¿Qué son los Bloqueadores de Diferenciales?

Las funciones principales de un diferencial son:

• Proporcionar la reducción final de engranes del tren motriz.
• Transmitir la potencia a las ruedas permitiéndoles girar a velocidades distintas (de ahí su nombre).

¿Por qué es necesario un diferencial?

Un diferencial en el eje que transmite la potencia es necesario, dado que cuando el vehículo vira, el neumático que queda en el exterior de la curva tiende a seguir una trazada mas larga que la rueda interior. Si el vehículo no equipara un diferencial, las ruedas se verían forzadas a girar a la misma velocidad en las curvas, lo cual haría la conducción difícil, causaría desgaste desmedido en los neumáticos y crearía una carga excesiva en los componentes del tren motriz.

El diferencial es entonces el dispositivo que divide el torque del motor en dos sentidos, permitiendo a cada uno de ellos girar a una velocidad diferente cuando es necesario.
Dado que el diferencial esta diseñado para 'diferenciar' -valga la redundancia- el torque o fuerza del motor, generalmente lo hace hacia la rueda que tenga menos tracción en ese momento.

Aquí es donde un diferencial "abierto" (sin bloqueador) puede causar una pérdida de tracción y avance en situaciones de conducción offroad.

Un ejemplo claro seria cuando una de las ruedas con potencia de un eje esta sobre terreno seco y la otra sobre hielo.
Para remediar las situaciones donde la acción diferenciadora de un diferencial trabaja en contra del conductor offroad, se ofrecen a la venta varios tipos de dispositivos para mejorar la tracción. Todos cambian de alguna manera u otra la distribución del torque a las ruedas y se les denomina "LOCKERS" o "BLOQUEADORES".


Estos dispositivos aumentan de manera significativa la tracción en todo tipo de terreno, ayudando al conductor y su vehículo a superar terrenos y obstáculos mucho más complejos.
Analizaremos a continuación los diferentes tipos de ayudas de tracción que existen:

1. Limited slip (o de deslizamiento limitado).
2. Bloqueadores automáticos.
a) De reemplazo de engranes laterales.
b) De reemplazo de carrier o jaula.
3. Bloqueadores seleccionables.
4. Spool.
5. Bloqueadores improvisados o caseros (Lincoln locker).

Bloqueadores tipo Limited Slip (o LSD por sus siglas en inglés).

La mayoría de los bloqueadores tipo LSD funcionan mediante embragues (clutches). Este tipo de bloqueador tiene los mismos componentes que un diferencial abierto, pero agrega un paquete de resortes y un juego de embragues.

El paquete de resortes empuja a los engranes laterales contra el juego de embragues, los cuales están fijados a la jaula o carrier. Mientras los dos engranes laterales y el carrier giran a la misma velocidad, los embragues no son usados. El único momento en que entran en juego los embragues, es cuando por alguna razón una rueda debe girar a diferente velocidad que la otra, como en un viraje. Los embragues 'pelean' contra este comportamiento, intentando forzar a ambas ruedas a girar a la misma velocidad.

La fuerza de los resortes, sumada a la fricción de los embragues determinará qué tan fuerte es el LSD en su tendencia a bloquear las ruedas.
Volviendo al ejemplo de una rueda con tracción y una rueda sobre hielo en un vehículo equipado con un LSD, ambas ruedas recibirán torque y el vehículo se moverá, siempre y cuando el torque aplicado por el conductor sea menor que la fuerza de los resortes y embragues. El resultado será mayor tracción en ambas ruedas, aunque limitado por la fuerza del mismo LSD.

VENTAJAS:
Después de un diferencial abierto, un LSD es el tipo de ayuda de tracción más "civilizado", es decir, que menos hace notar su presencia en cuanto al comportamiento del vehículo. La transmisión del torque es suave y en general proporciona un incremento moderado en la trasmisión del torque y por lo tanto, de la tracción.

DESVENTAJAS:
Dado que la fuerza con que el LSD intenta enviar el mismo torque a ambas ruedas está limitada por la resistencia que oponen sus resortes, así como la fricción de sus embragues (y su vida), para un vehículo con motor muy potente o un conductor de "pie pesado", es fácil abrumar al LSD y vencerlo, provocando diferenciación no deseada y la subsecuente pérdida de tracción. La vida de los embragues en un LSD es de 80 a 90 mil kilómetros. Este tipo de locker requiere de instalación profesional, dado que se afecta el ajuste de los engranes (piñón y corona).

