Cuando estudiamos el sistema de transmisión de vehículos de cuatro o varios-ejes, nos familiarizamos con frases como caja de cambios, eje de transmisión, eje motriz, diferencial, etc. Un motor produce potencia. Y el embrague transfiere potencia a la caja de cambios que proviene del motor, y la caja de cambios transfiere la potencia al eje motriz. Finalmente, el eje motriz proporciona movimientos a la rueda motriz, que puede ser una rueda trasera, una delantera o una rueda total. Depende completamente del tipo de sistema de conducción de un vehículo. Antes de que la potencia se transmita al eje motriz, pasa a través del diferencial. Entonces, en este post sabremos que, ¿Qué es un diferencial? ¿Y cómo funciona? ¿Cuál es el significado de diferencial? Tipos de diferencial en automóviles y etc.
¿Qué es el diferencial?
El Diferencial es un mecanismo que diferencia la relación de transmisión de potencia a las ruedas. Generalmente se utiliza en vehículos para permitir un giro suave y eficiente. El diferencial está ubicado en un eje motor. La transmisión final también está integrada con diferencial. La transmisión final es la última etapa en la transmisión de potencia desde el motor a la rueda motriz. Reduce la velocidad del eje de salida de la caja de cambios para armonizar con las ruedas motrices.
Como puedes ver a continuación en la imagen, el cubo del diferencial se encuentra en el eje trasero. Donde se trata del diseño de un vehículo con eje motriz-trasero.
Básicamente, el engranaje diferencial consta de tres ejes. Un eje es el eje de entrada de potencia, que está conectado al eje de la hélice. Otros dos ejes son los ejes de salida, que transfieren el movimiento a la rueda motriz. Estos ejes están conectados con el conjunto de engranajes cónicos en la carcasa. El diferencial permite mayores rpm a la rueda exterior y reduce la velocidad de la rueda interior al girar el vehículo.
Sin diferencial, es imposible realizar un giro rápido a mayor velocidad.
Construcción de diferencial:
Como se muestra en la imagen de arriba, hay varias partes en esta unidad diferencial. Este es un diferencial abierto. Un piñón está montado en el eje del piñón. En realidad, este eje de piñón es un eje de hélice. Este piñón hace girar la corona dentada grande. Una unidad portadora está montada en la corona dentada. Consta de dos piñones cónicos (piñones planetarios) y dos engranajes cónicos (planetarios). Los engranajes cónicos solares están conectados con el semieje del eje trasero. Una carcasa de diferencial cubre todo este conjunto. Y la carcasa del eje cubre el medio eje.
Trabajo del diferencial:
¿Qué sucede en el caso del diferencial cuando el vehículo avanza en línea recta?
Cuando un vehículo avanza en línea recta, el conjunto del engranaje diferencial (conjunto completo) gira como una unidad. En esta unidad se encuentran la corona dentada, ambos engranajes laterales del diferencial y ambos ejes. Los dos piñones planetarios no giran con el eje del piñón. Porque aplican la misma fuerza sobre los piñones solares. Por lo tanto, ambos piñones planetarios giran a las mismas revoluciones que la corona.
¿Qué sucede en el caso del diferencial cuando el vehículo gira a la derecha?
Durante el giro a la derecha, la rueda derecha (interior) del vehículo gira más lento que la rueda izquierda (exterior). Dentro de la caja del diferencial, el piñón planetario gira sobre su propio eje-junto con la corona dentada. Esto permite la rotación independiente de ambas ruedas laterales. A medida que el portador gira con la corona, el piñón planetario gira a las mismas rpm. Pero, debido a que el piñón gira sobre el eje propio-, reduce las rpm del engranaje solar derecho y aumenta las rpm del engranaje solar izquierdo. La acción viceversa-sucede mientras el vehículo gira a la izquierda. el piñón plano reduce las rpm del planeta del lado izquierdo y aumenta las rpm del planeta del lado derecho. Para una mejor comprensión, vea este video.
Otros usos del diferencial:
El engranaje diferencial ayuda al girar y tomar curvas a una velocidad continua. También tiene otros usos. Como,
Transfiere potencia a 90 grados con rpm independientes cuando es necesario.
Reduce las rpm de los piñones en la corona. Como resultado, se reducen las revoluciones y se aumenta el par en las ruedas.
Tipos de diferenciales:
Los tipos de diferencial en los automóviles son:
Diferencial abierto o convencional (lo hemos estudiado en este post).
Diferencial de deslizamiento limitado (LSD).
Bloqueo del diferencial.
Diferencial de vectorización de par
Caso diferencial
cortesía de American Axle & Manufacturing, Inc.
Eje trasero CV
cortesía de American Axle & Manufacturing, Inc.