Un diferencial es el mecanismo que reparte el par del motor entre las dos ruedas de un mismo eje y a la vez les permite girar a velocidades distintas. Para eso sirve: para que en curva la rueda exterior pueda dar más vueltas que la interior sin que ninguna de las dos arrastre por el suelo.
Si unes las dos ruedas motrices con un eje rígido, en recta va perfecto. En cuanto entras en curva la interior recorre menos distancia pero está obligada a girar lo mismo que la exterior, así que va derrapando sobre el terreno. Pierdes agarre y te comes las ruedas.
En un coche de radiocontrol el diferencial hace ese trabajo y además es un reglaje. Según lo que lleve dentro (silicona más o menos espesa, más o menos presión sobre unas bolas, un bloqueo mecánico) el coche entra en curva de una manera o de otra. Por eso se toca tanto, y por eso hay tantos tipos.
Tipos de diferencial de coche RC de un vistazo
| Tipo | Cómo consigue el efecto | Dónde lo ves en RC |
|---|---|---|
| Libre de satélites y planetarios | Los satélites giran sobre su propio eje y absorben la diferencia entre ruedas | El estándar en 1/8 y 1/10, con silicona dentro |
| De deslizamiento limitado | Un muelle que carga según la diferencia de giro entre planetarios | En coche grande; en RC el efecto se imita con silicona espesa |
| Autoblocante | Un embrague solidariza un planetario con la caja y anula el efecto | En coche grande con centralita; en RC con embrague centrífugo |
| De acoplamiento viscoso | Discos dentro de un fluido que arrastra el semieje lento por rozamiento | Es el principio físico de la silicona de diferencial |
| Torsen | Piñones de dientes helicoidales, reparto puramente mecánico | Como diferencial central en 1/5 de competición |
| Bloqueable | Anula el efecto diferencial y deja el eje como si fuera rígido | Crawler, trial y montajes de drift |
| Ajustable por rozamiento | Un tornillo aprieta los planetarios contra unas piezas centrales | Pista eléctrica |
| De bolas | Unas bolas presionadas entre dos pistas, una por semieje | Touring y competición eléctrica |
| One-way | Rodamientos unidireccionales: rígido al acelerar, libre al soltar | Tren delantero de 1/8 pista gas 4×4 |
| Eje rígido | No hay diferencial, las dos ruedas van unidas | Tren trasero de drift y algún montaje de óvalo |
Abajo va cada uno con su funcionamiento, sus ventajas y los problemas que arrastra. Los primeros son de coche grande y sirven para entender el concepto; a partir del ajustable ya son cosa del radiocontrol.
Qué es un diferencial de un coche RC y dónde encaja
Diferencial autoblocante trasero por embrague centrífugo
Un diferencial de satélites y planetarios normal al que se le acopla un embrague centrífugo en uno de los semiejes para provocar el efecto autoblocante. Al coger vueltas, el embrague bloquea ese semieje con la caja, los satélites dejan de girar y el diferencial queda bloqueado.
En el M3 que veíamos antes la decisión la toma una centralita con un sistema hidráulico. Aquí la toma la fuerza centrífuga, sin más. A altas vueltas y en recta el coche se comporta como si llevara eje rígido, y combinado con un one-way delantero puede resultar muy efectivo en circuitos rápidos.
One-way
Es el elemento protagonista en 1/8 pista gas 4×4 montado en el tren delantero, aunque en 1/10 touring también se ha usado. Al acelerar se comporta como un eje rígido; cuando dejas de tirar del coche pasa a ser un diferencial completamente suelto, con las ruedas desacopladas.
La ventaja es que te deja acelerar antes en curva. La pega es que pierdes freno en el tren delantero, así que solo frenas con las ruedas de atrás. Para circuitos donde haya que abusar de frenadas bruscas no es la elección.
Por dentro es una pieza metálica que lleva la corona en el exterior y dos rodamientos unidireccionales, uno por semieje. No son rodamientos de bolas normales: llevan un montón de rodillos pequeños en contacto con cada semieje que en un sentido se bloquean, solidarizando eje y corona, y en el otro giran sobre su propio eje dejándolos libres.
