

Es el ejemplo ms fcil y barato de diferencial bloqueable, suele situarse de diferencialcentral. Est presente en modelos como los Silvia 200Sx de chasis s14. Est constituido

por una carcasa solidaria al rbol de transmisin que encierra unos discos, de loscuales, unos estn 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 travs de loscuales puede pasar el aceite silicona mezclado con un 20% de aire, que llena todo elconjunto.

Una parte del conjunto es solidaria a las ruedas de un eje y la otra a las ruedas de otroeje. En marcha recta las ruedas traseras se ven arrastradas por las del tren que recibela traccin a travs de su contacto con el suelo, generndose una pequea aportacinde par a travs del aceite silicona. Cuando uno de los ejes pierde traccin eldeslizamiento que se genera entre los discos alternos hace aumentar la temperatura y

presin en el aceite silicona que los envuelve, aumentando las fuerzas de cizalladora,arrastrando los discos conductores a los conducidos, consiguindose un giro solidarioentre ambos.

El momento de actuacin lo determina el nmero de discos, los taladros y el aire quetengan mezclado, no recibiendo en funcionamiento normal nada mas que una pequea

parte del par a travs de l, apenas un 10%, este es el mas usado cuando a un vehculode traccin delantera se le aade la trasera como complemento ante una perdida detraccin del tren delantero. Momento en el que el bloqueo del mismo genera el desvo

de par al otro tren. Caso de los sincros en los Volkswagen.

El uso de estos diferenciales como centrales obliga a un embrague automtico quedesembrague la traccin al segundo eje en el momento de frenado, ya que como sublocaje se produce por diferencia de giro entre trenes, este bloqueo que deja sin efectodiferencial puede afectar al funcionamiento del sistema ABS que tambin va a vigilar estas diferencias de giro para actuar.

La introduccin de este embrague automtico cuando se monta ABS (muy general hoyda) hace que se plantee la tercera solucin, que consiste en dotar a este embrague delefecto de reparto de par, sustituyndose el diferencial por un embrague multidiscocontrolado.

3. Embrague multidisco

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Este sistema difiere del anterior (un viscoacoplador): en los materiales de elementosrozantes, el lquido usado, y el mecanismo de control presentando, por otro lado unadisposicin parecida.

Consiste tambin en un paquete de discos conductores y conducidos salvo que ahoralos discos transfieren el movimiento entre ellos por friccin, y en un sistema hidrulico

que los presiona de igual modo que un embrague convencional.

Este sistema frente al ferguson, mejora en el sentido, en que se puede mandar par segnla presin ejercida sobre los discos, no requiriendo un deslizamiento entre ellos paraque acte, lo que permite, controlar el reparto no en funcin de la diferencia develocidad de giro.

Es muy til, porque se puede generar repartos de par a uno y otro eje en funcin deluso que pretendamos del vehculo, cambiando este reparto sobre la marcha, pudiendoderivar mas par al tren trasero o delantero en funcin de cada momento, mediante unagestin electrnica que contempla las exigencias del conductor, as como eldeslizamiento en alguno de los ejes.

El control del embrague puede ser ms o menos elaborado, encareciendo la realizacinsegn se haga este, debiendo ser muy preciso para permitir repartos continuos de par entre ambos ejes.

Es de considerar que la presin sobre los discos debe permitir el paso de par desde 0 al100%, por lo que para la correcta aplicacin de la presin debe tenerse en cuenta encada momento, si la diferencia de giro entre ambos trenes es la normal en una curva ose debe a un deslizamiento de una rueda. En el porche 959 el reparto de par es

permanente (40:60) lo que implica un rozamiento continuo entre los discos paraadecuar el reparto de par a cada circunstancia, esto permite que se reparta el par acada eje considerando la situacin del coche, y el desplazamiento de peso que se

produce por aceleraciones y frenado del mismo. Para un reparto mas preciso se hacreado 6 pares de discos con accionamiento independiente en cada uno de ellos.

Una construccin mas barata es la de un embrague multidisco pero accionados todos ala vez, el cual es usado en los mercedes 4 matic, lo que no permite un reparto tan

preciso del par entre los ejes de forma continua. Por eso suele montarse en vehculos ,donde la traccin ser a 2 ruedas normalmente , solo adoptndose la traccin al otroeje cuando se observe una perdida de adherencia en el eje motriz, en el caso delmercedes se comporta como un traccin trasera en situacin normal.

