Tipos de Diferencial
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TIPOS DE DIFERENCIAL
INTRODUCCIN
As como en lnea recta la transferencia de
giro, de la caja de cambios a las ruedas noprecisa de ningn elemento especial, cuando se
aborda una curva el inferior radio de giro de las
rueda interior de un eje frente a la exterior, nos
obliga a intercalar un elemento que permita la
transmisin de par pero con diferencia de
giro entre las mismas.
Para ello se utiliza un mecanismo conocido por el
nombre de diferencial.
El diferencial consta de pin del !rbol de transmisin, corona, planetarios " sat#lites.
$a corona recibe el movimiento del pin de transmisin que puede ser con cambio de
direccin, caso de la propulsin trasera, o en la misma direccin, caso de la traccin
delantera.
%ormalmente la corona se encarga de provocar el ltimo salto en la desmultiplicacin
de la caja, de a& que exista diferencia de tamao entre el nmero de dientes de pin
" corona, esta desmultiplicacin es lo que ll!manos grupo .$a desmultiplicacin se
manifiesta en la relacin entre el nmero de dientes del pin frente a la corona.
$a reduccin de vueltas que se produce, se convierte en una multiplicacin de par en lo
que a corona se refiere.
$a corona, lleva acoplada dos sat#lites, los cuales, en caso de recta manda el
movimiento a los dos semiejes a los que se encuentran engranados, por lo que el
movimiento no produce normalmente un giro de los sat#lites sobre s mismos, solo el
arrastre de los semiejes a trav#s de los planetarios.
El par se transfiere a la corona " esta arrastra a los semiejes reparti#ndose por igual acada uno de los mismos
'uando el ve&culo aborda una curva, la rueda interior a la misma, debe describir un
radio de giro inferior a la situada en el exterior, por lo que debe de reducirse el nmero
de vueltas respecto de la exterior.
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TIPOS DE DIFERENCIAL
Esta reduccin se manifiesta como un freno del semieje interno, el cual genera una
resistencia sobre los sat#lites que le mantienen unido a la corona.
Esta fuerza resistente, genera un par en los sat#lites, que obligan a girar a estos sobre
si mismos, transfiriendo el sobrante de revoluciones &acia el otro semieje. (e forma
que las revoluciones que se pierden en el semieje interno se trasladan al semieje
contrario por medio del giro de los sat#lites, de manera que si uno de ellos se detiene,
el otro girar! al doble de revoluciones que le correspondera caso de que estuviesen
girando los dos.
Podramos concluir diciendo que el diferencial manda par, a cada rueda por igual, " en
caso de una resistencia reparte el par " las revoluciones &acia la que menos resistencia
oponga.
Esto genera ventajas respecto de permitir el giro en una curva, pero cuando una de las
ruedas encuentra una superficie deslizante, el agarre normal de la otra desva todo el
par a la rueda que menos resistencia opone, perdi#ndose todo el par a trav#s de esta,
adem!s de generar efectos indeseados en el comportamiento del ve&culo, por el
deslizamiento de una de sus ruedas, provocando una derivacin del eje donde se
produce.
Para evitar este fenmeno, tanto cuando nos encontramos con superficies deslizantes,
como cuando el par aportado es mu" alto, se puede solucionar con el blocaje de los
diferenciales.
Esta solucin se suele adoptar en ve&culos de traccin trasera, "a que por su menor
peso sobre el eje de traccin, as como su ma"or aporte de par )ve&culos de alta
potencia* suele generar efectos de sobre viraje por p#rdida de traccin que son
indeseables.
TIPOS DE DIFERENCIAL
1. DIFERENCIALES ABIERTOS O CONVENCIONALES:
+on los diferenciales convencionales. Est!n compuestos por dos planetarios " dos, tres
o cuatro sat#lites. Estos planetarios giran a trav#s de los sat#lites. Este tipo de
diferencial no es adecuado para el x, "a que en el caso de circular por terrenos con
poca ad&erencia o mu" abruptos, el diferencial enviara la fuerza al eje con menos o sin
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TIPOS DE DIFERENCIAL
ad&erencia. Este tipo de diferencial se utiliza en ve&culos de traccin simple )x-* " en
algunos x como por ejemplo o"ota /ilux, $and 0over , 1suzu Pic2 up )-.3 " 4.5*, etc.
El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que cuando el ve&culo d# una curva
sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas tra"ectorias sin patinamiento
sobre el suelo. $a necesidad de este dispositivo se explica por el &ec&o de que al dar
una curva el coc&e, las ruedas interiores a la misma recorren un espacio menor que las
situadas en el lado exterior, puesto que las primeras describen una circunferencia de
menor radio que las segundas. El diferencial reparte el esfuerzo de giro de la
transmisin entre los semiejes de cada rueda, actuando como un mecanismo de
balanza6 es decir, &aciendo repercutir sobre una de las dos ruedas el par, o bien las
vueltas o !ngulos de giro que pierda la otra. Esta caracterstica de funcionamientosupone la solucin para el adecuado reparto del par motor entre ambas ruedas
motrices cuando el ve&culo describe una curva, pero a la vez se manifiesta como un
serio inconveniente cuando una de las dos ruedas pierde su ad&erencia con el suelo
total o parcialmente.
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En estas circunstancias, cuando por ejemplo una de las dos ruedas del eje motriz
rueda moment!neamente sobre una superficie deslizante )&ielo, barro, etc*, o bien se
levanta en el aire )a consecuencia de un bac&e o durante el trazado de una curva a alta
velocidad*, la caracterstica de balanza del diferencial da a lugar que el par motor se
concentre en la rueda cu"a ad&erencia se &a reducido. Esta rueda tiende a embalarse,
absorbiendo todo el par, mientras que la opuesta permanece inmvil, lo que se traduce
en p#rdida de traccin del coc&e.
ambi#n el diferencial puede localizarse en la parte delantera del ve&culo.
