Sobre diferenciales autoblocantes

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Sobre diferenciales autoblocantes

Mensaje por Domin el 23/7/2012, 10:44

¿Qué es un diferencial autoblocante? ¿por qué está?

Este consiste en un diferencial que permite el desvío de giro diferenciado a cada uno de los semiejes , pero solo hasta un determinado valor, excedido el cual este mecanismo se bloquea , permitiendo que ambas ruedas giren a unas revoluciones similares , evitando la pérdida completa de par por una de ellas.

Este sistema permite que el par no se pierda siempre por la rueda de menos resistencia.

Su necesidad se plantea en vehículos, que bien por su elevada potencia a transferir al suelo, o por su tendencia a circular en superficie deslizantes puedan encontrarse con circunstancia de que una de las ruedas tractoras deslice , perdiéndose toda la capacidad de tracción.

Va a ser en vehículos de altas prestaciones y aquellos dotados de tracción total, los idóneos para su montaje.

Puede parecer un contrasentido equipar a un vehículo de tracción total con este tipo de diferenciales, ya que por lógica sus necesidades de esfuerzo tractor en cada neumático estarán mas relajadas; pero su facilidad para circular por zonas de firme poco adherente, puede volverse en contra, la existencia de una sola rueda en una superficie deslizante puede hacer perder toda la capacidad tractora si no se dota de este tipo de diferenciales.

Tipos de diferenciales autoblocantes

Podemos distinguir tres tipos de diferenciales autoblocantes:

Diferenciales de deslizamiento limitado (viscoso o ferguson y autoblocantes mecánicos)
Diferenciales de deslizamiento controlado (embragues multidisco)
Diferenciales torsen.
Diferenciales con autoblocante mecánico

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 FERGURSON o viscoacoplador

Es el ejemplo mas fácil y barato de diferencial bloqueable, suele situarse de diferencial central.

Está constituido por una carcasa solidaria al árbol de transmisión que encierra unos discos, de los cuales, unos están unidos a la carcasa y otros al portadiscos solidario al eje de salida, los discos de ambas series van intercalados y con hendiduras y taladros , a través de los cuales puede pasar el aceite silicona mezclado con un 20% de aire, que llena todo el conjunto.

Una parte del conjunto es solidaria a las ruedas de un eje y la otra a las ruedas de otro eje.

En marcha recta las ruedas traseras se ven arrastradas por las del tren que recibe la tracción a través de su contacto con el suelo , generándose una pequeña aportación de par a través del aceite silicona.

Cuando uno de los ejes pierde tracción el deslizamiento que se genera entre los discos alternos hace aumentar la temperatura y presión en el aceite silicona que los envuelve , aumentando las fuerzas de cizalladura, arrastrando los discos conductores a los conducidos, consiguiéndose un giro solidario entre ambos.

El momento de actuación lo determina el número de discos , los taladros y el aire que tengan mezclado, no recibiendo en funcionamiento normal nada mas que una pequeña parte del par a través de él , apenas un 10% , este es el mas usado cuando a un vehículo de tracción delantera se le añade la trasera como complemento ante una perdida de tracción del tren delantero. momento en el que el bloqueo del mismo genera el desvío de par al otro tren. Caso de los sincros en los Volkswagen.

El uso de estos diferenciales como centrales obliga a un embrague automático que desembrague la tracción al segundo eje en el momento de frenado, ya 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 ABS que también va a vigilar estas diferencias de giro para actuar.

La introducción de este embrague automático cuando se monta ABS (muy general hoy día) hace que se plantee la tercera solución, que consiste en dotar a este embrague del efecto de reparto de par, sustituyéndose el diferencial por un embrague multidisco controlado.

Embrague multidisco

Este sistema difiere del anterior (un viscoacoplador): en los materiales de elementos rozantes, el líquido usado, y el mecanismo de control presentando, por otro lado una disposición parecida.

Consiste también en un paquete de discos conductores y conducidos salvo que ahora los discos transfieren el movimiento entre ellos por fricción , y en un sistema hidráulico que los presiona de igual modo que un embrague convencional.

Este sistema frente al ferguson, mejora en el sentido, en que se puede mandar par según la presión ejercida sobre los discos, no requiriendo un deslizamiento entre ellos para que actúe, lo que permite, controlar el reparto no en función de la diferencia de velocidad de giro.

Es muy útil, porque se puede generar repartos de par a uno y otro eje en función del uso que pretendamos del vehículo, cambiando este reparto sobre la marcha , pudiendo derivar mas par al tren trasero o delantero en función de cada momento, mediante una gestión electrónica que contempla las exigencias del conductor, así como el deslizamiento en alguno de los ejes.

El control del embrague puede ser mas o menos elaborado, encareciendo la realización según se haga este, debiendo ser muy preciso para permitir repartos continuos de par entre ambos ejes.

Es de considerar que la presión sobre los discos debe permitir el paso de par desde 0 al 100%, por lo que para la correcta aplicación de la presión 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.

