¿Qué es un engranaje diferencial?
Un engranaje diferencial es un dispositivo mecánico que se utiliza para convertir y transferir par de una variedad de maneras. Típicamente, se usará un diferencial para distribuir el torque de un solo eje a dos o más ejes. A veces, puede ocurrir lo contrario, donde el par de dos o más ejes se transfiere a un solo eje. Si bien un engranaje diferencial puede tomar muchas formas, con mayor frecuencia se encuentra en automóviles. En esta aplicación, el par de un solo eje se distribuye en dos ejes diferentes, cada uno de los cuales gira una rueda motriz.
Si bien los engranajes diferenciales se pueden encontrar en muchos mecanismos y máquinas diferentes, el automóvil moderno tiende a aprovecharlos al máximo. Cuando un automóvil gira, las ruedas a ambos lados del automóvil deben girar a diferentes velocidades. Las ruedas más cercanas a la dirección del giro deben girar más despacio que las que se alejan del giro. Para que un automóvil haga esto, cada rueda trasera necesita su propio eje de transmisión individual, sin embargo, el par aún debe distribuirse de manera uniforme.
Un engranaje diferencial logra esto distribuyendo uniformemente el torque a cada rueda de eje individual. Esto se hace a través de una disposición de engranaje especial que se encuentra en el punto donde el eje de transmisión del motor se encuentra con los dos ejes de transmisión. El motor dentro del automóvil crea torque, que luego se incrementa a través de la transmisión. Desde la transmisión, un solo eje impulsor gira la caja de engranajes diferencial.
Las cajas de engranajes diferenciales se pueden encontrar en una variedad de arreglos, sin embargo, el arreglo en sí es relativamente universal entre los fabricantes de automóviles. Un engranaje de piñón de bisel en espiral en el extremo del eje de transmisión hace girar un engranaje de rueda de corona más grande. El engranaje de la rueda de la corona tiene un diámetro relativamente grande y tiene un orificio grande en el medio. Mientras que los dientes en la mayoría de los engranajes salen del costado, los dientes de la rueda de la corona están boca arriba. De esta manera, el piñón del motor puede conectarse al engranaje de corona.
Del engranaje de corona viene una disposición de engranaje única, donde el torque se distribuye uniformemente entre ambos ejes de transmisión. En la cara de la corona está lo que se conoce como una jaula diferencial, que alberga dos engranajes biselados a cada lado. Las caras de estos engranajes son perpendiculares a las de la rueda de la corona, lo que les permite unirse correctamente con otros dos engranajes biselados. Cada uno de estos otros dos engranajes biselados forma un extremo de cada eje de transmisión.
Sin un diferencial o dos ejes de transmisión diferentes, una variedad de efectos adversos podrían ocurrir en el automóvil y sus componentes. Uno de los más notables es el daño de los neumáticos, que es el resultado del arrastre de los neumáticos. Esto se produce cuando el neumático exterior no puede girar más rápido que el neumático interior. Tal arrastre también puede provocar daños y fallas en la transmisión.