$a imagen muestra claramente como todo el par de traccin es transmitido &acia el
neum!tico que presenta una superficie deslizante.
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Podemos observar la distribucin del porcentaje del par de traccin durante marc&a
recta " una curva.
2. DIFERENCIALES AUTOBLOCANTES:
Este tipo de diferenciales se utiliza en los ve&culos x o x- modernos. +u
funcionamiento se realiza mediante discos de friccin )similares a los discos de
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embrague*. Estos discos tienen una determinada precarga en su posicin est!tica "
solo liberan al emprender un giro. Esta precarga es reducida "a que debe liberarse
f!cilmente en cada giro que realizamos. En caso de circular por caminos con poca
ad&erencia o en el caso de que uno de nuestros neum!ticos se encuentre en el aire, lafuerza escapara por el neum!tico que m!s libre se encuentre perdiendo casi la
totalidad de la potencia. $a precarga de los diferenciales autoblocantes solo puede
retener una pequea porcin de la potencia del ve&culo. $os tipos de diferenciales
autoblocantes son.
(iferenciales de deslizamiento limitado )viscoso o ferguson " autoblocantes
mec!nicos*
(iferenciales orsen
(iferenciales de deslizamiento controlado )embragues multidisco*
Diferenciales a!"#l"can!es $ec%nic"s:
Estos diferenciales se suelen montar en ve&culos de traccin trasera, de gran
potencia, "a que son susceptibles de perder ad&erencia durante aceleraciones
fuertes en una de las ruedas, siendo necesario el enclavamiento de este adeterminado valor, para evitar un deslizamiento excesivo que generara un
sobreviraje.
7ediante la adopcin de este, se mejora la transmisin de esfuerzo, a la vez que
evita un patinaje continuo de la rueda con menos ad&erencia " sus
consecuencias para la estabilidad.
(e entre los diversos tipos de diferenciales autoblocantes que existen )por conos
de friccin, por discos de friccin, por acople lateral estriado*, sin duda el m!s
utilizado " posiblemente el m!s eficaz es el 8&ornton Po9r:$o28, llamado
tambi#n ;de discos de friccin
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considerable &olgura. Estos alojamientos presentan adem!s dos rampas talladas
formando tambi#n una ;=< de id#ntico !ngulo que la existente en los ejes.
$os piones sat#lites planetarios son an!logos a los de un diferencialconvencional. 'ada pin planetario se acopla sobre sendos bujes estriados,
que a su vez encajan sobre cada una de las dos mitades de la caja diferencial.
Entre cada mitad de la caja " el buje estriado correspondiente existe un
embrague compuesto por discos de friccin " arandelas el!sticas de acero. $os
discos de friccin, interpuestos entre el disco de presin " la pared de la carcasa,
van intercaladas de forma que las que tienen dentado exterior, engranan en
unas ranuras de la carcasa, " las que llevan dentado interior, engranan con los
planetarios.
Ac!aci&n 'el sis!e$a 'e #l"(e"
'uando las dos ruedas gozan de similar ad&erencia, los ejes deslizantes de los
sat#lites est!n sometidos a un esfuerzo que tiende a &acerlos subir por las
rampas en ;=
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las dos ruedas. As, cuando el coc&e da una curva, este pequeo resbalamiento
permite que la rueda exterior gire algo m!s de prisa que la interior,
comport!ndose el dispositivo como un diferencial convencional. En el momento
en que una de las dos ruedas pierde ad&erencia, los sat#lites tienden a girarentre los planetarios " la tensin a que estaban sometidos los ejes de los
primeros disminu"e.
$a posicin de equilibrio de los ejes de sat#lites se rompe " entonces el eje del
lado de la rueda que todava tiene ad&erencia sube por las rampas en ;=?*. Para establecer el
valor a partir del cual funciona el mecanismo de acoplamiento, se basan no en el
exceso de par a cada semieje, sino en la diferencia de revoluciones que este
genera. Es decir, los diferenciales autoblocantes, son diferenciales que permiten
el reparto de revoluciones a cada semieje, pero se bloquean cuando aumentan
las revoluciones de un eje frente al otro en un determinado valor.
'on estos diferenciales se consiguen mejorar las siguientes condiciones de
marc&a del ve&culoB
+e evita, en gran parte, que una rueda patine al arrancar o durante la
marc&a con mala ad&erencia de la calzada.
+e evita igualmente que una rueda patine al saltar por encima de
desigualdades de la calzada.
+e elimina el peligro de patinar al conducir a altas velocidades con una
ad&erencia a la calzada distinta en las ruedas motrices, lo que vale,
principalmente para ve&culos de gran potencia.
+e mejoran las caractersticas de marc&a invernal )nieve, &ielo, etc.*.
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El diferencial autoblocante de l!minas funciona de modo autom!tico, sin
intervencin alguna del conductor.
Estos diferenciales tienen un valor de bloqueo, segn el tipo de ve&culo, entre
aprox. -@? " @?. El efecto de bloqueo se refiere a la friccin interna de los dos
paquetes de discos dispuestos en el c!rter del diferencial, en r#gimen de
dependencia del par de apriete. El par pasa de pin cnico de ataque a la
corona )grupo pin:corona*, " de a& al c!rter del diferencial autoblocante, a
trav#s de los dos discos de empuje )presin* a los dos ejes porta sat#lites, de
estos a los sat#lites, pasando a los piones planetarios " de aqu a los palieres
)semiejes*.