En el porche 959 el reparto de par es permanente (40:60) lo que implica un rozamiento continuo entre los discos para adecuar el reparto de par a cada circunstancia , esto permite que se reparta el par a cada eje considerando la situación del coche, y el desplazamiento de peso que se produce por aceleraciones y frenado del mismo. Para un reparto mas preciso se ha creado 6 pares de discos con accionamiento independiente en cada uno de ellos.

Una construcción mas barata es la de un embrague multidiscos pero accionados todos a la vez , el cual es usado en los mercedes 4 matic, lo que no permite un reparto tan preciso del par entre los ejes de forma continua.

Por eso suele montarse en vehículos , donde la tracción será a 2 ruedas normalmente , solo adoptándose la tracción al otro eje cuando se observe una perdida de adherencia en el eje motriz, en el caso del mercedes se comporta como un tracción trasera en situación normal.

Las realizaciones de volkwagen y audi en motor transversal (golf y A3 ) se realizan con el sistema HALDEX que sustituyó a las realizaciones sincros dotadas de un ferguson central.

El caso del Haldex simplifica la realización frente a la de Porsche, por actuar directamente sobre los 7 discos en vez de tener cada disco un actuador independiente, de ahí que suela funcionar con muy poco par al eje trasero modificándose este cuando las ruedas delanteras no pueden soportar el aporte de par.

Salvo en realizaciones muy elaboradas y caras como la de Porsche, este sistema suele usarse en vehículos donde funcionan siempre como tracción a aun eje, permitiendo la conexión automática del otro en circunstancias determinadas.

Actualmente el A8 se ha sustituido el torsen central por un multidisco ya que en realizaciones con cajas automáticas, la presencia de una bomba para suministrar presión de aceite en la caja se usa para el accionamiento del embrague, dejando el torsen para uno de los trenes, donde también sus efecto será beneficioso.

Diferencial TORSEN

Los diferenciales TORSEN reciben el nombre de un acrónimo de torque sensitive, lo que se podría traducir como sensible al par.

Aportan una ventaja frente a todos los sistemas estudiados , no son diferenciales exactamente autoblocantes , ya que no se bloquean para un determinado cantidad de revoluciones , sino que envían el par a la rueda que mejor puede traspasarla al suelo.

Frente a los diferenciales autoblocantes tradicionales , evitan el deslizamiento de una de las ruedas , aportando solo lo que esta puede mandar al suelo, y desviando el excedente a la otra.

De igual modo que un autoblocante permitía trabajar con deslizamiento en ambas ruedas, un torsen puede hacerlo de igual manera , dejando el reparto de par entre ejes al 50%.

Frente a los embragues de discos en aceite , aportan la ventaja de un control automático y sencillo de forma mecánica , pero no le permite modificar el reparto de par cuando ambos ejes o semiejes entran en deslizamiento cosa que el embrague de discos puede controlar enviando mas par al eje que considere.

El perfecto control de aporte de par a cada eje y un control de tracción que elimine el aporte no digerible por las cuatro ruedas , lo hace superior en cuanto a capacidad de tracción frente a ningún otro sistema.

Sin embargo cara a modificar el comportamiento del vehículo en según que circunstancias , el sistema multidisco facilita el reparto de par a un eje para permitir que este derive , tal vez perdiendo capacidad de tracción pero ganando en agilidad en curvas.

¿Cómo es un TORSEN?

En un torsen se sustituyen los satélites convencionales por tres pares de engranajes helicoidales, engranados dos a dos por piñones de dientes rectos en sus extremos. Los planetarios en este caso son tornillos sin fin, con los cuales engrana cada uno de los engranajes helicoidales.

En curva los satélites giran sobre sus ejes acelerándose uno y frenándose otro para permitir la diferente velocidad de cada rueda. Si se genera el deslizamiento de una rueda los satélites helicoidales no pueden hacer girar mas rápido al planetario, dada la disposición de tornillo sin fin. Como los satélites forman parejas , la reacción de uno frente al otro impide el giro del planetario cuando hay deslizamiento.

El tarado a partir de cual manda el par a la rueda que tiene mejor agarre se determina con el ángulo de la hélice helicoidal.

Esto nos permite, disponer siempre del máximo par en la rueda que mas agarre tiene, sin tener que llegar al deslizamiento en la rueda de menor agarre, y que este propicie el blocaje del diferencial, esto redunda en un mejor comportamiento sin perdidas de tracción en ninguna rueda, mientras hay capacidad de transmitir, lo que favorece las aceleraciones y evita derivas que tengan que ser controladas.


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Re: Sobre diferenciales autoblocantes

Mensaje por Dengen Performance el 24/7/2012, 02:06

Tocho guay!
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Re: Sobre diferenciales autoblocantes

Mensaje por luisete el 30/7/2012, 02:33

BUENÍSIMOOOO chinchetaaa!!esto ayudará a más de uno a culturizarse un poco mecánicamente hablando...
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Re: Sobre diferenciales autoblocantes

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