CONCLUSION:
El LSD en general es recomendado únicamente para situaciones de offroad ligero y para vehículos pequeños o de potencia de motor moderada.

Bloqueadores de tipo automático.

Este tipo de bloqueadores proporciona 100% del torque a ambas ruedas, y sólo permite lograr diferenciación bajo las circunstancias especiales que discutiremos abajo.
Existen dos tipos de bloqueadores automáticos, los que reemplazan los engranes laterales del diferencial (satélites), y los que reemplazan el carrier o jaula:
Bloqueadores de reemplazo de engranes laterales También conocidos como "lunchbox lockers", este tipo de bloqueadores se instalan reemplazando los engranes laterales o satélites, lo cual permite al diferencial permanecer bloqueado mientras se detecta torque e igual velocidad en ambas ruedas, pero a su vez se "desconecta" automáticamente cuando detecta que alguna de las ruedas gira a diferente velocidad (como en un viraje).
Varios fabricantes como Powertax, Detroit, etc. fabrican bloqueadores de tipo automático de reemplazo de engranes laterales.

VENTAJAS:
Este tipo de bloqueadores es el más económico, y la repartición de torque es de 100% a ambas ruedas, por lo que proporciona una mejora significativa en la tracción que a la vez permite diferenciación por medio de un mecanismo de "matraqueo" en las vueltas. La instalación es fácil, rápida y requiere sólo herramientas caseras.

DESVENTAJAS:
Este tipo de bloqueadores se fabrica únicamente (por su diseño) para ejes de chica y mediana capacidad, mas no para ejes de capacidad superior a ¾ de tonelada.

Bloqueadores seleccionables.

Este tipo de bloqueadores tienen la capacidad de ser selectivamente "activados" o "desactivados" por el conductor. Existen en el mercado bloqueadores seleccionables de operación ELECTRICA, NEUMATICA o por CABLE.

Estos bloqueadores proporcionan 100% del torque a ambas ruedas cuando se encuentran activados, y todos reemplazan el carrier o jaula del engrane corona.
Varios fabricantes como Detroit (Electrac, de operacion eléctrica), ARB (de operación neumática) y OX Trac (de operacion por cable) fabrican bloqueadores de tipo seleccionable.

VENTAJAS:
Este tipo de bloqueador proporciona una repartición del torque al 100% a ambas ruedas cuando es activado, pero a la vez cuando desactivado, el diferencial opera como si no equipara ningún dispositivo de tracción. Esto lo convierte en un locker que proporciona lo mejor de ambos mundos. No produce ruido alguno y no provoca condiciones adversas cuando es desactivado para conducción por calle. Se fabrica para la mayoría de los diferenciales domésticos.

DESVENTAJAS:
Son de los mas caros en el mercado. (U.S. $600-$1200). Los modelos neumáticos requieren de algún tipo de compresor o reserva de aire comprimido así como de mangueras adicionales, lo que agrega partes que podrían fallar dejando el bloqueador inoperante (compresor, mangueras, válvulas, solenoide, sellos, etc). Su instalación es bastante compleja (localizar compresor o tanque, rutar mangueras de aire por debajo del vehículo, lograr conexiones sin fugas, etc.).

Los modelos eléctricos requieren de un arnés eléctrico adicional rutado entre el diferencial, el acumulador y el interruptor de activación, lo que agrega partes que podrían fallar dejando el bloqueador inoperante (cableado, interruptor, fusible, corto eléctrico, etc.). La instalación es bastante compleja (localizar interruptor de activación y su respectivo cableado así como el cableado adicional al diferencial por debajo del vehículo, lograr conexiones herméticas para evitar fallas o cortos en vadeos profundos, etc.).

Los modelos por cable operan mediante un cable trenzado de acero inoxidable, cubierto por una capucha aislante. Se requiere de lubricación periódica del mecanismo de cable para facilitar la operación, o de lo contrario el cable y sus terminales remachadas podrían fallar sin aviso, dejando el bloqueador inoperante. Este tipo de locker requiere de instalación profesional, dado que se afecta el set-up de los engranes (piñón y corona).

CONCLUSION:
Los bloqueadores seleccionables proporcionan control total al conductor en su activación o desactivaciónr, haciéndolos la opción más versátil disponible, pero como todo, vienen a un precio.