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TIPOS DE DIFERENCIAL
El efecto de bloqueo se produce porque el par que pasa al diferencial no va
directamente al eje porta satlites (7) y satlites (8), como en un diferencial
normal, sino a travs de dos discos de empuje (5) que se encuentran en el
crter del diferencial, apretados de manera que no puedan girar pero s
despla!arse en direcci"n a#ial$
%uesto que los discos e#teriores (&) estn unidos, sin poder girar, con el crter
del diferencial (por las ranuras longitudinales) y las lminas interiores con los
pi'ones planetarios () o de ataque, se dificulta el giro relativo en direcci"n al
diferencial$ as fuer!as de e#pansi"n producen en los acoplamientos de discos
de fricci"n (discos interiores y e#teriores) un par de bloqueo dependiente de la
carga, que est siempre en relaci"n con el par de impulsi"n$ El efecto de
bloqueo se adapta siempre al par motor cambiante y tambin el aumento de par
en las distintas marc*as$
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os diferenciales autoblocantes disponen de una o dos arandelas elsticas (+),
mediante las cuales se forma un par de bloqueo constante con una ante carga
a#ial de los discos$ Estas arandelas elsticas ejercen, en condiciones
e#tremadamente difciles, un efecto de bloqueo inmediato, que representa una
gran ventaja con estado de la cal!ada e#tremadamente deficiente y una mala
ad*erencia entre rueda suelo$
$os diferenciales autoblocantes montados como equipo opcional, o de serie en
los ve&culos, disponen de un valor de bloqueo de de aprox. >? &asta el @?.'onstitu"en una excepcin los diferenciales autoblocantes en ve&culos con
traccin delantera, en los que el valor de bloqueo es de aprox. -@?.
Estos diferenciales no necesitan mantenimiento alguno, aunque en los ve&culos
que se conducen en condiciones de servicio superiores )polica, taxis, etc.* se
recomienda un cambio de aceite del eje trasero cada 4>.>>> 2m.
Diferencial Fer)s"n " Visc" ac"*la'"r:
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Este diferencial autoblocante suele utilizarse como diferencial central en
ve&culos con traccin a las ruedas. Est! constituido por una carcasa solidaria
al !rbol de transmisin que encierra unos discos, de los cuales, unos est!n
unidos a la carcasa " otros al portadiscos solidario al eje de salida, los discos de
ambas series van intercalados " con &endiduras " taladros, a trav#s de los
cuales puede pasar el aceite silicona mezclado con un ->? de aire, que llena
todo el conjunto.
Cna parte del conjunto es solidaria a las ruedas de un eje " la otra a las ruedas
de otro eje. En marc&a recta las ruedas traseras se ven arrastradas por las del
tren que recibe la traccin a trav#s de su contacto con el suelo, gener!ndose
una pequea aportacin de par a trav#s del aceite silicona.
'uando uno de los ejes pierde traccin el deslizamiento que se genera entre los
discos alternos &ace aumentar la temperatura " presin en el aceite silicona que
los envuelve, aumentando las fuerzas de cizalladura, arrastrando los discos
conductores a los conducidos, consigui#ndose un giro solidario entre ambos.
El momento de actuacin lo determina el nmero de discos, los taladros " el aire
que tengan mezclado, no recibiendo en funcionamiento normal nada m!s que
una pequea parte del par a trav#s de #l, apenas un 5>?.
Este diferencial es el m!s usado cuando a un ve&culo de traccin delantera se
le aade la trasera como complemento ante una p#rdida de traccin del tren
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delantero, momento en el que el bloqueo del mismo genera el desvo de par al
otro tren.
El problema que se presenta con este diferencial es que la traccin a las ruedas no es permanente " &a" un cierto retraso desde que empieza a perder
traccin uno de los ejes del ve&culo " el acoplador viscoso empieza a transmitir
el par de traccin al otro eje. Puesto que el lquido viscoso que &a" dentro del
visco acoplador no es un medio fijo de transmisin )depende de la temperatura "
de la diferencia de velocidad entre discos* la traccin a las ruedas no es fija ni
constante.
El uso de estos diferenciales como centrales obliga a utilizar un embrague
autom!tico que desembrague la traccin al segundo eje en el momento de
frenado cuando el ve&culo monte un sistema AD+, "a que como su blocaje se
produce por diferencia de giro entre trenes, este bloqueo que deja sin efecto
diferencial puede afectar al funcionamiento del sistema AD+ que tambi#n va a
vigilar estas diferencias de giro para actuar.
$a introduccin de este embrague autom!tico cuando se monta AD+ )mu"
general &o" da* &ace que se plantee la tercera solucin, que consiste en dotar a
este embrague del efecto de reparto de par, sustitu"#ndose el diferencial por un
embrague multidisco controlado )como ejemploB el /aldex*.
El uso del visco acoplador como diferencial central puede ser que sea menos
eficaz que el sistema de orsen, pero es ciertamente el m!s barato, as que
podemos encontrarlo en muc&os coc&es de serie con traccin total (.
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Ven!a+a: Darato " compacto
Des,en!a+a: Es traccin total ( solo cuando &a" una diferencia
de traccin entre ejes debido a suelo deslizante. +e comporta normalmentecomo un traccin a dos ruedas -(
Este sistema de traccin lo utilizanB = +"ncro, $amborg&ini (iablo =, Porsc&e
FF4GFFH 'arrera " urbo, =olvo 3@> A( " el $ancia (elta integrale
)diferencial central " delantero* etc.
