Diferenciales de Deslizamiento Limitado: Cómo Mejoran el Rendimiento, Tracción y Estabilidad

¿Qué es un diferencial de deslizamiento limitado (LSD)?

El diferencial de deslizamiento limitado (LSD) es una de las mejoras más impactantes que mejora la tracción y el manejo. Ya sea que conduzca entusiastamente en la carretera, navegue por condiciones resbaladizas o maneje en un circuito.

El momento en que acelera en una curva, golpea una zona mojada de la carretera o conduce sobre grava, las ruedas de su vehículo no tienen el mismo nivel de agarre. Ahí es donde entran sus diferenciales. Su trabajo es simple: ayuda a que las ruedas giren a diferentes velocidades para que pueda girar suavemente.

Pero un diferencial abierto tiene una debilidad: si una rueda pierde tracción, puede enviar la mayor parte de la potencia a la rueda que patina, especialmente cuando no la necesita.

¿Qué hace un diferencial de deslizamiento limitado (LSD)? (Sus funciones principales)

Los diferenciales de deslizamiento limitado no solo se sientan dentro del tren motriz, sino que mejoran directamente cómo su vehículo usa su potencia. Aquí están sus funciones principales:

1. Mejora la tracción:

La función más vital de un LSD es reducir el patinaje de las ruedas. Si una de las ruedas comienza a girar, el LSD entrega más potencia a la rueda con mejor agarre. Esto ayuda al coche a mantenerse estable en carreteras mojadas, grava, tierra o al tomar curvas con fuerza.

2. Mejora la estabilidad en curvas:

Durante una curva, las ruedas comienzan a girar a diferentes velocidades. Un LSD ayuda a equilibrar la potencia entre ellas para que el coche se sienta más plantado y predecible, especialmente al acelerar al salir de una curva.

3. Aumenta la aceleración:

Porque reduce la potencia desperdiciada por el patinaje de las ruedas, un LSD ayuda al coche a moverse de manera más eficiente, especialmente desde una parada o al salir de una curva.

4. Mantiene el control en condiciones desiguales:

Si un lado de su vehículo está en una superficie de menor agarre como hielo, arena o un bache. El LSD mantiene la potencia fluyendo hacia las ruedas que realmente mueven el vehículo hacia adelante.

5. Apoya la conducción de alto rendimiento:

En coches deportivos y configuraciones de rendimiento, un LSD ayuda a mantener la alta potencia del motor. Esto permite a los conductores exigir más mientras mantienen la parte trasera del coche controlada y menos propensa a deslizarse, sorprendentemente.

Tipos de diferencial de deslizamiento limitado

Los siguientes son los tipos comunes de un diferencial de deslizamiento limitado.

LSD de valor fijo:

Independientemente del par de entrada al diferencial o la diferencia de velocidad entre las dos salidas, la diferencia máxima de par entre las dos salidas es un valor constante en este diferencial. Típicamente, se empleaban ensamblajes de embrague con muelles en este diferencial.

LSD sensible al par:

Engranajes helicoidales, embragues o conos (un tipo alternativo de embrague) se usan en diferenciales de deslizamiento limitado, y la fuerza de engranaje de los engranajes o embrague depende del par de entrada entregado al diferencial. A medida que el motor aplica más par, los engranajes o embrague agarran con más fuerza, causando que la diferencia de par disminuya.

Los LSD sensibles al par reaccionan al par del árbol de transmisión; por lo tanto, cuanto mayor es el par de entrada del árbol de transmisión, más apretados se aprietan los embragues, conos o engranajes, y más acopladas están las ruedas motrices.

Algunos contienen carga de muelle para producir algo de par pequeño de modo que las ruedas motrices estén mínimamente conectadas con poco o ningún par de entrada (acelerador cerrado/caja de cambios en neutro/embrague principal presionado).

La cantidad de precarga (por lo tanto, acoplamiento estático) en los embragues o conos está determinada por su condición general (desgaste) y la firmeza con la que se cargan.

LSD de embrague, tipo cono o de discos:

El embrague está compuesto por una pila de discos de embrague delgados, la mitad de los cuales están conectados a uno de los ejes motrices y la otra mitad al portador del engranaje satélite. Las pilas de embrague pueden estar presentes en ambos o solo en uno de los ejes motrices.

Si hay solo uno, los engranajes satélites conectan el eje motriz sobreviviente al eje motriz con embrague. Los embragues son reemplazados por un par de conos que se aprietan juntos para proporcionar el mismo efecto en un tipo cono.

2-Way, 1-Way, 1.5-Way:

Carga, sin carga y sobrecorrida son los tres estados de par de entrada. El acoplamiento es proporcional al par de entrada durante situaciones de carga, como se indicó anteriormente. La conexión se reduce a un acoplamiento estático cuando no hay carga.

El comportamiento del LSD en sobrecorrida (especialmente liberación rápida del acelerador) indica si es un sistema de una vía, 1.5 vías o dos vías.

En ambas direcciones, adelante y reversa, un diferencial de 2 vías tendrá el mismo par limitante. Esto significa que bajo frenado motor, el diferencial proporcionará alguna acción restrictiva.

