Diferencial de Acoplamiento de Garras

CONCEPTO
1. El diferencial autoblocante tiene la función de anular el efecto del propio diferencial, que permite que los coches puedan trazar curvas al haber una diferencia de giro entre la rueda exterior y la interior de la curva. Los hay de varios tipos, pero actualmente están proliferando los electrónicos, mucho más versátiles. En este reportaje, te contamos en detalle cómo funciona y para qué sirve este sistema que encontramos habitualmente en coches de corte deportivo como Ford Fiesta ST, Toyota GR Yaris o Mercedes AMG GTC Roadster.
2. Todos los coches necesitan llevar un diferencial en el eje motriz para permitir que pueda trazar una curva. Es un elemento mecánico muy ingenioso que funciona muy bien, pero que, en determinadas situaciones, sería mejor no tenerlo. Para esas situaciones es para lo que se diseñan los diferenciales autoblocantes o los bloqueables
3. El diferencial recibe la fuerza de la salida de la caja de cambios a un engranaje llamado piñón de ataque. Éste hace girar una corona dentada que tiene atornillada un conjunto de piñones, que son los que hacen posible la diferencia de giro. Se denominan satélites y planetarios. Los planetarios van unidos uno a cada semi-eje (cada uno va a una rueda del eje), de forma que su movimiento hace girar las ruedas. Los satélites giran alrededor de los planetarios y son los que permiten la diferencia de giro entre estos últimos. En linea recta, los satélites están quietos y ambos planetarios giran a igual velocidad. En una curva, los satélites empiezan a girar y hacen que los planetarios giren a diferente velocidad. Un diferencial autoblocante es aquel que permite anular el giro de los satélites bloqueándolos según convenga.
¿Cómo se bloquea el diferencial?
1. Bloqueos mecánicos
  1. Existen varios tipos dentro de este grupo; los más frecuentes son los de disco, que se basan en la fricción. Se intercalan una serie de discos especiales en cada semieje, de forma que el rozamiento entre ellos arrastra siempre al semieje opuesto. Cuanto más apretados están, más fricción hay y más arrastran. Son muy efectivos y sencillos, pero tienen bastante desgaste si se abusa de ellos. Otros sistemas se basan en la fuerza centrífuga; comunmente se les llama de “dados”. Básicamente, se trata de unos trinquetes que se expanden con la fuerza centrífuga y engranan en una corona que arrastra el otro semieje. Son muy bruscos y ruidosos y apenas se emplean.
    1. Luego están los diferenciales “Torsen”: la forma de sus engranes hace que trabajen de forma distinta al diferencial convencional. Son súper efectivos, pero muy caros y pesados. Por último tenemos los diferenciales de tipo viscoso. El principio de funcionamiento es el mismo que el de discos: la fricción. El diferencial está bañado en una silicona especial que varía su viscosidad con la temperatura. Cuando hay mucha diferencia de giro entre una rueda y otra, la silicona se calienta y se expande, arrastrando al semi eje opuesto.
2. Bloqueos electrónicos
  1. En este caso, emplean los sensores del ABS y del ESP para decidir cómo debe repartir el diferencial la fuerza. Según convenga, la unidad de mando bloquea más o menos el diferencial gracias a unos embragues intercalados en el diferencial. Estos embragues se accionan normalmente con presión hidráulica. Estos diferenciales precisan de una unidad electrónica que tome la decisión de cómo, cuándo y cuánto bloquearlos. Lo normal es que, ya que tenemos un ordenador que varía el reparto del diferencial, se puedan seleccionar varios programas de trabajo para adaptar el comportamiento del diferencial bien a los gustos del conductor, bien al tipo de superficie sobre el que circulemos. Son los diferenciales activos que se suelen encontrar en coches de tracción integral de altas prestaciones, como los Subaru Impreza o Mitsubishi EVO.
    1. Actualmente, estos avances electrónicos están haciendo que proliferen unos diferenciales que, en lugar de quitar par a la rueda interior, lo que hacen es incrementar el de la rueda exterior, de forma que ayudan a girar el coche en la curva. Es, por ejemplo, el que emplea Porsche en el eje trasero de sus 911; se suelen llamar diferenciales vectoriales.
Para qué sirve el diferencial
1. En una curva, la rueda que va por el interior de la trayectoria recorre una circunferencia de menos perímetro que la del exterior. Si ambas ruedas estuviesen unidas por un mismo eje y girasen solidarias, sólo podrían describir una circunferencia si la que va por el interior patinase. Así,
2. ¿cómo conseguir que la rueda del exterior dé más vueltas que la del interior de la curva? La forma más sencilla es como sucede en los ejes de los trenes, en los que la superficie de rodadura de las ruedas no es plana; es cónica. Sin embargo, los automóviles no van sobre raíles, así que, para permitir que una rueda gire a distinta velocidad que la otra del mismo eje motriz, se intercala entre ambas el diferencial.
3. Cuando circulamos en linea recta, ambas ruedas recorren la misma distancia y ofrecen la misma resistencia a dar vueltas de modo que, en el diferencial, toda la potencia del motor se reparte a partes iguales entre las dos ruedas del mismo eje. Al trazar una curva, la rueda del interior tiene que dar menos vueltas que la exterior, se frena y ofrece una resistencia mayor a girar que la del otro extremo, de modo que el diferencial envía la fuerza del propulsor a la exterior, que es la que menos resistencia ofrece. El mecanismo funciona siempre.
4. Lo malo es que no siempre una rueda que ofrece menos resistencia que la otra al avance lo hace porque estemos trazando una curva: puede que esté sobre el musgo del arcén, una placa de hielo o, simplemente, en el aire. En esas circunstancias, el diferencial enviaría toda la fuerza a la rueda que “gira loca”; la que tiene adherencia se quedaría sin nada. Si no disponemos de un dispositivo que elimine la acción del diferencial, bastaría que una sola rueda no tuviese adherencia para que nuestro coche no se moviera del sitio, aunque fuese un 4×4.

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