Cuando un vehículo toma una curva, por ejemplo hacia la derecha, la rueda derecha recorre un camino más corto que la rueda izquierda, ya que esta última se encuentra en la parte exterior de la curva.
Antiguamente, las ruedas de los vehículos estaban montadas de forma fija sobre el eje. Este hecho significaba que una de las dos ruedas no giraba bien, desestabilizando el vehículo. Mediante el diferencial se consigue que cada rueda pueda girar correctamente en una curva, sin perder por ello la fijación de ambas sobre el eje, de manera que la tracción del motor actúa con la misma fuerza sobre cada una de las dos ruedas.
FUNCIÓN
Dos, son las principales funciones que cumple el diferencial.
o La primera de ellas es trasmitir el movimiento de giro del eje de trasmisión a los ejes de las ruedas y generalmente logrando una reducción. Para ello el engranaje que recibe el movimiento del eje de la trasmisión tiene un número de dientes y un diámetro menor que el engranaje que trasmite el movimiento al eje de las ruedas.
o La segunda es, compensar las diferentes velocidades que se producen en dichas ruedas al recorrer una curva. La rueda que recorre la parte exterior a la curva debe recorrer un camino mas largo que la que sigue la curva por la parte interior. Para evitar el deslizamiento de las ruedas, la velocidad de giro de la rueda exterior debe ser superior a la normal y la de la rueda interior debe ser inferior a la normal, efecto que ha de lograrlo el diferencial.
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS
CARCASA O CARTER
Contiene alineado a todo el mecanismo y está compuesta por una parte central donde se ubican el piñón, la corona y un conjunto de engranajes denominados “satélites y planetarios”.
En la carcasa se fijan dos cañoneras o manguetas que alojan a cada uno de los palieres y que componen el eje trasero del vehículo. Para lograr la lubricación de los elementos tiene capacidad para alojar y retener el aceite necesario.
En vehículos con tracción delantera, el conjunto diferencial guarda similitud con el descripto anteriormente, pero para estos casos se aloja adentro de la caja y no tiene cañoneras.
Para poder direccionar las ruedas en una curva, la transmisión desde el diferencial se realiza por “semiejes” que cuentan en sus extremos con “juntas giratorias”, del tipo “cruceta u homocinética”
Mientras que para la tracción trasera con suspensión independiente, el diferencial se fija en la parte trasera del bastidor y los semiejes además de mover las ruedas, cumplen la función de acompañar el movimiento de la suspensión independiente.
PIÑÓN DE ATAQUE
Recibe el giro del eje de salida de la caja y lo transmite a la corona, con la que se encuentra conectada de manera permanente.
CORONA
Recibe el giro del piñón de ataque y lo transforma en dirección útil para la rotación de las ruedas motrices. Por su mayor tamaño con relación al piñón, aumenta considerablemente el torque y lo transmite a las ruedas a través de los palieres o semiejes.
CAJA DE SATÉLITES
Esta fijada a la corona y en ella se encuentran alojados un conjunto de engranajes llamados “satélites y planetarios”.
DIFERENCIAL Ó NÚCLEO
Conjunto de piñones denominados “satélites”, que por lo general son cuatro, que engranan con dos ruedas cónicas llamadas “planetarios”, para cumplir la función de absorber las diferentes velocidades de cada rueda motriz que se produce al doblar.
En el interior de cada planetario encontramos estrías que le permiten conectar los palieres o semiejes.
PALIERES
Conectan el giro del diferencial, por medio de los planetarios con las ruedas.
BLOQUEO DEL DIFERENCIAL
Este sistema fue creado para resolver los inconvenientes que se ocurren a partir de la “pérdida de tracción” en condiciones adversas del camino, cuando la adherencia entre las ruedas matrices y el piso adquiere valores críticos (barro, nieve, ripio, arena, etc.)
En estos casos, inevitablemente se produce el bloqueo del diferencial, por medio de sistemas mecánicos que en forma manual o automática tienen la capacidad de desactivar la función del sistema diferencial y convertirlo en un eje único que transmite equitativamente en la fuerza motriz o torque hacia ambas ruedas.