Una al!erna!i,a *ara el ,isc" ac"*la'"res cuando se utiliza junto con undiferencial convencional )como central* &aciendo el primero las veces de
diferencial autoblocante es decir bloquear la transmisin a las ruedas cuando
&a" una diferencia de velocidad entre ambos ejes del ve&culo. 'on este tipo de
transmisin lo que conseguimos es que el ve&culo sea traccin a las ruedas
)(* constantemente " no solo a ratos )perdida de traccin en unos de los
ejes* como el anterior.
O!ra al!erna!i,a al !ili-ar el ,isc" ac"*la'"res cuando se utiliza junto con untren de engranajes epicicloidal como se ve en la siguiente figura. Este sistema lo
utiliza el 7itsubis&i 4>>>I A(.
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El visco:embrague )viscoacoplador* tambi#n se puede usar en el diferencial
delantero o trasero )eje*. Para ello se une el sistema de acoplamiento viscoso a
la carcasa de un diferencial convencional.
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C"nclsi&n
Este sistema de transmisin no es constante al 5>>? tiene un pequeo
deslizamiento )diferencia de velocidad entre ejes* " retraso en su acoplamiento,
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lo que &ace que el par no se transmita igual a los dos ejes. Pero este
inconveniente es menor " por eso ve&culos de grandes prestaciones lo &an
utilizado por su buen equilibrio entre precio " eficacia.
Este sistema de traccin lo utilizanB $ancia (elta 1ntegrale, Jord 0+ 'os9ort&,
7itsubis&i $ancer I+0, 4>>> I =0, +ubaru 1mpreza, o"ota 'elica I.
Diferencial T"rsen
+u nombre procede de las palabras inglesas T"rque Sensitive, que en espaolquieren decir sensible al par, fue inventado por =ernon Ileasman " fabricado por
el Ileason 'orporation.. Es un tipo de diferencial cu"a peculiaridad radica enque reparte la fuerza que procede del motor a las ruedas de forma
independiente a la velocidad rotatoria de cada uno de los dos !rboles o semiejes
de transmisin que parten de #l. +u gran virtud es que puede transmitir, en una
curva, m!s par a la rueda que menos gira, en contraposicin al resto de
diferenciales.
En cualquier diferencial autoblocante, "a sea convencional o viscoso, el reparto
de fuerza entre los dos semiejes se realiza siempre de forma proporcional a su
velocidad de giro, sin embargo el diferencial orsen puede repartir la fuerza del
motor a cada semieje en funcin de la resistencia que oponga cada rueda al
giro, pero al mismo tiempo permite que la rueda interior en una curva gire menos
que la exterior, aunque esta ltima reciba menos par.
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Fnci"na$ien!"
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Dasa su funcionamiento en la combinacin de una serie de engranajes
convencionales " &elicoidales. En concreto, se utilizan tres pares de ruedas
&elicoidales que engranan a trav#s de dientes rectos situados en sus extremos.$a retencin o el aumento de la friccin se produce porque las ruedas
&elicoidales funcionan como un mecanismo de tornillo sinfnB el punto de
contacto entre los dientes se desplaza sobre una lnea recta a lo largo del propio
diente, lo que supone unir al movimiento de giro de las ruedas un movimiento de
deslizamiento que supone friccin. El tarado o grado de resistencia se determina
precisamente por el !ngulo de la lice de estas ruedas &elicoidales.
+i lo comparamos con un diferencial convencional, en un orsen se sustitu"en
los sat#lites convencionales por tres pares de engranajes &elicoidales,
engranados dos a dos por piones de dientes rectos en sus extremos. $osplanetarios en este caso son tornillos sin fin, con los cuales engrana cada uno de
los engranajes &elicoidales.
En curva los sat#lites giran sobre sus ejes aceler!ndose uno " fren!ndose otro
para permitir la diferente velocidad de cada rueda. +i se genera el deslizamiento
de una rueda los sat#lites &elicoidales no pueden &acer girar m!s r!pido al
planetario, dada la disposicin de tornillo sin fin. 'omo los sat#lites forman
parejas , la reaccin de uno frente al otro impide el giro del planetario cuando
&a" deslizamiento.
El tarado a partir de cual manda el par a la rueda que tiene mejor agarre se
determina con el !ngulo de la lice &elicoidal.
Esto nos permite, disponer siempre del m!ximo par en la rueda que mas agarre
tiene, sin tener que llegar al deslizamiento en la rueda de menor agarre, " que
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este propicie el blocaje del diferencial, esto redunda en un mejor comportamiento
sin perdidas de traccin en ninguna rueda, mientras &a" capacidad de transmitir,
lo que favorece las aceleraciones " evita derivas que tengan que ser
controladas.
$os diferenciales traseros autoblocantes tipo orsen " similares no solo actan
en aceleracin sino que tambi#n lo &acen en retencin. En este caso ocurre lo
mismo que en aceleracin, el diferencial aporta m!s par de frenado )de
retencin* a la rueda izquierda o derec&a dependiendo de cu!l tenga m!s
agarre. Es una caracterstica in&erente al diferencial orsen. Por cierto decir que
estos diferenciales se ajustan de forma que cuando el reparto de par a uno u
otro lado llega a un cierto lmite el diferencial se bloquea por completo... " dic&o
porcentaje de bloqueo )lo que &abitualmente se denomina 8tarado8 del
diferencial* suele ser distinto para aceleracin " para retencin.
/a" variasversionesde diferenciales orsen, su constitucin interna cambia
segn el modelo.
