Atención: En el siguiente artículo NO se ha utilizado correctamente el concepto de POTENCIA. Se ha expuesto de esta manera para que se entienda mejor como es el funcionamiento de un diferencial y el efecto del bloqueo pero si nos regimos estrictamente por la definición de POTENCIA como concepto físico encontraremos inconsistencias.
Antes que nada debe aclararse qué es el diferencial.
Cuando un vehículo dobla las ruedas del radio interno de giro circulan más lentamente que las externas y las ruedas traseras giran más lentamente que las delanteras, por lo tanto cuando el vehículo dobla las 4 ruedas circulan a distintas velocidades.
En un auto común de tracción trasera existe un dispositivo llamado diferencial, que permite justamente esa diferencia de giro. En un auto de tracción delantera esa función la cumple la caja puente. Sin embargo el diferencial tiene un inconveniente: si una de las ruedas tractoras queda en el aire o pierde adherencia, ésta gira loca mientras la que apoya en el piso o tiene más adherencia queda quieta.
Para evitar este inconveniente, algunos autos de tracción trasera utilizan el sistema de bloqueo de diferencial. Bloquear el diferencial significa anular su acción, de manera que tanto la rueda derecha como la izquierda giren a la misma velocidad. Es decir que en el ejemplo del cual hablamos, la rueda que está en el aire girará a la misma velocidad que la que está en el piso, la cual sacará al auto del apuro.
En los Defenders y Discoverys existe un diferencial trasero, un diferencial delantero y un diferencial central que cumple, para el tren delantero y trasero, la misma función que el diferencial trasero lo hace para la rueda izquierda y derecha.
Si una rueda de estos vehículos queda en el aire (por ejemplo la delantera izquierda), el auto se queda sin tracción debido a que el diferencial central envía toda la fuerza hacia el eje que no ofrece resistencia (delantero), y a su vez el diferencial delantero envía toda la fuerza a la rueda que no ofrece resistencia (delantera izquierda).
Para evitar esto y salir de la situación comprometida, debe bloquearse el diferencial central, de manera que la fuerza se reparte un 50% al tren delantero y un 50% al tren trasero. Lo mismo ocurre si el vehículo queda con las 2 ruedas del mismo eje en el aire, al bloquear el diferencial central, el eje opuesto empuja al vehículo.
Pero, ¿qué pasa si el vehículo a pesar de tener el diferencial central bloqueado queda con una rueda delantera y una rueda trasera en el aire o con poca adherencia (sin importar de que lado sea)? El auto en esas condiciones queda sin tracción, cosa común al hacer un cruce de ejes en zanjas.
En esos casos se recurre (además de bloquear el diferencial central) al bloqueo individual del diferencial del eje delantero y/o trasero.
Para ello se recurre a dispositivos especiales los cuales los podemos dividir en dos categorías:
1- Diferenciales de deslizamiento limitado (Ferguson) y (Torsen)
2- Bloqueos de diferencial o Lockers
Diferenciales de deslizamiento limitado
Estos diferenciales son mal llamados "autoblocantes" pues no se bloquean nunca. En realidad son diferenciales de "deslizamiento limitado" y tienen un rendimiento del 20% aproximadamente, es decir que por cada 5 vueltas que gire la rueda que carece de adherencia, recién habrá dado 1 vuelta la rueda que tiene adherencia.
Ferguson
Este sistema está compuesto por unos "disquitos" colocados a los lados de los planetarios y tensionados con unos resortes. Llevan un aceite especial para que estos discos tengan la adherencia necesaria permitiendo el deslizamiento unos con otros pero ofreciendo una resistencia determinada que es la responsable de mover la rueda que tiene adherencia.
Estos diferenciales suelen venir en algunos todoterrenos de serie (no en los Land Rover) pero su eficacia para el off-road es muy discutida y deja mucho que desear. Mi opinión personal es que no sirven para los todoterreno ya que los disquitos siempre terminan patinando y no alcanzan a mover al vehículo.
