No es necesario comprender cómo funciona la mecánica de un coche para conducirlo. Sin embargo, el saber no ocupa lugar. Y, puestos a elegir, es mucho mejor conocer cómo funcionan los sistemas de los que dispone nuestro coche. No solo eso. A la hora de comprar, saber que existen determinados sistemas mecánicos pueden ayudarnos a adquirir el vehículo adecuado.
Por norma general, cuando hablamos de la mecánica de un coche, nos centramos en el motor, los sistemas de potenciación y, como mucho, en la transmisión. Sin embargo, en esto último, nos quedamos solamente en la parte superficial, es decir, en la caja de cambios. Pocas veces prestamos atención a un elemento tan importante como el diferencial.
En este artículo, el diferencial va a ser nuestro protagonista. Pero vamos a ir más allá, pues vamos a hablar específicamente del diferencial autoblocante. Que es, sin intención de hacer algún tipo de spoiler, el diferencial que echas de menos cuando el diferencial de toda la vida no da la talla. Vamos a ello.
¿Qué es y cómo funciona un diferencial?¿Cómo funciona un diferencial abierto?Las limitaciones del diferencial abierto¿Cómo funciona un diferencial autoblocante?¿Qué usos tiene un diferencial autoblocante?Tipos de diferenciales autoblocantesDiferenciales mecánicos de discosDiferencial de acoplamiento viscosoDiferencial TorsenDiferencial por bloqueo electrónico
¿Qué es y cómo funciona un diferencial?
Para comprender cómo funciona un diferencial autoblocante, tenemos que dar primero un paso atrás. Hay que entender primero lo básico, que es el funcionamiento del diferencial que lleva cualquier coche normal que ves por la calle.
Un detalle que poca gente observa por su propia cuenta es que las ruedas de un coche no giran al mismo ritmo prácticamente nunca. Independientemente del eje que tenga la tracción, hacer que todos los neumáticos tuvieran constantemente la misma velocidad sería peligroso.
Imagina que tomas una curva cerrada a la derecha con un automóvil de tracción delantera. El neumático delantero derecho no va a tener que girar tanto como el izquierdo. Si ambas ruedas giraran exactamente a la misma velocidad, el coche se deslizaría y sería muy difícil de controlar. Además, nos dejaríamos un dineral en ruedas, pues se desgastarían con más frecuencia.
El diferencial es simplemente un dispositivo mecánico que permite a cada rueda girar al ritmo que toca en cada momento. Hay diferenciales de muchos tipos, pero la mayoría de los vehículos convencionales usan diferenciales abiertos.
¿Cómo funciona un diferencial abierto?
El diferencial abierto, es, por decirlo de alguna manera, el diferencial más básico. Consta principalmente de los siguientes elementos:
Engranaje de corona y piñón: transfieren el movimiento desde el eje de transmisión al conjunto del diferencial.Engranajes satélites (planetarios): son engranajes cónicos que giran alrededor de su propio eje y alrededor del eje común.Engranajes planetarios (solares): van conectados a los semiejes que llevan movimiento finalmente a las ruedas.
Las limitaciones del diferencial abierto
A pesar de que el diferencial abierto es sencillo y barato, tiene unas limitaciones técnicas que lo hacen completamente inútil en determinados campos.
El principal caballo de Troya de este sistema es que en condiciones de baja adherencia, si la rueda motriz pierde contacto con el suelo (un desnivel, nieve…), el diferencial abierto va a mandar todo el par justo a esa rueda. El coche no se moverá del sitio, pues el neumático que está tocando el suelo recibirá poco o ningún torque.
En curvas de alta velocidad, el diferencial abierto tampoco llega a relucir, pudiendo ser el causante de pequeños subvirajes o sobrevirajes si se llega a perder ligeramente la tracción, con el riesgo a perder el control. Esto, casi siempre se va a dar en el ámbito de la competición. Como también ocurre en las aceleraciones fuertes, en los que los diferenciales abiertos son menos eficientes, puesto que, si patina una rueda, la otra no podrá compensar al no recibir el giro necesario.
Por estos motivos, hay circunstancias en las que nos conviene que haya un bloqueo del diferencial. Es decir, forzar a que las dos ruedas motrices giren al mismo tiempo. La forma más drástica de conseguirlo es soldar el diferencial. La otra, un poco más elegante, es usar un diferencial autoblocante.
¿Cómo funciona un diferencial autoblocante?
El diferencial autoblocante viene a solucionar todos los puntos débiles del diferencial abierto, pero sin el peligro que supone conducir con un coche que tiene el diferencial totalmente bloqueado.
El dispositivo está diseñado para que, cuando una rueda comienza a patinar, el sistema se bloquee. Haciendo esto, la rueda que tiene más adherencia va a recibir el par de la transmisión, lo que significa que nosotros como conductores vamos a recuperar el control del vehículo.
¿Qué usos tiene un diferencial autoblocante?