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TIPOS DE DIFERENCIAL
En la figura inferior se ve la utilizacin de un diferencial orsen como central " su
situacin en el conjunto de la transmisin. $a marca Audi &a utilizado en sus
modelos Kuattro )traccin a las ruedas* el diferencial orsen como central "
tambi#n en el eje trasero.
Aparte de Audi, pocos fabricantes de coc&es adoptaron el orsen, principalmente
debido a su alto coste econmico. El o"ota, 'elica I es una de las pocas
excepciones. Ctiliz el orsen en el eje trasero. ambi#n $ancia lo utilizo en el
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TIPOS DE DIFERENCIAL
(elta integrale que montaba un diferencial viscoso como central " un orsen
como trasero.
Actualmente el A3 se &a sustituido el torsen central por un multidisco "a que en
realizaciones con cajas de cambio autom!ticas, la presencia de una bomba parasuministrar presin de aceite en la caja de cambios se usa para el accionamiento
del embrague, dejando el torsen para uno de los trenes, donde tambi#n sus
efecto ser! beneficioso.
Ven!a+as 'e la !ili-aci&n 'el 'iferencial T"rsen:
Altos niveles de confort, porque el efecto blocante del diferencial orsen se
genera de forma netamente mec!nica, &all!ndose continuamente en ataque "
reaccionando sin escalonamientos.
+e mantiene siempre la direccionabilidad del ve&culo.
+iempre que los pares de friccin de las ruedas sean suficientes, el diferencial
orsen trabaja de modo completamente imperceptible.
24 PROF. EMERSON ARROYO
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TIPOS DE DIFERENCIAL
%o puede &aber manejos equivocados, porque el diferencial orsen trabaja de
forma autom!tica.
El diferencial orsen funciona ampliamente exento de desgaste.
'on el diferencial orsen, combinado con la funcin del bloqueo diferencial
electrnico E(+ en todas las ruedas, que funciona &asta los 3> 2mG&, el allroad
quattro se mantiene traccionable si slo una rueda sigue teniendo agarre.
25 PROF. EMERSON ARROYO
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TIPOS DE DIFERENCIAL
'omo &emos comentado al principio de este artculo, el diferencial orsen se
complementa perfectamente con los controles de traccin electrnicos
)AD+G'+*, cosa que no ocurre con los diferenciales autoblocantes de
deslizamiento limitado )$+(* que permiten un cierto deslizamiento de las ruedas
antes de actuar por lo que la traccin total no es moment!nea sino que tiene un
cierto retraso, &asta que actan los sistemas de control de traccin tanto el
mec!nico como el electrnico.
C"nclsi&n
El diferencial orsen, nos va a permitir un reparto preciso " exacto del par motor
a las ruedas cuando la transmisin est! exenta de deslizamiento, pero lo
volver! poco !gil, si queremos trabajar con cierto deslizamiento.
26 PROF. EMERSON ARROYO
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TIPOS DE DIFERENCIAL
Puede usarse como diferencial central, delantero o trasero indistintamente. %o
interfiere en el funcionamiento del AD+. $os ve&culos que lo equipan n"
*e'en ser re$"lca'"s bajo riesgo de avera de la transmisin.
Ven!a+asB respuesta r!pida ante perdidas de traccin, traccin
constante a las ruedas.
Inc"n,enien!es: mu" caro " mu" rgido en su funcionamiento no permitecontrolarlo
Sis!e$a al'e/
Este sistema entra dentro de los llamados embragues o acopladores
multidisco se diferencia del visco acoplador en los materiales de los elementos
rozantes, el lquido usado, " el mecanismo de control presentando, por lo dem!s
la constitucin es parecida. 'onsiste tambi#n en un paquete de discos
conductores " conducidos salvo que a&ora los discos transfieren el movimiento
entre ellos por friccin, " en un sistema &idr!ulico que los presiona de igual
modo que un embrague convencional.
Este sistema frente al visco acoplador, mejora en el sentido, en que se puede
mandar par segn la presin ejercida sobre los discos, no requiriendo un
deslizamiento entre ellos para que acte, lo que permite, controlar el reparto no
en funcin de la diferencia de velocidad de giro.
Es mu" til, porque se puede generar repartos de par a uno " otro eje en funcin
del uso que pretendamos del ve&culo, cambiando este reparto sobre la marc&a ,
pudiendo derivar mas par al tren trasero o delantero en funcin de cada
momento, mediante una gestin electrnica que contempla las exigencias delconductor, as como el deslizamiento en alguno de los ejes.
El control del acoplamiento puede ser m!s o menos elaborado, encareciendo la
realizacin segn se &aga este, debiendo ser mu" 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
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desde > al 5>>?, por lo que para la correcta aplicacin de la presin debe
tenerse en cuenta en cada momento, si la diferencia de giro entre ambos trenes
es la normal en una curva o se debe a un deslizamiento de una rueda.
(esde finales de 5FF3, =ol2s9agen substitu" el visco acoplador de sus
modelos de ve&culos +"ncro por un nuevo sistema llamado 8/aldex8. Primero lo
monto en el Audi " el Iolf motion, el nuevo sistema utiliza un diferencial
central de embrague multidisco. En este momento, se ofrece solamente para la
plataforma transversal transverse:engined del golf 1=, pero no &a" razn t#cnica
evita que se aplique a los modelos longitudinal longitudinal:engined de Audi.
Fnci"na$ien!"