Eje rígido
Unir las dos ruedas motrices en el mismo eje, sin más, para que giren siempre solidarias. La ventaja es que cuando una rueda pierde tracción, la que apoya recibe todo el par del motor. La desventaja es el desgaste, porque en curva la rueda interior desliza al recorrer menos distancia dando las mismas vueltas. En circuitos de curva lenta y cerrada penaliza mucho más, porque la diferencia de giro entre ruedas es mayor.
Qué diferencial monta cada disciplina
| Disciplina | Solución habitual | Por qué |
|---|---|---|
| 1/8 TT gas y eléctrico | Tres diferenciales de satélites con silicona: delantero, central y trasero | Reglaje rápido y barato, se cambia la viscosidad y listo |
| 1/8 pista gas 4×4 | One-way delante, silicona en central y trasero | Deja acelerar antes en curva a cambio de perder freno delantero |
| 1/10 touring asfalto | Diferencial de bolas o de satélites con silicona | Permite afinar el efecto diferencial vuelta a vuelta |
| Crawler y trial | Bloqueables en los dos ejes | Con una rueda en el aire, la que apoya sigue traccionando |
| Drift | Trasero bloqueado o directamente eje rígido | Las dos ruedas de atrás giran solidarias y el derrape es previsible |
| 1/5 competición | Torsen como diferencial central | Reparte par de forma mecánica, sin fluidos ni embragues |
Cómo ajustar los diferenciales si estás empezando
La idea es que el coche sea fácil de conducir antes de que sea rápido. Para asfalto, este es el punto de partida que recomiendo.
Eje delantero, diferencial bastante duro. Silicona de 50.000 si tu diferencial tiene dos satélites, del estilo de los Thunder Tiger, o de 30.000 si tiene cuatro, como los Mugen, Serpent o Xray. Vas a perder un poco de entrada en curva, pero podrás acelerar mucho antes a la salida. Esa entrada que pierdes la recuperas tocando algo la amortiguación delantera o montando ruedas un poco más blandas.
Eje trasero, diferencial bastante suelto. Con grasa de litio, que solo hace la función de engrasar, o con silicona de muy baja viscosidad, del orden de 1.000, que ya te da un pequeño efecto de deslizamiento limitado siempre por debajo del delantero.
Cuando vayas haciendo manos y seas capaz de ir rápido por el sitio, sube la viscosidad de atrás poco a poco, a 10.000 por ejemplo, para ganar eficacia. De escalón en escalón, nunca de 1.000 a 30.000 de golpe.
Síntomas en pista y qué diferencial mirar
| Síntoma | Causa probable | Por dónde empezar |
|---|---|---|
| Le cuesta entrar en curva y se va largo de morro | Delantero demasiado bloqueado | Baja un escalón la viscosidad delante, o afloja el tornillo si es de bolas |
| Una rueda patina y el coche apenas avanza | Ese diferencial está demasiado libre | Sube viscosidad en ese eje |
| Trompea al acelerar saliendo de curva | Trasero demasiado libre | Sube un escalón la viscosidad de atrás |
| Tacto rasposo al girar una rueda con el coche en el aire | Silicona degradada con virutas dentro | Abrir, limpiar bien y rellenar |
| El vaso aparece medio vacío después de dos rodadas | Junta tórica vencida o tornillos del vaso flojos | Cambiar juntas y apretar en cruz |
WT, CST y CPS: cómo se miden las siliconas
Las siliconas de radiocontrol, tanto las de diferencial como las de amortiguador, se etiquetan en tres unidades distintas. WT viene de weight, CST de centistoke y CPS de centipoise. El prefijo centi significa lo de siempre: dividir entre 100 la unidad principal, igual que un centímetro es 0,01 metros.
Estas unidades miden la viscosidad, o sea la resistencia interna que ofrecen las moléculas del fluido a deslizarse unas sobre otras. Hay dos formas de medirla: la viscosidad dinámica, que depende de la densidad del fluido y se expresa en poises, y la cinemática, que se calcula dividiendo la dinámica entre la densidad y se expresa en stokes. Como las siliconas del hobby rondan una densidad de 0,9875, prácticamente 1, se toma la densidad como unidad y ambas viscosidades se dan por iguales. Por eso decimos que 1 CST equivale a 1 CPS, aunque físicamente sean conceptos distintos.
