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Mecanismo diferencial Un diferencial es el elemento mecánico que permite que la rueda derecha e izquierda de un vehículo giren a revoluciones diferentes, según éste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro. 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. Funcionamiento El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de "U" en el eje. Cuando ambas ruedas recorren el mismo camino, por ir el vehículo en línea recta, el engranaje se mantiene en situación neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando con ello las diferentes velocidades de giro de las ruedas. La diferencia de giro también se produce entre los dos ejes. Las ruedas directrices describen una circunferencia de radio mayor que las no directrices, por ello se utiliza el diferencial. Un vehículo con tracción en las cuatro ruedas puede tener hasta tres diferenciales: uno en el eje frontal, uno en el eje trasero y un diferencial central. En el hipotético caso de que ambos ejes sean directrices, el que tenga mayor ángulo de giro describirá un radio mayor. El diferencial se compone por un piñón, una corona, dos satélites y dos planetarios, y a éstos los cubre la caja del diferencial.

Dado que un diferencial ordinario reparte la fuerza por igual entre ambas ruedas (reparto 50%-50%), la capacidad de tracción máxima es siempre el doble de la de la rueda con menor tracción. En caso de que esta sea cero en una de las ruedas, la capacidad de tracción total es lógicamente cero. Para solucionar este problema se emplean diferenciales autoblocantes o bloqueables. Estos últimos pueden enviar hasta el 100% del par a una sola rueda.

TIPOS DE DIFERENCIAL Diferencial autoblocante (LSD). El diferencial autoblocante limita la posibilidad de que una rueda gire libre respecto a la otra según un grado de resistencia fijo predeterminado; es decir, sólo se anula parte del efecto diferencial. Estos diferenciales se suelen montar en vehículos de tracción trasera , de gran potencia , ya que son susceptibles de perder adherencia durante aceleraciones fuertes en una de las ruedas, siendo necesario el enclavamiento de este a determinado valor , para evitar un deslizamiento excesivo que generaría un sobreviraje. Mediante la adopción de este, se mejora la transmisión de esfuerzo, a la vez que evita un patinaje continuo de la rueda con menos adherencia y sus consecuencias para la estabilidad. El enclavamiento de planetario, y blocaje del mismo se puede producir de varias maneras: mediante unos discos entre corona y planetario que con la aceleración del ultimo generará un desplazamiento axial del mismo y su embrague a la corona. el

blocaje

de

los

satélites

a

un

determinado

numero

de

revoluciones.

Los diferenciales autoblocantes tienen un valor de diseño a partir del cual este alcanza su blocaje. Para establecer el valor a partir del cual se bloquea este mecanismo , se apoyan no 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. En la actualidad han sido desplazado por los controles de tracción electrónicos, los cuales detectan con los captadores de ABS la rueda que patina, frenando la misma y mandando el exceso de par a la otra rueda, de igual forma que haría un diferencial autoblocante. El control de tracción reduce la potencia del motor si el efecto de frenar una rueda no es suficiente , para reducir el par que recibe y canalizarlo adecuadamente de esta forma a la rueda adecuada De este modo la extensión del uso del ABS a sustituido los diferenciales autoblocantes,

al disponer de la bomba de presión de este , así como de sus sensores para generar este mismo efecto que el citado diferencial. Solo vehículos de altas prestaciones siguen montando autoblocantes, ya que se descarga el trabajo de los frenos, e incluso aumenta la capacidad de transmisión de potencia, pero encareciendo el montaje.

Diferencial Torsen El diferencial torsen (nombre oficial Torsen traction) es un tipo de diferencial autoblocante. Fue inventado por el estadounidense Vernon Gleasman y fabricado por Gleason Corporation. Torsen es una contracción del inglés torque sensitive.

Diferencial torsen. El torsen es el único capaz de repartir el deslizamiento de forma independiente a la velocidad de giro de los semiejes. Funciona mediante la combinación de tres pares de ruedas helicoidales que engranan a través de dientes rectos situados en sus extremos (engranajes de concatenación). La retención o el aumento de la fricción se produce porque las ruedas helicoidales actúan como un mecanismo de tornillo sin fin: el punto de o entre los dientes se desplaza sobre una línea recta a lo largo del propio diente, lo que significa la unión del movimiento de giro de las ruedas con el movimiento de deslizamiento que supone fricción. El tarado o grado de resistencia se determina precisamente por el ángulo de la hélice de estas ruedas helicoidales. Lo más interesante del torsen es que puede repartir la fuerza del motor a cada semieje en función 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 última reciba menos par. Diferencial Ferguson El diferencial de acoplamiento viscoso también se conoce como visco acoplador o diferencial tipo Ferguson. En este tipo de diferencial cada semieje está unido a un juego de discos especiales intercalados dentro de una carcasa hermética que contiene un fluido de gran viscosidad (normalmente, silicona). Cuando hay diferencia de giro entre los semiejes, el fluido se vuelve más viscoso y tiende a hacer solidarios los dos juegos de discos, igualando sus velocidades de giro y pudiendo transmitir hasta el cien por cien de la fuerza al eje con mayor adherencia. Pueden utilizarse como diferenciales autoblocantes y también como mecanismos autoblocantes en diferenciales libres, en cuyo caso sólo intervienen cuando hay una gran diferencia de giro entre los ejes. Su tarado varía en función de la separación de los discos y de la viscosidad del fluido.

