Sr. Pera

El diferencial es una pieza de la transmisión que va en el eje motriz (el eje cuyas ruedas hace mover el motor), y hace que la rueda de un lado gire más o menos que la del lado contrario.



Cuando describimos una curva, las ruedas del lado interior recorren menos metros que las del exterior. Por eso el diferencial permite que una rueda gire menos que otra.

Hay diferenciales de muchos tipos, pero podemos resumirlos en 2:

Diferenciales abiertos: Permiten una diferencia libre y total en el giro de ambas ruedas. Es el que llevan la inmensa mayoría de coches de serie, por permitir cualquier tipo de curva con mucha facilidad, sin que ninguna rueda ofrezca resistencia al giro. Son los menos deportivos, porque si vamos fuerte en una curva, y el eje motriz pierde tracción, la rueda exterior (que recibe la mayoría del peso del coche al inclinarse) no recibe fuerza del motor, porque el diferencial la envía casi totalmente a la rueda interior (que lleva menos peso y por tanto gira con mayor facilidad), la cual terminará girando loca y deslizando. Y eso es una pérdida de eficacia enorme.

Diferenciales de deslizamiento limitado o Autoblocantes:  (Siglas LSD, de Limited Slip Differential) Al contrario que los diferenciales abiertos, el autoblocante restringe esa diferencia de giro entre ambas ruedas, haciendo que la rueda exterior (que antes perdía fuerza) reciba mayor par del motor, y la interior (que al llevar menos peso encima tracciona peor) reciba menos. Eso hace que el coche sea mucho más eficaz en las curvas. Los buenos deportivos llevan este tipo de diferenciales. El porcentaje de diferencia que toleran varía según cada modelo, y en los autoblocantes de competición se puede regular.


A parte de esta diferencia, puede haber muchos subtipos que no vamos a detallar, porque se basan en lo ya explicado, pero con un funcionamiento interno diferente.


Para completar el asunto, los coches de 2 ruedas motrices (delanteras o traseras) llevan 1 diferencial, mientras que los coches de tracción integral llevan 3: Uno delantero para repartir el par entre las ruedas delanteras, uno trasero para las ruedas traseras, y uno llamado "central" para repartir el par entre ambos ejes. Por eso traccionan mucho mejor, pero su peso también es bastante mayor. Otro aspecto del que no se suele hablar, es que al triplicar el número de diferenciales (con su complejo sistema de engranajes) se produce una mayor pérdida de potencia efectiva entre el motor y las ruedas (en torno al 10-15% según cada caso).

9 comentarios:

Ovi dijo...

Hola buenas. Por favor podríais aclarme lo siguiente: Vosotros decís que con un diferencial abierto,si vamos fuerte en una curva, y el eje motriz pierde tracción, la rueda exterior (que recibe la mayoría del peso del coche al inclinarse) no recibe fuerza del motor, porque el diferencial la envía casi totalmente a la rueda interior (que lleva menos peso y por tanto gira con mayor facilidad), la cual terminará girando loca y deslizando. Y eso es una pérdida de eficacia enorme. Ahora bien, me pregunto: ¿no sería al revés? Si tomamos fuerte una curva el peso del vehículo por lo general tiende a inclinarse hacia las ruedas interiores a la curva y las exteriores pierden peso. Por tanto, según esto: ¿no debería el diferencial darle mayor fuerza a la rueda exterior que lleva menos peso?
Por favor aclararme esta duda, porque es que no lo acabo de entender.
Enorabuena por el blog, es muy bueno en cuanto al tema de técnica en autmoción.
Por favor podrías escrbir más artículos sobre el complejo mundo de la aerodinámica. Vuestros post son muy interesante y se entienden muy bien.
Un saludo.

Sr. Pera dijo...

Hola Ovi: Me parece que en algún punto has entendido las cosas al revés: Siempre que tomas una curva el peso va al exterior, nunca al interior. Como experimento, coge una bandeja con vasos y cuando camines con ella fíjate hacia dónde se va el peso cuando giras. Es inercia pura y dura.

Se entiende ahora mejor?

Un saludo y gracias por los ánimos!!

Ovi dijo...

A es verdad jajajaja Muy buen ejemplo. No me había dado cuenta.
Disculpa las molestias.
Muchas gracias por la aclaración.
Un saludo.

Sr. Pera dijo...

Me alegro de que ahora quede clarito!! Ojalá todas las dudas fueran así de sencillas!!

openid dijo...

Hasta que punto se puede asemejar un diferencial libre a uno limitado dejando los frenos de la mano de la centralita?
Es decir, lo mismo que con el control de estabilidad (donde la centralita puede frenar ruedas individualmente para rectificar el comportamiento del coche), es posible accionar el freno de la rueda que se está despegando del suelo para que el par acabe en la rueda que tiene pleno agarre?
No pregunto si los coches de hoy en día hacen eso (que también me interesa), sino si sería viable en primer lugar hacerlo, o por el contrario no serviría de nada.