+i las ruedas deslizan por encima de un cierto lmite, se produce una diferencia
de giro con relacin a las traseras. Esa diferencia de giro acciona una bomba
&idr!ulica que presiona un juego de discos conectado al motor, con otro
conectado a las ruedas traseras. A medida que aumenta la presin entre los
discos, aumenta la fuerza que reciben las ruedas posteriores. Cn calculador
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electrnico determina la presin que la bomba suministra a los discos. As pues,
en condiciones normales, el sistema de traccin :7otion funciona
pr!cticamente como si se tratara de un traccin delantera normal. En
condiciones extremas puede suceder que las ruedas traseras sean las nicasque transmitan motricidad.
El principio de funcionamiento de este embrague se basa en un conjunto de
discos que conectan el !rbol de transmisin con el diferencial trasero. Estos
discos reciben una presin de aceite, a trav#s del sistema de autobombeo, la
cual regula la cantidad de par a transmitir al eje posterior. +i el tren anterior " elposterior giran a la par, no se produce ningn efecto " el coc&e se comporta
como un traccin delantera normal6 si ocurre un desfase, se genera una presin
de aceite que, conducida &acia pistn de accionamiento , comprime los discos
produciendo la conexin entre ambos ejes.
Pero lo fundamental es la v!lvula reguladora que, controlada por la centralita
electrnica, determina el grado de actuacin del embrague /aldex una vez que
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se genera presin en el circuito &idr!ulicoB si la v!lvula est! cerrada, la eficiencia
es m!xima " el bloqueo, total6 si est! abierta un tercio, deja refluir parte del
aceite &acia el depsito del sistema, permitiendo un resbalamiento limitado " un
reparto de par variable entre ambos ejes6 si est! totalmente abierta, no &a"presin sobre el #mbolo principal, el aceite reflu"e directamente " el tren trasero
permanece desconectado.
Para decidir el grado de actuacin, las condiciones de marc&a son registradas
por medio de sensores en el motor )r#gimen, posicin del acelerador*, en las
ruedas )por los sensores del sistema AD+* " en la carrocera )por un detector de
aceleracin:deceleracin* " toda esta informacin llega a trav#s del 'A%:Dus
)sistema electrnico de intercomunicacin* a un procesador. $os datos son
analizados instant!neamente para reaccionar de forma r!pida " efectiva en cada
situacin.
El sistema /aldex no produce efectos de resistencia en maniobras de
aparcamiento, admite circular con neum!ticos desiguales )con la rueda de
emergencia, por ejemplo*, permite el remolcado del coc&e con un eje levantado
sin crear tensiones internas ", por si fuera poco, combina su efecto con los
dem!s sistemas de seguridad )AD+, E(+ o E+P*, lo que significa un control
absoluto de los movimientos de las ruedas respecto al suelo.
El caso del /aldex simplifica la realizacin frente a la de Porsc&e, por actuar
directamente sobre los discos en vez de tener cada disco un actuador
independiente, de a& que suela funcionar con mu" poco par al eje trasero
modific!ndose este cuando las ruedas delanteras no pueden soportar el aporte
de par.
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El sistema /aldex a evolucionado presentando varias versiones como la que
utiliza los ve&culos de la marca =olvo en sus modelos A( instant traction.
El sistema A( controlado electrnicamente es inteligente. (etecta en qu#
condicin se encuentra el ve&culo " lo que quiere el conductor. Esta informacin
proporciona la base para saber si el sistema tiene que actuar " cmo. En
comparacin con el anterior sistema de traccin integral de =olvo basado en un
diferencial de acoplamiento viscoso, el nuevo sistema A( es muc&o m!s
r!pido en su respuesta. +lo necesita que una de las ruedas delanteras
comience a derrapar un s#ptimo de vuelta para que el sistema desve m!s
potencia a las ruedas traseras.
Esto significa que el nuevo sistema A( proporciona una traccin de salida
muc&o mejor en superficies difciles, minimizando el riesgo, por ejemplo, de que
las ruedas delanteras se &undan en la arena blanda. 'uanto m!s 8pesada8 sea
la superficie de conduccin, por ejemplo, arena mojada o barro, ma"or es la
diferencia " las ventajas en comparacin con el sistema anterior. %ormalmente,entre el @ " el H@ por ciento de la potencia es entregada a las ruedas traseras,
dependiendo de las condiciones de conduccin. $os cambios en la cantidad de
potencia desviada a las ruedas traseras tiene lugar de una manera
extremadamente r!pida, aunque suavemente, sin que el conductor lo advierta
siquiera.
+e comunica con otros sistemas
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El sistema A( est! conectado al sistema 7ultiplex del ve&culo. 'omo
resultado, se comunica con el resto de sistemas del ve&culo para optimizar la
traccin a las cuatro ruedas en todo momento para adecuarse a la situacin deconduccin. Esta comunicacin digital implica al +istema de 'ontrol de raccin
)0A'+*, por ejemplo. ambi#n es posible equipar al =olvo L'> con (+'
)'ontrol de raccin " Estabilidad (in!mico*. $a distribucin de potencia entre la
derec&a " la izquierda es gestionada por el 0A'+, el sistema antiderrapaje de
=olvo. El 0A'+ interviene cuando es necesario, frenando una rueda para
incrementar la potencia relativa de la rueda con la mejor traccin. Esto significa
que el sistema A(, trabajando en combinacin con el 0A'+, puede distribuir
la potencia a las ruedas que tienen la mejor traccin en un momento dado.
'uando se aparca el L'>, el sistema A( es controlado para impedir que los
ejes delantero " trasero 8compitan8 por la potencia &asta el bloqueo total,asegurando una f!cil maniobrabilidad al conductor.