Para la mayoría de los usuarios, tener un coche con diferencial autoblocante no va a suponer una revolución en el día a día. Sin embargo, hay muchos casos en los que conviene conocer este sistema y adquirir un vehículo que disponga de esta tecnología.
Por ejemplo, el bloqueo del diferencial es básico en los vehículos todoterreno. Al fin y al cabo, a la hora de movernos por superficies complicadas como rocas, nieve, barro o arena; el vehículo va a perder la tracción constantemente. Los coches diseñados para off-road (los 4×4) suelen tener un diferencial en cada eje y otro central para distribuir la potencia del motor a cada uno.
En los vehículos deportivos, estos diferenciales también tienen su utilidad. No solo van a mejorar la aceleración y el manejo en curva, sino que van a permitir que el vehículo sea mucho más estable al limitar el patinado de las ruedas.
Por último, tenemos también el caso de las competiciones deportivas. Y en especial, está el caso del drift. Poder cerrar el diferencial es clave para hacer derrapar un vehículo. De lo contrario, solo se derrapará con una rueda. Si bien es cierto que los profesionales suelen usar vehículos de propulsión trasera con el diferencial soldado, existe la posibilidad de comenzar a practicar esta modalidad con diferenciales autoblocantes, lo que permite poder usar el coche también por la vía pública.
Tipos de diferenciales autoblocantes
No hay un solo tipo de diferencial autoblocante. De hecho, cada tipo tiene sus ventajas y sus desventajas en cuanto a durabilidad, precio, eficacia y fiabilidad. En función de las necesidades que tengas, te puede interesar hacer uso de uno u otro:
Diferenciales mecánicos de discos
Este es uno de los tipos más tradicionales y robustos que existen. Utiliza un conjunto de discos de fricción, lo que hace que este diferencial funcione prácticamente igual que un embrague.
Los discos se comprimen entre sí para transferir el par motor entre las ruedas. La mitad de los discos está conectada a un eje de salida, y la otra mitad, al otro eje. Cuando una rueda comienza a patinar, el sistema comprime estos discos, lo que ayuda a transferir más potencia a la rueda que tiene mejor agarre.
Lo mejor de este sistema es que es robusto. El mecanismo es sencillo, funciona con rapidez y es bastante fiable. Sin embargo, los discos se gastan con la fricción y hay que sustituirlos, lo que significa añadir costes de mantenimiento. Por cierto, este sistema es el más usado en alguno de los mejores todoterrenos antiguos e icónicos.
Diferencial de acoplamiento viscoso
Una solución bastante interesante es el diferencial de acoplamiento viscoso. Funcionan mediante un fluido especial de silicona y un conjunto de discos perforados que giran dentro de una cámara sellada. Cuando existe una diferencia de velocidad entre las ruedas, el fluido se calienta y se espesa, lo que genera una resistencia que ayuda a transferir el par a la rueda con mejor agarre.
La principal ventaja de este sistema es su funcionamiento más suave y progresivo, lo que los hace más fáciles de conducir para usuarios menos experimentados. Sin embargo, el calor es su talón de Aquiles. El sistema pierde su eficacia si se sobrecalienta de forma prolongada. Pero lo peor no es eso. El fluido no se puede sustituir. Por tanto, cuando el sistema falla, hay que reemplazar todo el conjunto.
Diferencial Torsen
Uno de los sistemas que más ha calado hasta la fecha es el Torsen (Torque Sensing). Se podría considerar como una evolución sofisticada de los diferenciales que hemos visto en el primer punto.
En lugar de utilizar discos o fluidos viscosos, el sistema Torsen utiliza engranajes helicoidales con un diseño específico. Son bastante complejos por dentro, pero funcionan realmente bien.
Su principal ventaja es que no depende de la fricción para funcionar, lo que se traduce en un desgaste menor, así como en una vida útil más larga. Además, su respuesta es más predecible y consistente. En cuanto a sus puntos débiles, está la propia complejidad, así como el precio.
Diferencial por bloqueo electrónico
Como alternativa o complemento a la mecánica, también tenemos la electrónica. Los dispositivos de este grupo usan sensores y unidades de control para monitorear el giro de las ruedas y ajustar la distribución de par.
La gran ventaja de estos sistemas es que se pueden adaptar a vehículos de distinto tipo. Además, permiten una gran compatibilidad con otros sistemas del vehículo. Sin embargo, el punto débil sigue siendo reseñable. Cuanta más electrónica se equipa a un vehículo, más probabilidad tiene el conjunto de fallar. Estos diferenciales son bastante complejos y, en caso de fallar, tampoco hablamos de reparaciones baratas.
Ahora que sabes todo esto, seguro que comprendes por qué no puedes usar un coche normal fuera del asfalto.Si quieres aprender más sobre mecánica, echa un vistazo a este artículo en el que explicamos qué es el ángulo de Ackermann del coche.
El artículo Qué es y para qué sirve un diferencial autoblocante fue publicado originalmente en Urban Tecno.
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