Diferenciales Abiertos Son los diferenciales convencionales. Están compuestos por dos planetarias y dos, tres o cuatro satélites. Estas planetarias giran a través de los satélites. Este tipo de diferencial no es adecuado para el 4x4, ya que en el caso de circular por terrenos con poca adherencia o muy trialeros, el diferencial enviara la fuerza al eje con menos o sin adherencia. Este tipo de diferencial se utiliza en vehículos de tracción simple (4x2) y en algunos 4x4 como por ejemplo Land Rover 90 y 110 (-99), Pick Up Isuzu (2.8 y 3.1), etc. Diferenciales Autoblocantes Este tipo de diferenciales se utiliza en los vehículos 4x4 o 4x2 modernos. Su funcionamiento se realiza mediante discos de fricción (similares a los discos de embrague). Estos discos tienen una determinada precarga en su posición estática y solo liberan al emprender un giro. Esta precarga es reducida ya que debe liberarse fácilmente en cada giro que realizamos. En caso de circular por caminos con poca adherencia o en el caso de que uno de nuestros neumáticos se encuentre en el aire, la fuerza escapara por el neumático que más libre se encuentre perdiendo casi la totalidad de la potencia. La precarga de los diferenciales autoblocantes solo puede retener una pequeña porción de la potencia del vehículo. Diferenciales Autoblocantes Mecánicos Actúan mediante un par de engranajes tipo perro. Estos engranajes se encuentran permanentemente bloqueados y solo desacoplan en maniobras de giro. Esto nos da un gran incremento del rendimiento en trayectos fuera de ruta. Se recomienda para vehículos que circulen mayor mente fuera de ruta y solo para ser aplicados en el eje trasero. En el caso de circulas por superficies duras y emprender un giro, el mismo se desacopla emitiendo un cierto ruido y en algunos casos de manera algo brusca. Las marcas más conocidas de este tipo de bloqueos son Lock Right, Detroit Locker, etc. Diferenciales Bloqueables manualmente Utilizan un diferencial abierto con un mecanismo que bloquea, a voluntad, los satélites logrando de esta forma un eje rígido (ambas ruedas giran a la misma velocidad). En la posición de desbloqueado, no incide en lo más mínimo en el manejo en ruta, ciudad, etc. Este tipo de bloqueos de diferencial solo estaba disponible en vehículos de guerra, tractores y camiones y su costo es muy elevado. El ARB Air-Locker Posee la última tecnología en este tipo de diferenciales. Actúa mediante un compresor de aire que moviliza una pieza en el núcleo del diferencial que anula el movimiento de los satélites y planetarias, convirtiendo este eje en rígido (bloqueado al 100%). Se puede activar a cualquier velocidad y no requiere lubricantes especiales. El ARB Air-Locker es un bloqueo de diferencial al 100%. Está compuesto por un núcleo de diferencial que reemplaza al original y un compresor de aire. Al oprimir la tecla de accionamiento instalada en el tablero, se emite un estímulo eléctrico al solenoide que deja pasar el aire comprimido hasta el núcleo de diferencial. Este aire acciona un pistón anular

que anula el movimiento de los satélites, hermanando ambos palieres al movimiento de la corona. De esta forma obtenemos el 100% de la potencia aplicada al suelo. Cuando desactivamos el bloqueador el aire escapa por la válvula del solenoide y un resorte vuelve el pistón anular a su posición dejando un diferencial abierto. Diferenciales de desplazamiento limitado (LSD) Los LSD, en sus tipos por engranajes y por embragues transfieren sólo una fracción del torque disponible al lado que no está patinando. Esto no es tan bueno como un bloqueador, pero puede ser suficiente para salir. Muchos vehículos están disponibles con LSDs como opción de fábrica. Los LSD no son adecuados para usar en ejes delanteros desconectables. El único LSD por engranajes que conozco es fabricado por Dyneer, la compañía que fabrica el Detroit Locker. Funciona haciendo que la diferencia de velocidad entre los ejes active un engranaje que reduce la libertad de movimiento de ese lado. Esto transfiere torque a la otra rueda mientras la diferencia de velocidad de giro sea suficiente para mantener activado el engranaje. Este tipo de diferencial no requiere servicio especial ni lubricantes especiales. Su principal desventaja es la debilidad mecánica. El True-Trak está disponible solamente para vehículos más livianos y es recomendado solamente para offroad liviano a mediano. Los LSD activados por embragues son los más comunes dispositivos para incrementar la tracción. Es el más barato pero también el menos capaz. Usa un embrague o conjunto de ellos para unir los ejes cuando la diferencia de velocidad entre ambos semiejes es suficientemente alta. El embrague no transmite todo el torque disponible cuando está nuevo y se vuelve menos efectivo cuando pasa el tiempo, eventualmente perdiendo toda su capacidad. El embrague debe ser reemplazado periódicamente. Se requiere usar lubricantes especiales para incrementar la fricción en el embrague.

“AÑO DE LA INTEGRACIÒN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

INSTITUTO SUPERIO TECNOLOGICO PUPLICO BELLAVISTA ESPECIALIDAD:

MECANICA AUTOMOTRIZ MODULO: II TEMA: DIFERENCIAL

TIPOS DE DIFERENCIALES. PROFESOR: EDINSON REGALADO FLORES ALUMNO: EINER VERA DAVILA MARJON CACHIQUE SANGAMA ALFREDO RIVERO ASENCIO IVAN VASQUEZ USHIÑAHUA FRANK TAPULLIMA SALAS

LUGAR Y FECHA: BELLAVISTA 04 DE MAYO DEL 2012.