'uando el ve&culo es frenado, se desactiva el sistema de manera que los
sistemas de frenado " AD+ puedan trabajar de forma efectiva, proporcionando
una gran estabilidad unas distancias de frenado cortas. (el mismo modo, el
sistema A( es desactivado por el sistema de 'ontrol de raccin " Estabilidad
(in!mico )(+'* si #ste realiza cualquier intervencin de frenado para
contrarrestar un patinazo.
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En el sistema A( de =olvo, la potencia se distribu"e entre las ruedas
delanteras " traseras a trav#s de un embrague multidisco &medo )/aldex*. $a
funcin de este sistema se divide en tres componentes principalesB
Cna bomba &idr!ulica que es accionada por la diferencia de velocidad entre los
ejes.
Cn embrague multidisco &medo.
Cna v!lvula de control con electrnica.
$a unidad puede ser considerada como una bomba &idr!ulica donde la carcasa
" el pistn con forma de anilla est!n conectados a un eje, mientras que la unidad
de control del pistn est! conectada al otro eje. 'uando ambos ejes giran a la
misma velocidad no se produce ningn bombeo. an pronto surge una diferencia
en la velocidad, comienza el bombeo " el flujo de aceite. (ado que es una
bomba de pistn, la respuesta es pr!cticamente instant!nea, sin retardo debido
a un bombeo lento.
El aceite es suministrado a un pistn de embrague que comprime la
prensaestopas del embrague ", en consecuencia, reduce la diferencia de
velocidad. El aceite vuelve al depsito a trav#s de una v!lvula de regulacinajustable que controla la presin del aceite ", por tanto, la presin en el
embrague. El control electrnico significa que el embrague puede ser adaptado
a diferentes situaciones de conduccin. Mtra ventaja del sistema A(
controlado electrnicamente es que no necesita una consideracin especial en
situaciones especficas. El remolcado " el cambio de ruedas, por ejemplo, se
pueden realizar de la manera &abitual.
El e$#ra)e $l!i'isc" es !ili-a'" *"r "!ras $arcas 'e ,e0cl"sEn el porc&e F@F el reparto de par es permanente )>BH>* lo que implica un
rozamiento continuo entre los discos para adecuar el reparto de par a cadacircunstancia, esto permite que se reparta el par a cada eje considerando la
situacin del coc&e, " el desplazamiento de peso que se produce por
aceleraciones " frenado del mismo. Para un reparto mas preciso se &a creado H
pares de discos con accionamiento independiente en cada uno de ellos. El
embrague multi:discos tiene H pares de discos de friccin, cada par es
controlado independientemente por la computadora " actuado por la presin
&idr!ulica. Esto simplemente iguales a H embragues independientes.
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+alvo en realizaciones mu" elaboradas " caras como la de Porsc&e, este
sistema suele usarse en ve&culos donde funcionan siempre como traccin a
aun eje, permitiendo la conexin autom!tica del otro en circunstanciasdeterminadas. Cna construccin mas barata es la de un embrague multidiscos
pero accionados todos a la vez, el cual es usado en los mercedes matic, lo que
no permite un reparto tan preciso del par entre los ejes de forma continua. Por
eso suele montarse en ve&culos, donde la traccin ser! a - ruedas
normalmente , solo adopt!ndose la traccin al otro eje cuando se observe una
perdida de ad&erencia en el eje motriz, en el caso del mercedes se comporta
como un traccin trasera en situacin normal.
. DIFERENCIALES BLO3UEABLES 4ANUAL4ENTE:
Ctilizan un diferencial abierto con un mecanismo que bloquea, a voluntad, los
sat#lites logrando de esta forma un eje rgido )ambas ruedas giran a la misma
velocidad*. En la posicin de desbloqueado, no incide en lo m!s mnimo en el
manejo en ruta, ciudad, etc. Este tipo de bloqueos de diferencial solo estaba
disponible en ve&culos de guerra, tractores " camiones " su costo es mu"
elevado.
El ARB Air5L"c6erposee la ltima tecnologa en este tipo de diferenciales.Acta mediante un compresor de aire que moviliza una pieza en el ncleo del
diferencial que anula el movimiento de los sat#lites " planetarias, convirtiendo
este eje en rgido )bloqueado al 5>>?*. +e puede activar a cualquier velocidad "
no requiere lubricantes especiales.
BLO3UEO DIFERENCIAL ARB AIR LOC7ER
839 es el #l"(e" cen!ral
El bloqueo central es un dispositivo que se encuentra en algunos ve&culos x
)EjB $and 0over " 7itsubis&i*. El mismo se encuentra en la caja de transferencia
" se encarga de dividir la fuerza &acia el eje delantero " trasero por igual. Este
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tipo de bloqueo nos ser! de gran a"uda mientras tengamos buena ad&erencia
en algunos de nuestros ejes.
El A0D Air:$oc2er es el nico tipo de diferencial bloqueable, que permite al
conductor elegir entre un diferencial abierto o uno bloqueado al 5>>? en
instantes. Es por esta posibilidad que el A0D Air:$oc2er puede instalarse en
ambos ejes )delantero " trasero* sin afectar la direccin de nuestro eje delantero
cuando se encuentra desconectado.
839 es el ARB Air5L"c6er ; c&$" fnci"na
El A0D Air:$oc2er es un bloqueo de diferencial al 5>>?. Est! compuesto por un
ncleo de diferencial que reemplaza al original " un compresor de aire. Al oprimir
la tecla de accionamiento instalada en el tablero, se emite un estimulo el#ctrico
al solenoide que deja pasar el aire comprimido &asta el ncleo de diferencial.