La unidad internacional más aceptada es la CST, pero en muchos botes vas a encontrar WT. Para pasar de una a otra existe una fórmula que sale del propio comportamiento de la escala:
WT = 0,2156 x CPS^0,8436
Con eso conviertes cualquier bote que te encuentres. Los rangos concretos de cST que pide cada diferencial y cada tipo de pista están en la guía de viscosidades de silicona para diferenciales.
Preguntas frecuentes sobre diferenciales RC
¿Cuántos diferenciales lleva un coche RC 4×4?
Tres: uno en el eje delantero, uno en el trasero y un central que compensa la diferencia de giro entre ambos ejes. En un coche de tracción a un solo eje llevas uno, en el eje motriz.
¿Mi coche lleva diferencial libre o autoblocante?
Levanta el eje, gira una rueda con la mano y mira la otra. Si gira al revés, es un diferencial libre. Si gira en el mismo sentido, hay bloqueo. Es la comprobación de treinta segundos que evita empezar a cambiar siliconas sin saber qué tienes.
¿Puedo rodar solo con grasa, sin silicona?
Sí, y de hecho es lo que recomiendo detrás cuando estás empezando. Con grasa de litio el diferencial queda muy suelto: la grasa engrasa y poco más, así que en cuanto una rueda desliza a la otra le llega muy poca fuerza. Para aprender el trazado va bien; para ir rápido, no.
¿Es mejor un diferencial de dos satélites o de cuatro?
Partimos de la base de que las reducciones ya están hechas: la potencia ha pasado por el motor, el embrague o la transmisión, y tenemos que llevar ese par hasta las ruedas. En este último paso todavía se produce otra reducción de vueltas, la que dan el piñón de la transmisión y la corona de la caja del diferencial (o los carretes, si el coche va por correas).
La necesidad del diferencial sale del problema de la curva. Cuando un coche gira, cada rueda recorre una distancia distinta en el mismo tiempo, así que cada una tiene que girar a una velocidad distinta. En el eje que no tiene tracción da igual: las ruedas van locas y se mueven de forma independiente. En el eje que sí tracciona es donde aparece el lío.
La tracción tiene que llegar a las dos ruedas. Podrías pensar que basta con un eje que las una y meterle par a ese eje, y en recta funcionaría. Pero al entrar en curva la rueda exterior agarra y la interior desliza, porque debería girar menos y el eje rígido no se lo permite. Desgaste de ruedas y pérdida de agarre. El diferencial existe para eso.
Por mucha fuerza que dé el motor, si no eres capaz de llevarla al suelo de forma controlada no vale de nada. Ahí es donde se decide la vuelta.
Diferencial libre de satélites y planetarios
Es el más común y el que hay que entender antes que ninguno. Consta de una caja que gira y a la que llega el movimiento del motor, por engranaje, por correa dentada o por palieres según el coche.
Sus partes:
- Árbol motor o eje de transmisión: el eje que trae la potencia del motor, ya pasada por las reducciones.
- Caja del diferencial: en coche grande y en RC con palieres es una rueda dentada que engrana con el árbol motor. En los de correas es una caja dentada por fuera sobre la que trabaja la correa.
- Planetarios: los dos piñones solidarios con los ejes que van a las ruedas.
- Satélites: dos o cuatro. Giran locos sobre sus ejes, que a su vez van unidos a la caja exterior. Con cuatro, colocados en cruz a 90 grados, el reparto de fuerzas es mejor y el conjunto más estable.
Si el coche va recto, los satélites no giran sobre sí mismos: se limitan a dar vueltas con la caja. Cuando aparece diferencia de giro entre los ejes de las ruedas, además del movimiento de la caja empiezan a girar sobre su propio eje y absorben esa diferencia. Van siempre en los ejes motrices, y en un 4×4 puede haber además un tercer diferencial central para compensar el distinto giro del tren delantero y el trasero.
El problema: el par que se escapa por la rueda que patina
Este diferencial aplica siempre el mismo par a cada rueda. Con las dos ruedas agarrando igual, ningún problema. Ahora pon una rueda sobre hielo y la otra sobre asfalto: al recibir las dos el mismo par, la del hielo empieza a deslizar enseguida con muy poco esfuerzo mientras la otra ni se mueve. Toda la fuerza del motor se está escapando por ahí.
