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Todo sobre los diferenciales v1.1. En este caso lo actualizamos a la versión 2.0. Se trata del articulo sobre funcionamiento, tipos, caracteristicas de los diferenciales, Tratando de explicar en primer lugar cómo funcionan, cual es su objetivo, y que problemas acarrea su uso en algunas circunstancias y las formas de solucionarlo.
Los diferenciales son una parte muy importante de la transmisión de la potencia que genera el motor, hasta llegar al suelo a través de las ruedas. A lo largo de este artículo me voy a referir a los diferenciales en general (es decir no sólo de coches de radiocontrol, sino también el de los coches de calle, de carreras,...).
1.- Prologo:
Partimos de la base de que tenemos ya hechas las reducciones (con cambio de marchas, marcha unica, ...), es decir tenemos la potencia a transmitir a las ruedas una vez ha pasado por la caja de cambios, ... y tenemos que llevar el par que obtenemos en el eje hasta las ruedas.
Como veremos, tambien en este paso se va a producir otra reducción de revoluciones, en función del numero de dientes del piñon de la transmision y de la corona de la caja del diferencial (o de los carretes en el caso de transmisión por correas).
Como vamos a ver a continuación hay muchas y muy diferentes soluciones para realizar esta labor. En función del uso que se vaya a dar al vehiculo, tendremos que optar por una u otra solución, aunque muchas veces no está muy claro cual escoger porque varias son válidas cada una con sus pros y sus contras. Por tanto el tema que vamos a tratar es como hacer llegar esa potencia al suelo a través de las ruedas. De ahi la importancia de los diferenciales, ya que por mucha fuerza que nos dé el motor, si no somos capaces de llevarla a las ruedas de forma controlada, no valdrá de nada.
La necesidad del uso de los diferenciales surge del planteamiento del problema que ocurre cuando un coche toma una curva. En el momento que está dando la curva cada rueda del coche gira a una velocidad diferente ya que recorre una distancia diferente en el mismo tiempo. En el eje o los ejes que no tienen traccion esto no tiene importancia ya que las ruedas giran locas (libres), y por tanto tienen movimientos totalmente independientes. Pero en el eje o ejes que tienen tracción es donde se plantea un problema.
La traccion tiene que llegar a las dos ruedas, con lo que podriamos pensar que con un eje que una las dos ruedas y dar el par a ese eje ya valdría pues mandaría el movimiento a las dos ruedas. Esta solución conocida como eje rigido esta muy bien en recta, pero cuando llega una curva y las ruedas recorren diferentes distancias este eje no lo permite, por lo que una de las dos ruedas agarra (la exterior) mientras que la otra desliza (deberia girar menos que la exterior porque recorre menos distancia, pero al estar unidas por el eje rigido giran lo mismo y por lo tanto va derrapando sobre el terreno), con lo que esto supone de cara al desgaste de las ruedas y a la perdida de agarre.
Para solucionar este problema surgen los diferenciales.
En primer lugar voy a explicar como funcionan los diferenciales de planetarios y satélites, que son los más comunes, y nos servirán para ver la forma de permitir diferentes movimientos en las ruedas del tren motriz.
DIFERENCIAL LIBRE DE SATELITES Y PLANETARIOS
Consta de una caja que gira. A esa caja llega el movimiento del arbol del motor, a traves de un engranaje (en los coches 1/1 como se ve en las imagenes siguientes, o a través de una correa o palieres (ultimamente estan saliendo modelos con este tipo de transmisión) en los coches de radiocontrol. En primer lugar vamos a explicar las partes de las que consta este tipo de diferencial:
- Arbol motor o eje de transmisión: eje que trae la potencia del motor (habiendo pasado por reducciones, caja de cambio, embrague,...). En la figura es el eje superior.
- Caja del diferencial: En los 1/1 es como en la imagen una rueda dentada que engrana con el arbol motor. En los coches de r/c con palieres es de la misma manera y en los de correas es una caja que en su exterior está dentada y una correa dentada es la que trae el movimiento del motor.
- Planetarios: Son los dos piñones solidarios con los ejes que van a las ruedas.
- Satélites: Pueden ser dos o cuatro en general. Con cuatro se consigue mejor reparto de fuerzas, más estabilidad. Pueden girar locos sobre sus ejes. Dichos ejes a su vez van unidos a la caja exterior. En el dibujo hay dos, en el caso de haber cuatro irían colocados a 90º, es decir formando una cruz (el funcionamiento sería totalmente análogo). si el coche va recto, no giran sobre si mismos, sino unicamente con la caja del diferencial, y cuando hay diferencia de giro entre los ejes de las ruedas, entonces ademas del movimiento de la caja, absorben esa diferencia de giro de los planetarios girando sobre su propio eje.
Y aqui lo podeis ver como se monta un diferencial de este tipo en el R/c:
Creo que con esto ha quedado más o menos claro cómo funciona el diferencial, y cuál es su función. Siempre van en los ejes motrices (delantero si es traccion delantera, trasero si es traccion trasera, o en los dos si es 4x4, y en este ultimo caso puede haber un tercer diferencial central para compensar el diferente giro de los ejes delantero y trasero.
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