Diferencial del coche: para qué sirve, partes, cómo funciona, tipos…

Diferencial de un coche

Un diferencial es un componente mecánico imprescindible para cualquier coche, excepto muchos eléctricos. Gracias a él, la rueda exterior que mueve un vehículo puede girar más rápido que la interior durante una curva. Una diferencia imprescindible, ya que la primera tiene que recorrer más distancia que la segunda durante esta maniobra.

Otra forma de describir su función es la siguiente: el motor solo gira a una velocidad determinada en cada momento, pero debe poder mover dos ruedas a diferentes velocidades. El diferencial añade algunos engranajes más a la transmisión de un coche para que esto sea posible.

Los coches solo tienen diferencial para las ruedas motrices. Es decir: delante para los coches con tracción delantera, detrás en los que la tienen trasera y en ambos lugares para los que tienen tracción total. Aunque estos últimos también puede tener un diferencial central, que reparte la fuerza de giro entre el eje delantero y el trasero.

Partes de un diferencial

El diferencial recibe el par desde el árbol de la transmisión

Antes de explicarte cómo funciona un diferencial, vamos a enumerar cuáles son sus partes fundamentales. Pero siempre con una idea clave en la cabeza: el diferencial recibe el giro de un único eje y tiene que transmitir ese giro a cada rueda, que además deben poder girar a velocidades diferentes.

  • Corona: es el engranaje encargado de transformar el eje de giro que llega de la caja de cambios en uno compatible con las ruedas.
  • Satélites: son los piñones soldados a la estructura de la corona, que giran libremente pero que van a transmitir el giro de ella hasta los palieres. El hecho de que giren libremente es la clave del funcionamiento del diferencial, porque es lo que absorbe la diferencia de giro entre ambos palieres.
  • Planetarios: son los piñones que reciben el movimiento de los satélites para que los palieres giren. Son el final de la cadena de engranajes que componen el diferencial.

Cómo funciona un diferencial

Diferencial de un camión

Ahora que sabemos cuáles son las piezas de un diferencial, ya estamos en disposición de saber cómo funciona. Vamos a describir bien la misión de cada uno de sus engranajes para que quede bien claro.

Función 1 – Cambiar el eje del giro

El diferencial recibe el movimiento del piñón que está al final del árbol de la transmisión, pero éste gira sobre un eje longitudinal con respecto al coche. La corona transforma ese giro en uno compatible con el giro de las ruedas, que por lo tanto es sobre un eje transversal al coche.

Función 2 – Permitir que las ruedas giren a velocidades diferentes

Si simplemente conectásemos los piñones planetarios a la corona, ya tendríamos una transmisión de giro hasta las ruedas. Sería muy sencillo porque, como ves en la imagen ya tienen un giro compatible. Sin embargo, con esto tendríamos dos ruedas girando inevitablemente a la misma velocidad. Los piñones satélite son los intermediarios para evitar que esto ocurra.

Si el coche va recto, los satélites no giran sobre sí mismos. Actúan como un bloque que transmite el giro hacia ambas ruedas por igual. Pero, cuando una tiene que girar más rápido que la otra en una curva, los piñones giran sobre sí mismos para que esto pueda ser así. En el siguiente vídeo puedes ver cómo ocurre esto de forma clara:

El efecto secundario del diferencial

Cuando una de las ruedas pierde el agarre por una zona de baja adherencia o porque se levanta del suelo, todo el giro que genera el motor se va a esa rueda. De esta forma, la rueda que sí agarra, y que por lo tanto es la útil, no recibe ningún movimiento y se queda parada.

Precisamente para evitar este problema existen los diferenciales autoblocantes. Unos ingenios mecánicos que pueden cumplir con el cometido descrito hasta ahora sin este dichoso efecto secundario. Se trata de unos componentes que tienen la mayoría de los coches con un enfoque algo deportivo.

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Tipos de diferenciales autoblocantes

Diferencial autoblocante electrónico

En realidad este dispositivo es solo una imitación de un diferencial autoblocante. La electrónica del automóvil utiliza los sensores del ABS y del ESP para detectar si una de las ruedas gira demasiado por haber perdido el agarre. En ese momento usa el freno para pararla y que la otra pueda recibir la fuerza de giro de forma normal.

Aunque su funcionamiento es rápido, gracias a la evolución que ha experimentado la electrónica de los automóviles de hoy en día, no cumple tan bien su función como los diferenciales autoblocantes reales. Además, no es la mejor solución para un coche con aspiraciones deportivas, ya que provoca un mayor desgaste y calentamiento de los frenos al recurrir a ellos más veces de lo normal.

Diferencial autoblocante tipo Torsen

El diferencial autoblocante tipo Torsen elimina el problema de los diferenciales de forma sencilla y elegante. Funciona gracias a que un engranaje cilíndrico helicoidal (tornillo sin fin) puede mover una rueda dentada, pero la rueda dentada no puede mover el tornillo sin fin.

Las partes de un diferencial tipo Torsen son: el mismo engranaje tipo corona que lleva un diferencial normal, unas ruedas dentadas con los dientes en diagonal para que encajen con los engranajes cilíndricos helicoidales, unas ruedas dentadas con los dientes horizontales y por último, los engranajes cilíndricos helicoidales. En el siguiente vídeo puedes ver cómo funciona claramente:

Diferencial de deslizamiento limitado

Este diferencial funciona gracias a un conjunto de embragues dispuestos en fila que controlan la tracción. Cuando se detecta que una rueda pierde agarre, se juntan para que no siga haciéndolo. Los mecánicos suelen funcionar a través de un juego de engranajes que reacciona al superar una cierta diferencia de velocidad. Dentro de este tipo de diferenciales de deslizamiento limitado también está el de tipo Ferguson o de acoplamiento viscoso. Éste funciona gracias a un aceite con siliconas que al calentarse por fricción se vuelve más denso y empieza a transmitir movimiento a la rueda que queda parada.

Diferenciales Haldex o de deslizamiento controlado

Este tipo de diferencial autoblocante también funcionan gracias a un sistema de embrague multidisco. Sin embargo, en lugar de funcionar con un simple juego de engranajes, lo hace gracias a la electrónica y a un sistema hidráulico. Gracias a esto, es capaz de controlar la cantidad de par que llega a cada rueda según cuánto presionen los discos entre sí. Pueden cortar toda transmisión del giro, darla por completo o repartir el par en la proporción que sea necesaria.

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Imágenes – kurt, fasteddy760, Satish Krishnamurthy

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