Visto como sistema mecánico son tres grados de libertad: el giro de cada rueda y el del árbol motor. Fijados dos, el tercero queda determinado. Estás metiendo fuerza por el árbol motor y una de las ruedas tiene mucho más rozamiento que la otra, así que la fuerza se va por donde encuentra menos resistencia. El coche se queda parado con una rueda girando en el vacío.
Lo mismo pasa en todo terreno cuando una rueda se queda en el aire por la forma del terreno. En un coche de calle es molesto; en un todoterreno o en un crawler es inadmisible. De ahí salen todas las soluciones que vienen a continuación.
Diferencial de deslizamiento limitado
Lo mismo que el anterior, pero con un margen de diferencia de giro entre planetarios. Lleva un muelle que trabaja en función de esa diferencia: cuanto más grande es, más carga el muelle y más fuerza manda a la rueda con mejor agarre.
No llega a poner los dos planetarios en contacto al 100%, o sea que no es un bloqueo, pero te saca de situaciones como la del hielo. En radiocontrol el efecto se parece bastante a lo que consigues metiendo silicona de alta viscosidad, del orden de 50.000, en un diferencial normal de satélites.
Diferencial autoblocante
Aquí sí se busca que los dos planetarios giren exactamente a las mismas vueltas. Lo habitual es conseguirlo con sistemas hidráulicos: cuando se detecta una diferencia de giro excesiva, un embrague pone en contacto la caja con uno de los planetarios y los dos pasan a girar solidarios.
Piénsalo un momento y lo verás claro: fijando uno de los planetarios con la caja ya es suficiente para que los satélites dejen de girar, y el otro planetario queda arrastrado igual que si fueras en recta.
En estas fotos de un diferencial de un BMW M3 se ve el disco de embrague accionado hidráulicamente, con una centralita que detecta a qué velocidad gira cada rueda. Lleva cuatro satélites, colocados a 90 grados. Los agujeros que se ven en la foto de la derecha son donde va atornillada la corona que engrana con el árbol motor.
Cómo saber si un coche lleva diferencial común o autoblocante
Levanta del suelo el eje que quieras comprobar, gira una de las ruedas y mira hacia dónde gira la otra. Si gira en sentido contrario, el diferencial es común. Si gira en el mismo sentido, es autoblocante.
Volviendo a los tres grados de libertad: con las dos ruedas en el aire no hay rozamiento, y el árbol motor parado ofrece más resistencia que cualquiera de ellas. Al mover una rueda, la fuerza se va por la otra. Como la suma de las velocidades angulares de los dos semiejes tiene que corresponder con la de la caja, si una gira hacia un lado la otra gira a la misma velocidad con signo cambiado, o sea al revés. Si el diferencial es autoblocante las dos giran en el mismo sentido y a la misma velocidad, arrastrando la caja, por lo que conviene dejar el coche en punto muerto para poder moverlo.
Diferencial de acoplamiento viscoso: lo que hace la silicona
Está formado por unos discos paralelos unidos a un semieje, mientras la caja del diferencial hace de segundo semieje. La cavidad va llena de un fluido viscoso que arrastra por rozamiento el semieje que gira más despacio cuando el otro se embala porque está deslizando.
Ese rozamiento, entendido como oposición al movimiento, es exactamente con lo que juegas cuando eliges la silicona de tus diferenciales. Con silicona muy viscosa las dos ruedas van bastante solidarias (al girar una con la mano, la otra la sigue y notas el conjunto duro), y si una desliza le sigue llegando fuerza a la que agarra. Si solo engrasas el diferencial, queda muy suelto: cuando una rueda desliza, a la otra casi no le llega nada y pierdes tracción.
El diferencial de un coche RC está a medio camino entre dos mundos. Coge los satélites y planetarios del diferencial libre y le mete el fluido viscoso del acoplamiento, así que con un simple cambio de bote pasas de un comportamiento a otro sin tocar una sola pieza.
Cuánta viscosidad poner en cada eje y en cada tipo de pista es un tema en sí mismo, con sus rangos por disciplina y sus mezclas. Lo tienes desarrollado en la guía de qué viscosidad de silicona lleva cada diferencial, con los valores de partida para 1/8 TT y las reglas para no perderte al cambiar.