Torsen
Este modelo como el anterior es de deslizamiento limitado pero carece de discos ya que su diseño es completamente diferente y funciona por medio de "engranajes y sinfines" teniendo la ventaja con respecto al anterior de no fallar nunca en su función de deslizamiento controlado es decir, 4 o 5 vueltas de la rueda con menor adherencia equivalen a 1 vuelta de la rueda que tiene total adherencia.
Si bien este diferencial es el mejor del grupo de los de Deslizamiento Limitado, todavía no llega a ser efectivo en el off-road ya que la relación de deslizamiento 4 o 5 a 1 no es del todo buena. Estos diferenciales son muy buenos para los vehículos que corren en velocidad.
Bloqueos de diferencial o lockers
Alguna vez leí en un revista: "Lockers, para el superhéroe de la montaña" Con esto quiero destacar que los bloqueos de diferencial ofrecen la mayor tracción posible en un vehículo. Anulan completamente el diferencial con un rendimiento del 100% y siempre girarán las ruedas a la misma velocidad sin importar las condiciones de adherencia del terreno.
Existen 2 tipos de bloqueos de diferencial:
1- Manuales, por ejemplo ARB air locker
2- Automáticos del tipo NoSPIN (salto y deslizamiento)
ARB air locker (bloqueo manual)
Los ARB, son diferenciales convencionales con la facultad de anular mecánicamente su efecto por medio de un pistón que se encarga de bloquear los planetarios. Es un sistema mecánico con accionamiento electroneumático y son manuales es decir, el conductor, por medio de unas teclas colocadas en el tablero, puede bloquear o desbloquear el diferencial cuando lo desee.
La ventaja de este sistema es que cuando se circula en el asfalto es un diferencial totalmente convencional sin afectar a la performance del vehículo y cuando es necesario puede bloquearse al 100% obteniendo la máxima tracción posible. Por esta razón son llamados "Lo mejor de los dos mundos".
Su desventaja es su mayor precio y su colocación ya que además de cambiar los núcleos hay que colocar un compresor de aire con su instalación eléctrica, teclas en el tablero para su operación y sus respectivas líneas de aire que llevan la presión a los ejes.
NoSPIN (el verdadero autoblocante al 100%)
El otro tipo de bloqueo de diferencial, es el llamado "salto y deslizamiento" o "NoSPIN" es de diseño Norteamericano y es totalmente automático. Tiene un diseño muy original y completamente diferente a lo que es un diferencial convencional.
Su funcionamiento es de lo más particular ya que está bloqueado siempre y se desbloquea para doblar!!!!!
Este tipo de diferencial siendo un poco ruidoso no es recomendable para circular en el asfalto aunque no da mayores problemas y su gran ventaja es su menor costo, fácil colocación y bajo mantenimiento.
Es un sistema muy recomendable para vehículos destinados la mayor parte del tiempo al off-road o "pura sangre".
En esta foto se ve un núcleo ARB colocado en un diferencial de Defender 90.
(Observar el caño y el acople para las líneas de aire).
Aquí se observa el compresor de aire con sus electroválvulas.
(observar las líneas de aire color azul)
En esta foto se ve la colocación de las teclas en el tablero.
De izquierda a derecha, compresor, bloqueo trasero y bloqueo delantero.
EL ARB en acción
En las siguientes fotos se ve mi defender 90 sport equipado con ARB air locker en situaciones dónde se pierde tracción por la pérdida de adherencia de sólo dos ruedas y por consecuencia el atasco del vehículo y que para salir fue necesario bloquear los diferenciales delantero, trasero y central.
1- En esta cuesta sólo giraba el tren delantero ya que el peso se transfiere a la parte trasera dejando la delantera prácticamente sin adherencia, Para subir sólo fue necesario bloquear el diferencial central.
En todos los casos siguientes estamos en una típica situación de "cruce de puentes" patinan sólo 2 ruedas opuestas, una delantera y una trasera, (son las dos que tienen menor adherencia) Para salir fue necesario Bloquear el diferencial central y al menos el diferencial trasero, en otras situaciones más comprometidas, también el delantero.
