¿Cómo funciona el diferencial de un automóvil?

El sistema diferencial es uno de los descubrimientos más importantes en el crecimiento de la industria automotriz.

Si se proporciona un eje de transmisión rígido, ambas ruedas rotarán a la misma velocidad, lo que tiene muchas desventajas.

Las funciones

  1. Dando una vuelta sin resbalar
  2. Para abordar situaciones en las que una de las ruedas queda atrapada en un lugar pantanoso. Para superar este problema se utiliza un sistema de diferencial de deslizamiento limitado.
  3. Reducción de velocidad en el conjunto de engranaje de piñón debido a la alta relación de engranaje
  4. Para girar la dirección del flujo de energía en 90 grados.

“Un sistema diferencial permite que ambas ruedas giren a diferentes velocidades, siempre que sea necesario”

El sistema diferencial consta de tres engranajes:

  1. Un engranaje de piñón que recibe el impulso del motor.
  2. Una corona dentada a la que está conectado el piñón.
  3. Una pequeña araña que se encuentra en el corazón de la corona.

El piñón proporciona la transmisión a la corona y la araña puede girar de forma independiente y proporciona las variaciones de velocidad necesarias para las dos ruedas.

El engranaje de araña proporciona dos tipos de rotaciones, una a lo largo de la corona y en su propio eje.

El engranaje de araña está engranado con los dos engranajes laterales y, por lo tanto, proporciona diferentes velocidades a las dos ruedas.

Trabajando

  1. En un movimiento recto, el engranaje de araña gira como una sola unidad que proporciona velocidades iguales a las dos ruedas.
  2. Si el automóvil gira a la derecha, para un movimiento efectivo del automóvil, la rueda izquierda debe moverse a una velocidad más alta que la rueda derecha. Para lograr esto, el engranaje de araña gira en su propio eje y a lo largo del engranaje de anillo. Por lo tanto, se logra una rotación combinada. Por lo tanto, en la rueda lateral izquierda, la velocidad es en realidad la suma de la rotación y el giro del engranaje de araña. Mientras que en el lado derecho, es la diferencia de las dos rotaciones.
  3. De manera similar, para girar a la izquierda, las ruedas derechas obtienen una mayor velocidad con el mismo fenómeno explicado anteriormente. Pero en este caso, el engranaje de araña gira en la dirección opuesta.

Cuando el automóvil se mueve en una carretera recta, el automóvil funciona bien. Pero cuando tiene que girar, aparece el problema.

Al hacer un giro, las ruedas exteriores (ruedas izquierdas en esta figura) tienen que recorrer más distancia que las ruedas interiores al mismo tiempo. Entonces, la velocidad de las ruedas exteriores es mayor que la velocidad de las ruedas interiores. En este caso, sin el diferencial, las ruedas se deslizarían. El diferencial no es más que una combinación de engranajes (engranajes hipoides y cónicos) que hacen que las ruedas giren a diferentes velocidades.

Este video puede ayudar a entender mejor.

A la vuelta de la esquina (1937) Cómo funciona la dirección diferencial

Cuando un automóvil está en una esquina, la rueda exterior gira más rápido que las ruedas interiores. El neumático en el exterior puede moverse más rápido, mientras que el neumático empuja el neumático en el interior para que gire más lentamente. Los piñones diferenciales comienzan a girar, lo que permite que las ruedas giren a diferentes velocidades.

En una esquina, las ruedas traseras giran a una velocidad promedio más lenta que las ruedas delanteras, por lo que en un automóvil 4wd se requiere un total de 3 diferenciales en un sistema totalmente conectado mecánicamente (Audi Quattro, Subaru WRX). Algunos sistemas 4wd manejan principalmente un par de ruedas y tienen un acoplador hidráulico para transferir algo de energía a las otras ruedas (VW 4motion, Porsche 911, Nissan GT-R).

Finalmente, algunos diferenciales tienen características para limitar la acción diferencial de alguna manera (Quaife), evitando que la rueda con menos agarre gire, o pasivamente (Torsen) o controlando activamente la distribución de potencia entre las dos ruedas o los dos ejes.

Me encanta esta pregunta, ya que me da la oportunidad de compartir uno de los mejores videos antiguos que jamás hayas visto. Compruébalo – diferencial 101:

Si está pensando “Hombre, de ninguna manera este viejo video en blanco y negro podría explicar cómo funciona un diferencial”, piense de nuevo. Eso fue lo que pensé cuando lo vi también, pero este video es excelente .

El uso del diferencial es solo para rotar las ruedas traseras (tracción trasera) o las ruedas delanteras (tracción delantera) con diferentes círculos de radio. Puede buscar en youtube que será fácil de entender. Para la tracción a las cuatro ruedas habrá dos diferenciales.

El diferencial transfiere el torque del eje de transmisión a las ruedas usando engranajes