Sr. Pera dijo...

Sí y no.

Tal y como tú lo describes, el diferencial sería un autoblocante electromecánico, que frena la rueda que patina PERO TRANSFIERE PAR A LA OTRA RUEDA. Esa es la clave, entonces si funciona. PERO, lo normal, y creo que es a lo que tú te refieres, es que el control de tracción del coche quiera actuar como un autoblocante, frenando la rueda que patina, pero sin transferir el par a la rueda del otro lado. Eso lo hacen los Audis, los BMW, y otros muchos coches modernos, porque la gente no quiere efectividad, sino seguridad.

En tal caso, por mucho que la centralita frene la rueda que desliza, si no puede enviar par a la rueda opuesta porque el diferencial en realidad es abierto, no conseguimos mejor efectividad, sólo evitar el derrape y que el coche no se desmadre, pero no repartir el par de la forma efectiva como lo hace cualquier autoblocante mecánico convencional. Ese es el problema.

A parte, como se está viendo en los actuales RS3, cuando dicho sistema actúa repetidamente, se produce un lógico calentamiento de los frenos al actuar sobre las ruedas que pierden tracción, lo que hace que si quieres rodar fuerte los frenos desfallezcan y no te duren ni dos asaltos. Un desastre.

Resumiendo: Que por mucha electrónica que regule el tema, si el propio diferencial, de forma mecánica, no tiene la capacidad de bloquear y repartir el par, la centralita no lo va a hacer por arte de magia. Los GTR, Evo, Porsches, Ferrari, y M3 (e46 y e92) combinan el diferencial autoblocante con un control electrónico que regula el porcentaje de bloqueo del mismo (como los F1, por ejemplo), pero siempre combinan las dos partes esenciales: 1) Parte mecánica que permite el bloqueo, y 2) Parte eletrónica que controla dicho bloqueo.

Yo prefiero un autoblocante mecánico de toda la vida, sin complicaciones. No es tan moldeable como un electromecánico, pero desde luego no hay ni comparación con un ESP o similar que quiera disfrazarse de LSD...

openid dijo...

Vale, el tema de la fundicion de frenos ni se me habia pasado por la cabeza xD

En cuanto a lo de si "envian" o no el par sobrante a la otra rueda... no lo he entendido. Me explico: yo de pequeño jugaba con diferenciales libres de lego. En el que simplificando, la velocidad q venia del motor era siempre igual a la suma de las velocidades de las 2 ruedas.

Es decir, pongamos que la velocidad del motor es "10". En linea recta, cada rueda va a "5" (por tanto 5+5 = 10). Con una rueda levantada (un cruce de puentes, por ej), la rueda del suelo va a 0, y la levantada gira el doble de lo normal (0+10 = 10).

Con lo que, si la centralita frena la pata levantada (la hacer ir a 0), la otra debera ir a 10, para que la suma se mantenga (por logica engranajistica).

¿Me equivoco... o me he perdido algun detalle?

Por mi parte tengo precisamente un serie 1 con libre, y cuando una rueda pierde traccion, pos la aceleracion se va a la mierda, por eso me preguntaba si teoricamente seria posible hacer una especie de autoblocante o similar con la centralita (por mera curiosidad cientifica, no porque nadie vaya a hacerlo realmente xD).

openid dijo...

Perdon por el doble posteo, pero creo que se a que te refieres.

En realidad no se trata de "no transferir" el par de una rueda a otra, sino de que la centralita ademas de frenar una rueda, corta el acelerador un poco, no?

Es decir, si inicialmente se va a 5+5=10, cuando pierde traccion en vez de acabar con un 0+10=10 (una rueda yendo al doble de lo normal), pues acaba con un 0+5=5 (porque ha cortao gas y el motor solo va a 5).
O si las condiciones de traccion no son tan malas, tal vez pasar de un 5+5=10 a un 2+5=7, por ej, etc...

Era eso?

Sr. Pera dijo...

A ver a ver a ver: el resultado final es más o menos lo que dices, pero ojo: Lo de que el motor gira a velocidad 10 y cada rueda gira a 5, no es así. Si el motor gira a 10, cada una de las ruedas gira a 10, entiendelo como un eje rígido. Eso hay que tenerlo claro.

Lo normal es que al frenar una rueda que desliza el diferencial actúe sobre la contraria, aunque de forma artificial, y desperdiciando buena parte de la acción de un LSD. Pero ahora mismo me surgen dudas sobre si el BMW Serie 1 actúa así o no. De todas formas, si tienes oportunidad de montar un LSD, hazlo.

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