Un diferencial es el elemento mecánico que permite que las ruedas derecha e izquierda de un vehículo giren a revoluciones diferentes, según éste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro. El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que cuando el vehículo dé una curva sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin patinamiento sobre el suelo. La necesidad de este dispositivo se explica por el hecho de que al dar una curva el coche, 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 transmisión entre los semiejes de cada rueda, actuando como un mecanismo de balanza; es decir, haciendo repercutir sobre una de las dos ruedas el par, o bien las vueltas o ángulos de giro que pierda la otra. Esta característica de funcionamiento supone la solución para el adecuado reparto del par motor entre ambas ruedas motrices cuando el vehículo describe una curva, pero a la vez se manifiesta como un serio inconveniente cuando una de las dos ruedas pierde su adherencia con el suelo total o parcialmente.

En la actualidad los diferenciales autoblocantes han sido desplazados por los Controles de tracción electrónicos (TCS, ASC+T, ASR, EDS , 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/EDS a sustituido los diferenciales autoblocantes.

Solo vehículos de altas prestaciones y racing siguen montando diferenciales autoblocantes, ya que se descarga el trabajo de los frenos, e incluso aumenta la capacidad de transmisión de potencia, pero encareciendo el montaje . Por ejemplo el diferencial Torsen se combina muy bien con lo controles de tracción electrónicos, además de descargar de trabajo a estos consigue la máxima transferencia del par a las ruedas sin que lleguen a deslizarse, consiguiendo aceleraciones muy rápidas y progresivas.

Torsen es una marca registrada y significa Torque Sensitive, que en castellano significa sensible al par. Fue inventado por Vernon Gleasman y fabricado por el Gleason Corporation . El Lancia Delta Integrale lo utiliza como diferencial trasero , los Audi A4, A6, A8 Quattro lo montan como diferencial central . También vehículos racing preparados para competir hacen uso de este dispositivo. En cualquier diferencial autoblocante, ya 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 Torsen 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.

Su gran virtud es 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.

Su otra ventaja es que puede repartir la fuerza del motor a cada semieje (palier) 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 .

Funcionamiento

Basa su funcionamiento en la combinación de una serie de engranajes convencionales y helicoidales. En concreto, se utilizan tres pares de ruedas helicoidales que engranan a través de dientes rectos situados en sus extremos. La retención o el aumento de la fricción se produce porque las ruedas helicoidales funcionan como un mecanismo de tornillo sinfín: el punto de contacto entre los dientes se desplaza sobre una línea recta a lo largo del propio diente, lo que supone unir al movimiento de giro de las ruedas un 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

Si lo comparamos con un diferencial convencional, 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.

Los diferenciales traseros autoblocantes tipo Torsen y similares no solo actúan en aceleración sino que también lo hacen en retención. En este caso ocurre lo mismo que en aceleración, el diferencial aporta más par de frenado (de retención) a la rueda izquierda o derecha dependiendo de cuál tenga más agarre. Es una característica inherente al diferencial Torsen. 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 límite el diferencial se bloquea por completo... y dicho porcentaje de bloqueo (lo que habitualmente se denomina "tarado" del diferencial) suele ser distinto para aceleración y para retención.

CONCLUSIÓN

- El diferencial Torsen permite un reparto preciso y exacto del par motor a las ruedas.

- Puede usarse como diferencial central (tracción a las 4 ruedas), delantero o trasero indistintamente.

- No interfiere en el funcionamiento del ABS.

- Los vehículos que lo equipan no pueden ser remolcados bajo riesgo de avería de la transmisión

· VENTAJAS: respuesta rápida ante perdidas de tracción.
· INCONVENIENTES: muy caro y muy rígido en su funcionamiento. No permite controlarlo.

 

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