Las realizaciones de Volkswagen y Audi en motor transversal (golf y A3 ) se realizancon el sistema HALDEX que sustituy a las realizaciones sincros dotadas de un

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ferguson central. El caso del Haldex simplifica la realizacin frente a la de Porsche, por actuar directamente sobre los 7 discos en vez de tener cada disco un actuador independiente, de ah que suela funcionar con muy poco par al eje traseromodificndose este cuando las ruedas delanteras no pueden soportar el aporte de par.

Salvo en realizaciones muy elaboradas y caras como la de Porsche, este sistema sueleusarse en vehculos donde funcionan siempre como traccin a aun eje, permitiendo laconexin automtica del otro en circunstancias determinadas.

Actualmente el A8 se ha sustituido el torsen central por un multidisco ya que enrealizaciones con cajas automticas, la presencia de una bomba para suministrar

presin de aceite en la caja se usa para el accionamiento del embrague, dejando eltorsen para uno de los trenes, donde tambin su efecto ser beneficioso.

4. Diferencial TORSEN

Los diferenciales TORSEN reciben el nombre de un acrnimo de Torque Sensitive, loque se podra traducir como sensible al par. Aportan una ventaja frente a todos lossistemas estudiados, no son diferenciales exactamente autoblocantes, ya que no sebloquean para un determinado cantidad de revoluciones, sino que envan el par a larueda que mejor puede traspasarla al suelo.

Frente a los diferenciales autoblocantes tradicionales, evitan el deslizamiento de una delas ruedas, aportando solo lo que esta puede mandar al suelo, y desviando el excedentea la otra. De igual modo que un autoblocante permita trabajar con deslizamiento enambas ruedas, un torsen puede hacerlo de igual manera, dejando el reparto de par entre ejes al 50%.

Frente a los embragues de discos en aceite, aportan la ventaja de un controlautomtico y sencillo de forma mecnica, pero no le permite modificar el reparto de

par cuando ambos ejes o semiejes entran en deslizamiento cosa que el embrague dediscos puede controlar enviando ms par al eje que considere.

El perfecto control de aporte de par a cada eje y un control de traccin que elimine elaporte no digerible por las cuatro ruedas, lo hace superior en cuanto a capacidad detraccin frente a ningn otro sistema.

Sin embargo cara a modificar el comportamiento del vehculo en segn quecircunstancias, el sistema multidisco facilita el reparto de par a un eje para permitir que este derive, tal vez perdiendo capacidad de traccin pero ganando en agilidad encurvas.

Cmo es un TORSEN?

En curva los satlites giran sobre sus ejes acelerndose uno y frenndose otro para permitir la diferente velocidad de cada rueda. Si se genera el deslizamiento de unarueda los satlites helicoidales no pueden hacer girar ms rpido al planetario, dada ladisposicin de tornillo sin fin. Como los satlites forman parejas, la reaccin de uno

frente al otro impide el giro del planetario cuando hay deslizamiento.

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El tarado a partir de cual manda el par a la rueda que tiene mejor agarre se determinacon el ngulo de la hlice helicoidal.

Esto nos permite, disponer siempre del mximo par en la rueda que mas agarre tiene,sin tener que llegar al deslizamiento en la rueda de menor agarre, y que este propicie elblocaje del diferencial, esto redunda en un mejor comportamiento sin perdidas detraccin en ninguna rueda, mientras hay capacidad de transmitir, lo que favorece lasaceleraciones y evita derivas que tengan que ser controladas.

TIPOS DE MANDOS FINALES

1. Mando final de reduccin simple

El pin de mando final impulsa un engranaje nico de mando mas grande conectadodirectamente a la rueda motriz. Hay una reduccin de engranajes de pin de mando

final

2. Mando final de reduccin doble

El mando final de reduccin doble tiene dos conjuntos planetarios para dosreducciones de engranaje. El eje impulsa el engranaje central interior. El portador interior se mueve alrededor de la corona. El portador planetario interior est estriado

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al engranaje central exterior. El engranaje central exterior gira a la misma velocidad del portador planetario interior. El portador planetario exterior se mueve alrededor dela corona y produce la segunda reduccin de engranaje. El portador planetarioexterior est empernado a la rueda.

3. Mando final planetario

El grupo de planetarios realiza la reduccin de engranajes y suministra una mximareduccin en un pequeo espacio El eje impulsa al engranaje central, la corona semantiene fija y el portador transfiere la potencia La reduccin de velocidad del motor

se efecta entre cada uno de los engranajes desde el pin del mando final hasta larueda motriz que impulsa la cadena.