Qué es el diferencial, cómo funciona y qué tipos hay

Cuando un coche circula en línea recta, todas sus ruedas giran a la misma velocidad y recorren la misma distancia.

Pero, cuando se produce el giro del volante hacia uno de los lados, las ruedas exteriores deben girar más rápido para recorrer más distancia a la vez que las ruedas interiores y que, de ese modo, la adherencia y comportamiento del vehículo sea uniforme.

Si las ruedas estuvieran unidas por un mismo eje, esto sería imposible al recibir ambos lados la misma potencia del motor. En ese caso, la exterior perdería tracción y se provocaría un exceso de tensión y estrés en el eje, haciendo además el vehículo difícilmente conducible.

Para solucionar este problema se utiliza el diferencial, que algunas teorías afirman que fue inventado por los chinos hace 3000 años, pero que fue aplicado por primera vez en la industria automovilística en 1930 gracias al francés Onesiphore Pecqueur.

Principio básico del funcionamiento de un diferencial.

Cometido del diferencial y partes

El diferencial permite que las ruedas giren a una velocidad distinta aunque reciban la misma potencia del motor.

Para ello utilizan unos engranajes conectados entre sí que hacen posible dicha circunstancia, estando el mismo instalado en el eje propulsor: delante, detrás o en ambos ejes si el vehículo dispone de tracción integral (aunque también es habitual el uso de un diferencial central).

Un diferencial está compuesto de las siguientes partes:

• La carcasa: engloba y protege el resto de componentes, que aloja en su interior.
• La corona: se encarga de transformar el giro procedente de la caja de cambios para que este sea compatible con las ruedas. Dicho giro le llega a través del piñón de ataque.
• Caja de satélites: aloja los piñones soldados a la estructura de la corona, que giran libremente y transmiten el giro de la misma a los palieres.
• Piñones planetarios: estos piñones constituyen el último eslabón del diferencial y reciben el movimiento de los satélites.
• Palieres: sirven de unión entre el diferencial y la rueda.

En este vídeo se aprecia el funcionamiento de un diferencial real.

Funciones del diferencial

El movimiento llega al diferencial a través del piñón de ataque situado al final del eje de transmisión. La corona transforma el giro longitudinal en transversal para que las ruedas puedan desplazarse.

Posteriormente, los piñones satélites hacen posible que las ruedas giren a velocidades diferentes, ya que al desplazarse el coche hacia un lado giran sobre sí mismos. Mientras el coche circula en línea recta, estos piñones permanecen estáticos sobre su propio eje.

Tipos de diferencial

Cuando las irregularidades del terreno o la baja adherencia provocan que una de las ruedas pierda agarre, la potencia del motor va a la rueda que ofrece menos resistencia, mientras que la otra se queda parada.

Para solucionar evitar este efecto se utiliza el diferencial autoblocante, que puede ser de varios tipos:

Tipo Torsen (Torque Sensitive): un engranaje cilíndrico helicoidal mueve una rueda dentada. Cuenta con una corona, unas ruedas dentadas con dientes diagonales que encajan en los engranajes cilíndricos helicoidales, otras ruedas dentadas horizontalmente y, de nuevo, más engranajes cilíndricos helicoidales.

Es el más eficiente al tener en cuenta las condiciones de conducción, pues reacciona en función de la resistencia que cada rueda opone al giro, sea en aceleración o frenada.

De deslizamiento limitado: un conjunto de embragues controlan la tracción del vehículo, juntándose cuando detectan pérdida de agarre en una de las ruedas o, lo que es lo mismo, una determinada diferencia de velocidad.

Tipo Ferguson: también denominado de efecto viscoso, funciona gracias a un aceite con siliconas que se vuelve más denso a medida que se calienta como consecuencia de la fricción. De ese modo, transmite el movimiento a la rueda parada. Es un sistema barato y compacto que se utiliza mucho en vehículos 4x4

Haldex: a través de un sistema de embragues multidisco, utiliza la electrónica y un sistema hidráulico. Con ello controla la cantidad de par que llega a cada rueda en todo momento.

Electrónico: A través de los sensores del ABS y del ESP, detecta si una de las ruedas gira en exceso, utilizando el freno para reducir su giro. En realidad no hace más que imitar la función de los diferenciales.