Diferencial Torsen
Uno de los más efectivos, sobre todo como diferencial central. Lleva unos piñones de dientes helicoidales y compensa el distinto giro de los semiejes de forma puramente mecánica, sin embragues ni fluidos.
Según el ángulo de la hélice de los dientes puedes hacer que un eje reciba hasta n veces más par que el otro. Con una relación 4:1, el eje con más adherencia puede dar hasta cuatro veces más par que el que patina. En coche grande es Audi la marca que más los ha usado. En radiocontrol se ve sobre todo en 1/5 de competición.
Diferencial bloqueable: crawler, trial y drift
Este es el propio del todo terreno. Mediante un sistema u otro anula el efecto diferencial y el eje se comporta como si fuera rígido. Cuando andas por piedras, con una rueda en el aire o metida en un charco sin nada de adherencia, con los diferenciales bloqueados consigues que las ruedas que apoyan sigan traccionando. Casi todos los crawlers RC punteros llevan la opción de bloqueo.
Y tiene un uso muy concreto fuera del todo terreno: bloquear el diferencial trasero es la forma más barata de convertir un eléctrico normal en un coche de derrapes, con la ventaja de que se puede deshacer. Está explicado paso a paso en la guía de coches RC de drift.
El bloqueo se hace con el diferencial en la mano y el chasis abierto, o sea que es trabajo de banco. Si te vas a meter, ten a tiro las herramientas y el orden de montaje que se listan en la zona de taller y brico RC, porque un diferencial abierto sobre una mesa desordenada acaba con un satélite perdido bajo el mueble.
Los diferenciales propios del radiocontrol
Diferencial ajustable
Tiene dos piezas (a veces cuatro) uniendo los planetarios, que aquí ya no son engranajes. La parte interior plana queda en contacto con las piezas centrales y el efecto diferencial se produce por rozamiento entre unas y otras. Ese rozamiento se aprieta o se afloja con un tornillo, y con él regulas cuánto deslizamiento permites entre los dos semiejes.
Diferencial de bolas
Unas bolas giran con la caja del diferencial y a los lados quedan dos pistas en contacto con ellas, una solidaria a cada semieje. Según la presión a la que sometas las bolas, el efecto diferencial es mayor o menor.
La mejor evolución del diferencial a bolas es el FPS, que Serpent monta como diferencial trasero. Permite regular por separado el efecto de diferencial y el deslizamiento de la corona respecto a lo que van a girar las ruedas. El diferencial de bolas clásico tenía justo ese problema: los dos efectos iban mezclados en una única regulación.
Con cuatro satélites, colocados en cruz, el reparto de fuerzas es mejor y el conjunto más estable. También cambia la viscosidad que necesitas para conseguir el mismo efecto: donde un diferencial de dos satélites pide 50.000, uno de cuatro se queda en 30.000.
¿Qué pasa si bloqueo los dos diferenciales en un coche de pista?
Que tienes dos ejes rígidos. En recta y en curva rápida puede incluso ir bien, pero en curva lenta y cerrada la rueda interior va arrastrando todo el rato: te comes las ruedas y pierdes agarre justo donde más falta hace. El bloqueo tiene sentido en crawler, en trial y en drift, no en un circuito de asfalto.
Mi coche no vuelve solo al centro, ¿es cosa del diferencial?
No. Ese síntoma vive en la dirección, no en la transmisión: servo, geometría, holguras o el propio trapecio. Las causas y el orden en el que se revisan están en la guía sobre por qué la dirección no vuelve al centro en un coche RC. Un diferencial delantero muy bloqueado puede hacer que el coche se sienta perezoso al girar, pero eso lo notas como falta de entrada en curva, no como un volante que se queda torcido.
¿Se puede convertir un coche normal en uno de drift solo tocando el diferencial?
Bloqueando el trasero tienes lo esencial: las dos ruedas de atrás giran solidarias y el coche derrapa de forma previsible. Con ruedas duras encima ya estás rodando. Es reversible, o sea que puedes probarlo un fin de semana y devolver el coche a su estado original el lunes.