Este aire acciona un pistn anular que anula el movimiento de los sat#lites,&ermanando ambos palieres al movimiento de la corona. (e esta forma
obtenemos el 5>>? de la potencia aplicada al suelo.
'uando desactivamos el bloqueador el aire escapa por la v!lvula del solenoide "
un resorte vuelve el pistn anular a su posicin dejando un diferencial abierto.
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Princi*ales Ven!a+as 'el ARB Air5L"c6er:
F%cil 'e U!ili-ar:
'on solo oprimir un botn desde el interior de la cabina podemos
bloquear o desbloquear el diferencial al 5>>? inclusive mientras estamos
en marc&a.
R"#s!e-:
El ncleo del A0D Air:$oc2er es m!s fuerte que los ncleos originales. En
muc&os de los casos su grado de dureza es m!s del 5>>? superior a la
de los ncleos originales.
Sin 'es)as!e:
Al ser acoplado solo en los momentos de dificultad, no posee casi
desgaste " no requiere ningn cuidado especial. +u desgaste es nfimo
respecto de los autoblocantes de cualquier tipo, "a que estos se
encuentran en permanente friccin )actan mediante discos de
embrague* o los bloqueos mec!nicos, que tienen muc&a ma"or friccin,
desgaste " temperatura.
8C&$" se ins!ala el ARB Air5L"c6er
+u instalacin es bastante sencilla. /a" que remplazar el ncleo original por el
A0D, &acer un pequeo orificio en la parte superior de la carcasa del diferencial
por donde entrara el conducto del aire, instalar el compresor de aire en la cabina
o en el motor )el mismo tiene dimensiones pequeas, de 5 $a x 53 Al x5- An*,
&acer la instalacin el#ctrica )el ramal de cables "a viene incluido* " ubicar la
tecla de accionamiento en el tablero. 0ealizar el cableado de una manguera
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delgada de aire &asta el diferencial. odos los materiales "a vienen provistos con
el Nit. (ic&o trabajo se realiza en 3 /s por un t#cnico especializado en
diferenciales.
BLO3UEO DIFERENCIAL POT
$a
funcin de un diferencial es de permitir la rotacin de dos ruedas de un eje a diferentes
velocidades como por ejemplo cuando se toma una curva. +i el ve&culo no tuviera un
diferencial, la rueda de la parte de afuera causara dao al eje " desgaste innecesario.El diferencial distribu"e la potencia del eje " la canaliza a la rueda que ofrece menos
resistencia. 'uando se conduce en situaciones todo terreno la rueda que ofrece menos
resistencia es normalmente la que esta patinando en la arena o barro o queda en el
aire. $a rueda que patina suele llevarse toda la potencia disponible " es por eso que la
otra rueda no consigue desplazarse " mover el ve&culo.
El sistema 8%o +lip8 de 8Po9ertrax8 es el m!s nuevo en cuanto a tecnologa de
bloqueadores de diferenciales "a que combina las prestaciones de un diferencial de
bloqueo limitado )sin friccin* " de un bloqueador de diferencial convencional.
8C&$" fnci"na
El sistema funciona como un embrague, desbloque!ndose justo cuando se
necesita )ver siguiente punto* mediante el tarado de unos resortes )especficos
para cada ve&culo* al detectar una diferencia de velocidad de giro entre una
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rueda " otra. El sistema es totalmente autom!tico sin necesidad de aire
comprimido, vaco ni cables.
8C%n'" ac!?a
'uando circulamos en lnea recta "a sea por carretera o fuera de ella, no
necesitamos el funcionamiento de un diferencial abierto luego el sistema Po9er
rax est! bloqueado al 5>>?.
'uando trazamos una curva, lo necesario sera que ambas ruedas girasen a
distinta velocidad pero en los diferenciales abiertos, estos suponen una gran
p#rdida de fuerza " traccin. En esta situacin, los sistemas de traccin Po9er
rax dejan de funcionar bloqueados al 5>>? " transmiten la fuerza del motor a la
rueda interior a modo de bloque de deslizamiento limitado pero sin friccin.
Juera de carretera, el sistema Po9er rax acta de igual manera d!ndote en
cada momento lo que necesitas. Por ejemplo si atacamos una zanja a gran
velocidad " una rueda queda al aire, el sistema se desbloquea al detectar la
diferencia de velocidad de giro de una rueda a la otra, dando la traccin a la
rueda que est! en el suelo.
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+i en el mismo caso, cruzamos la zanja a poca velocidad, al no &aber diferencia
de velocidad de giro entre las dos ruedas el sistema contina bloqueado al 5>>?
d!ndote la m!xima traccin.
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8De (9 es!% fa#rica'"
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El material utilizado por los sistemas Po9er rax es O"tanio con una resistencia
un H? superior al titanio.
8Es silenci"s"
+, muc&o. %o es m!s ruidoso que un bloqueo de deslizamiento limitado " con
un funcionamiento mu" suave.
839 )aran!a !iene
- aos de garanta independientemente del tamao de neum!tico.
8C%n!" !ar'a en $"n!arse
'ualquier mec!nico o persona con unos conocimientos medios de mec!nica
puede montar un bloqueo en unas - &oras.
8Pe'" $"n!ar n #l"(e" en ca'a e+e
$a instalacin de los sistemas Po9er trax en el eje delantero de ve&culos de
traccin total, est! desaconsejada )a no ser que instalen un 2it de x-*. Aunque
garantizamos que la instalacin de Po9er trax en el eje trasero, aumentar! las
capacidades de su ve&culo por - con total satisfaccin. En ve&culos
contraccin delantera conectable, se puede instalar en el eje delantero " o
trasero con total satisfaccin.