Mecanica

Ideado en 1827, se adoptó ya en los primeros automóviles • Su función: permitir velocidades diferentes entre las dos ruedas motrices • La analogía con la polea • Diferenciales de piñones cilindricos y cónicos
Imagínese un automóvil con las ruedas motrices unidas por un eje rígido, movido por el árbol de transmisión por medio de un par cónico (o cilindrico, en el caso de un motor transversal):sobre cada rueda actúa el par M/2, si M es el par que afecta a la corona del par cónico.
Las ruedas motrices, a causa de la conexión rígida, son obligadas a girar con igual velocidad angular, es decir a dar el mismo número de vueltas en la unidad de tiempo. Esto no presenta inconvenientes especiales durante la marcha en línea recta. Sin embargo, cuando un vehículo toma una curva, la rueda internaefectúa un recorrido menor que el de la rueda externa y, puesto que ambos recorridos deben ser descritos en el mismo tiempo, se deduce que la velocidad angular de las ruedas es distinta. Si éstas se encuentran unidas por un eje rígido, al ser obligadas a girar a la misma velocidad angular, una de ellas resbala sobre el terreno, con grave daño para la duración de los neumáticos y para su adherenciaal piso (en el límite se llega a producir un trompo); además, los ejes están sujetos a tal esfuerzo de torsión, que antes o después se produciría su rotura. Para evitar este inconveniente, desde los comienzos del automovilismo se contó con la adopción del diferencial, es decir de un mecanismo que permitiera a las dos ruedas girar a velocidades angulares diferentes en caso de necesidad.

Historiadel diferencial
El diferencial fue inventado en 1827 por el mecánico francés Onesiphore Pecqueur (nacido en Pas-de-Calais en 1792 y fallecido en París en 1852), maestro de taller del Conservatorio de Artes y Oficios de París. Se dice que concibió la idea del diferencial mientras estaba trabajando en un modelo del carro de Cugnot.
El diferencial llegó a ser de aplicación bastante común en losprimeros vehículos de vapor de la segunda mitad del siglo XIX: uno de los primeros ejemplos fue el del Clayton & Shuttle-worth de 1865.
En el curso de los años, la técnica de construcción del diferencial, como la del resto de los componentes del automóvil, se ha ido perfeccionando cada vez más, obteniendo asimismo grandes ventajas de los progresos paralelos de la metalurgia y de la tecnología.
Eldiferencial, en su forma más difundida, está constituido por: dos piñones cónicos, que toman el nombre de planetarios, unidos a los extremos de los semiejes, generalmente de perfiles estriados, y otros dos piñones cónicos, llamados satélites, montados en los extremos de un eje portasatélites y que engranan con los planetarios. Puesto que los ejes de los satélites no están fijos en el espacio, eldiferencial es un engranaje epicicloidal. Cuando los pares que se han de transmitir son elevados, como por ejemplo en vehículos pesados, los satélites pueden ser 4 y van montados en una cruceta. Tanto los planetarios como los satélites son de dientes rectos, dadas las moderadas velocidades de funcionamiento y el bajo porcentaje de tiempo en el que existe movimiento relativo entre tales piñones: de hechosólo existe movimiento relativo entre éstos cuando el vehículo toma una curva.
Los satélites, los planetarios y el eje portasatélites son generalmente de acero al carbono o débilmente tratado mediante cementación (así, el 16NiCr4: cargade rotura, 110 kg/mmz; carga de debilitación, 85 kg/mm2). Los planetarios y los satélites van montados en una armazón, denominada marco o caja, en general construidade fundición esferoidal (así, la GS 55/2: carga de rotura, 55 kg/mm2; carga de debilitación, 40 kg/mm2; HB=220 kg/mm2), que lleva en los extremos 2 ejes huecos apoyados en el cárter del diferencial por medio de rodamientos. Alrededor de la caja se fija la corona cónica que recibe el par motor del piñón de ataque del árbol de transmisión y lo transmite al eje portasatélites.

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