LSD de engranajes (Geared LSD):

Engranajes de tornillo sin fin y engranajes rectos se usan para transferir y diferenciar la potencia de entrada entre dos ruedas motrices o ejes delantero y trasero en diferenciales mecánicos de deslizamiento limitado sensibles al par. Esto no debe confundirse con los engranajes satélites cónicos más típicos que se encuentran en la mayoría de aplicaciones automotrices.

Los engranajes se presionan contra las paredes de la carcasa del diferencial a medida que se aplica par, causando fricción. El par limitante es creado por la fricción que resiste el movimiento relativo de las salidas.

Sensibilidad a la velocidad:

Basado en la diferencia de velocidad entre los dos ejes de salida, los diferenciales sensibles a la velocidad limitan la diferencia de par entre las salidas. Como resultado, el comportamiento del diferencial para variaciones menores de velocidad de salida puede ser bastante similar al de un diferencial abierto.

El par limitante aumenta a medida que crece la brecha de velocidad. En comparación con un diferencial sensible al par, esto resulta en un comportamiento dinámico distinto.

LSD viscoso:

Porque se basa en la fricción hidrodinámica de fluidos con alta viscosidad, el tipo viscoso a menudo es más simple. Los aceites a base de silicona se emplean frecuentemente. Una cámara cilíndrica llena de fluido con una pila de discos perforados gira en tándem con el movimiento normal de los ejes de salida.

La superficie interior de la cámara está conectada a uno de los ejes motrices, mientras que el exterior está conectado al portador del diferencial. En la pila, la mitad de los discos están conectados al interior, mientras que la otra mitad están conectados al exterior.

El movimiento diferencial causa que los discos intercalados se muevan uno contra otro a través del fluido. Cuando la velocidad de algunos acoplamientos viscosos se mantiene, el fluido se calentará debido a la fricción.

LSD electrónico:

Un conjunto de engranajes planetarios o cónicos comparable al de un diferencial abierto y un paquete de embrague similar al de un diferencial sensible al par o bomba de motor de engranajes son características comunes de un diferencial de deslizamiento limitado electrónico.

La fuerza de sujeción del embrague en la unidad electrónica es controlada externamente por una computadora u otro controlador. Esto permite que el par limitante del diferencial sea regulado como parte de un sistema integral de gestión del chasis.

Ventajas y desventajas del diferencial de deslizamiento limitado LSD

Ventajas:

• Un diferencial de deslizamiento limitado aumenta el rendimiento y la velocidad del coche al incrementar la cantidad de tracción que crea.
• Un diferencial de deslizamiento limitado mejora la seguridad del vehículo al dar al conductor más control sobre el vehículo.
• Considere cómo un diferencial típico (o "abierto") funciona en situaciones todoterreno o de nieve donde una rueda comienza a patinar. Con un diferencial típico, la rueda sin contacto o que patina recibirá la mayor parte de la potencia (en forma de bajo par, giro a alto rpm), mientras que la rueda en contacto permanecerá estacionaria con respecto al suelo.

Desventajas:

A pesar de las buenas ventajas del LSD, algunas limitaciones aún ocurren. A continuación se muestran las desventajas de un diferencial de deslizamiento limitado.

• El diseño es complejo
• El costo de mantenimiento es alto

Conclusión

Su comprensión de cómo funciona un diferencial de deslizamiento limitado hará una gran diferencia en cómo experimenta su vehículo, ya sea en la carretera, en la pista o fuera de carretera. Al distribuir sabiamente la potencia a las ruedas que más la necesitan.

El LSD mejora la tracción, estabilidad y control general, específicamente en condiciones de conducción desafiantes.

Ya sea que sea un entusiasta del rendimiento o alguien que quiere un viaje más seguro y predecible, saber qué sucede dentro de sus diferenciales le ayuda a valorar la ingeniería que mantiene su coche unido a la carretera.

Preguntas frecuentes

¿Es bueno un diferencial de deslizamiento limitado para la conducción diaria?

Tracción y manejo mejorados. Los LSD proporcionan una solución más avanzada para gestionar la tracción y el manejo, asegurando que ambas ruedas reciban una buena cantidad de potencia.

¿Cuándo usar un diferencial de deslizamiento limitado?

Cuando las ruedas han perdido tracción, el diferencial de deslizamiento limitado nota esto y entrega potencia a la rueda con más agarre. Generalmente se encuentra en coches de rendimiento o todoterreno, un LSD da al conductor más control al tomar una curva a altas velocidades.

¿Cuáles son los 4 tipos de diferenciales?

Uniendo las ruedas, un diferencial toma potencia del motor y la entrega a las ruedas. Varios tipos controlan cuánta o poca potencia llega a las ruedas. Hay cuatro tipos de diferenciales en el mercado: abierto, bloqueante, deslizamiento limitado y vectorización de par.

¿Cuáles son los síntomas de un diferencial de deslizamiento limitado malo?

Varios problemas con diferenciales potencialmente dañados incluyen:

• Ruidos extremos provenientes de la parte delantera.
• Dificultad para manejar el volante.
• Neumáticos que muestran desgaste.
• Fluido saliendo de la tapa.

¿Cómo mantener un diferencial de deslizamiento limitado?

No deje que esto le suceda a sus diferenciales LSD. Siga estas tres reglas simples.

1. Asegúrese de cambiar su aceite cada vez.
2. Haga una prueba de par dividido de vez en cuando.
3. Reemplace piezas desgastadas a tiempo.