El sistema “autoblocante” es el utilizado en vehículos livianos mientras que el “bloqueo manual del diferencial” se usa en vehículos pesados, con combinaciones para tracciones múltiples del tipo 4x4; 6x4; 6x6; etc.
AUTOBLOCANTE
Es un mecanismo autónomo que ante el deslizamiento exagerado de una rueda con respecto de la otra frena el sistema planetario logrando un literal bloqueo entre ambos palieres para repartir igualitariamente la fuerza motriz a las ruedas.
COMPONENTES
Se trata de un freno multidisco que presionado por varios resortes ofrece una resistencia constante al sistema planetario generando una acción llamada “deslizamiento controlado”, que desactiva la función diferencial y convirtiéndolo en un eje rígido, permite traccionar ambas ruedas al mismo tiempo y velocidad.
SISTEMA COMBINADO
Brinda la posibilidad de ser autónomo, autoblocante durante su funcionamiento normal o de bloqueo permanente cuando se acciona manualmente
CUBO
Muy utilizados en vehículos livianos, son necesarios para acoplar o desacoplar los palieres del diferencial delantero, de acuerdo a la configuración de tracción 4x4 ó 4x2 elegida por el conductor.
La función de estos cubos es muy importante, ya que la acción de conectar o desconectar la doble tracción desde el comando interior del vehículo sólo logra liberar el cardan delantero de la toma de fuerza de la caja.
Sin embargo veamos que en este caso no desconecta el diferencial delantero, el que seguirá girando, ocasionando mayor consumo de combustible y una reducción de la maniobrabilidad, complicando el manejo sobre todo en alta velocidades.
De esto se desprende la conveniencia de desconectar los palieres con los cubos, dejando de este modo que las ruedas delanteras giren libremente.
SISTEMAS MÁS DIFUNDIDOS:
El de accionamiento manual desde el exterior del vehículo, que actúa sobre cada mecanismo de ambas puntas de los ejes delanteros.
Se trata de una doble acción “si/no” que al girarse a través de una leva de empuje axial, impulsa un buje de conexión con estrías, exteriores para la masa de la rueda e interiores para el palier, formando al conectarse un solo eje con la rueda.
Es importante señalar, que cuando procedemos a desconectar uno de los cubos, retiramos este buje y queda liberado el palier de la rueda correspondiente, por lo tanto esta acción debe realizarse en ambos cubos simultáneamente o contrariamente perderíamos tracción en el eje delantero.
El segundo dispositivo, tiene la ventaja que se acciona desde el interior con el mismo comando de la doble tracción. En este caso, el comando de la caja de transferencia para conectar la tracción 4x4 actúa también sobre un “manguito desplazable” que conecta y desconecta un palier seccionado, dentro del diferencial.
Este sistema fue difundido y es patente de la firma Jeep, pero una versión similar es utilizada por los Mercedes Benz 4x4 utilitarios y, si bien su ventaja principal es la comodidad para el conductor, también se ha mostrado más seguro ya que resulta frecuente que se desatienda la desconexión de los cubos manuales pudiendo llegar a provocar el descontrol del vehículo sobre todo en curvas.
Es conveniente conectar anticipadamente los cubos cuando suponemos la necesidad de usar tracción integral (zonas anegadas, lodazales, etc.) y desconectarlos cuando ya no vamos a utilizarla por ejemplo, al retornar a una ruta normal.
Esto evidencia la necesidad y conveniencia de un entrenamiento para aquellas personas que no cuentan con experiencia en el manejo de vehículos con doble tracción.
Para terminar con este capitulo, conectaremos el caso de la multitracción de los camiones o vehículos pesados, que no cuentan con sistemas exterior o interior que desconecte a los palieres, quedando permanentemente conectados, ya que para estos vehículos resulta innecesario debido a la baja velocidad que desarrollan, particularmente en curvas.
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