El tren de potencia automotriz es un sistema complejo que tiene como función principal transferir la energía generada por el motor a las ruedas, permitiendo el movimiento del vehículo. Para comprender a fondo su funcionamiento y mantenimiento, es crucial desglosar cada uno de sus elementos esenciales y cómo interactúan entre sí. El diferencial es un componente esencial que permite que las ruedas motrices giren a diferentes velocidades, especialmente al tomar curvas.
Componentes Clave del Tren de Potencia
El tren de potencia se compone de varios elementos interdependientes, cada uno con una función específica. A continuación, se describen los componentes clave:
- Motor: El motor es el corazón del sistema y convierte la energía química del combustible en energía mecánica rotacional.
- Embrague: El embrague sirve como un intermediario entre el motor y la transmisión permitiendo la conexión y desconexión gradual de la potencia del motor a la caja de cambios.
- Convertidor de Par: En los vehículos con transmisión automática, el convertidor de par reemplaza al embrague utilizando un fluido hidráulico para transmitir la potencia del motor a la transmisión.
- Transmisión (Caja de Cambios): La transmisión es un componente crucial que adapta la potencia y el par motor a las necesidades específicas de conducción.
- Árbol de Transmisión (Eje de Transmisión): En vehículos con tracción trasera o total, el árbol de transmisión transmite la potencia desde la transmisión al diferencial.
- Diferencial: El diferencial permite que las ruedas motrices giren a diferentes velocidades, especialmente al tomar curvas.
- Ejes: Los ejes transmiten la potencia del diferencial a las ruedas.
- Ruedas y Neumáticos: Las ruedas y los neumáticos transmiten la potencia al suelo, permitiendo el movimiento del vehículo.
El Diferencial: Componente Clave
El diferencial es un elemento que permite que, en el momento que el vehículo está tomando una curva, sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin deslizamiento sobre el suelo. Cuando un vehículo gira, la rueda exterior recorre una distancia mayor que la rueda interior. El diferencial compensa esta diferencia de distancia, evitando que las ruedas patinen y permitiendo una conducción suave y controlada.
Funcionamiento del Diferencial
Cuando las dos ruedas avanzan en línea recta, los diferenciales se mantienen en neutro (básicamente porque las ruedas van a la misma velocidad). Volviendo al vehículo: para mantener la misma capacidad de tracción en ambos lados y no patinar en la curva, la rueda interna tiene que girar más lento que la externa. El diferencial o núcleo consiste en el grupo de piñones denominados “satélites”, que se acoplan con dos ruedas de forma cónicas (denominadas “planetarios”). En los automóviles de tracción delantera, el diferencial se integra a la estructura de la transmisión o caja de cambios.
Tipos de Diferenciales
Existen diferentes tipos de diferenciales, incluyendo los abiertos. El diferencial permite que las ruedas giren a diferentes velocidades y distribuye la potencia a los ejes. Existen diferentes tipos de diferenciales, incluyendo los abiertos (que envían la potencia al lado con menos tracción), los de deslizamiento limitado (LSD) y los diferenciales bloqueables (que distribuyen la potencia de manera uniforme entre las ruedas).
Diferencial Torsen
Su nombre procede de las palabras inglesas Torque Sensitive (sensible al par. Este sistema fue inventado por Vernon Gleasman y fabricado por el Gleason Corporation. Se trata de diferencial central autoblocante que regula la potencia entre los ejes delantero y trasero de acuerdo con la demanda. Responde en función de la variación de las fuerzas de rotación entre los ejes de entrada y de salida (eje delantero y trasero).
Funcionamiento del diferencial Torsen
El diferencial Torsen emplea un conjunto de ruedas helicoidales para funcionar. Estas ruedas son las encargadas de reducir o aumentar la cantidad de fricción gracias a su mecanismo. Los dientes de las ruedas tienen unas zonas de contacto que se mueven a lo largo de una línea recta o a través del diente en sí mismo. En el momento en el que el vehículo se encuentra tomando una curva, los ejes se encuentran girando sobre sí mismos, y en función de este movimiento giratorio, uno de los ejes aumentará su giro y el otro lo reducirá.
Ventajas y Desventajas del Diferencial Torsen
A continuación, se presentan las ventajas y desventajas del diferencial Torsen:
- Ventajas:
- Rápida respuesta de actuación.
- Tracción permanente en la 4 ruedas.
- No interviene en el funcionamiento del ABS.
- Reparto preciso del par a las ruedas.
- Actúan en aceleración y en los momentos de frenado.
- Desventajas:
- Sistema muy caro.
- Los vehículos que lo equipan no pueden ser arrastrados.
- Sistema muy rígido.
- No es compatible con electrónica, debido a su concepción mecánica.
Dentro de los autoblocantes Torsen, encontramos 3 variantes dependiendo de su constitución interna. La versión T-1, el sistema utiliza un cruce de engranajes helicoidales para aumentar la fricción interna. El tipo I se pueden diseñar para relaciones de par más alta que la de tipo II, este sistema es más brusco, y es más propenso al ruido, además de mayores vibraciones y mayor dureza. La versión T2 del diferencial Torsen, difiere con respecto al T1 en la posición de los engranajes satélites que están encima de las ruedas, ya que en vez de estar cruzados están paralelos. El funcionamiento es exactamente el mismo. El modelo T3 cambia su composición interna, pasando de utilizar engranajes helicoidales y de dientes rectos a usar un sistema planetario. Como dato informativo final, en la última década se han dotado a los diferenciales Torsen de ayudas electrónicas como los sensores de tracción electrónicos que incluyen los sistemas de ABS. Gracias a esto, sus lecturas del estado de la tracción son más eficientes.
Mantenimiento del Diferencial
El diferencial requiere un mantenimiento regular que incluye:
- Cambio del Aceite del Diferencial: El aceite del diferencial lubrica los engranajes y otros componentes internos, por lo tanto debe cambiarse según las recomendaciones del fabricante.
- Revisión de Fugas de Aceite: Las fugas de aceite del diferencial deben repararse lo antes posible para evitar daños mayores.
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