Um diferencial é uma caixa de engrenagens mecânica que aceita energia de um eixo de entrada e a divide em dois eixos de saída. Num veículo, este componente não é negociável. Ele pega a força rotacional gerada pelo motor e a converte no torque necessário para realmente mover o carro.
A função principal permite que cada roda motriz gire em velocidades diferentes. Esta capacidade é essencial para curvas suaves. Sem ele, a física assume o controle de uma forma que a maioria dos motoristas não deseja experimentar.
O diferencial do carro realiza três funções distintas. Primeiro, ele direciona a potência do motor especificamente para as rodas. Em segundo lugar, atua como o estágio final de redução de marcha. Ele diminui a velocidade de rotação da transmissão uma última vez antes que a energia atinja o pavimento. Terceiro, ele transmite potência ao mesmo tempo em que acomoda o fato de que as rodas internas e externas percorrem distâncias diferentes.
Por que seu carro precisa de um diferencial
As rodas dos carros devem girar em velocidades diferentes, especialmente durante as curvas. Velocidade é igual a distância dividida pelo tempo. A roda externa cobre mais terreno do que a roda interna no mesmo período de tempo. Portanto, a roda externa deve girar mais rápido.
Para rodas não motrizes, isto é irrelevante. Em um carro com tração traseira, as rodas dianteiras não estão conectadas. Eles giram de forma independente. O mesmo se aplica às rodas traseiras de um veículo com tração dianteira. Nenhuma ligação mecânica significa nenhum conflito.
As rodas motrizes são diferentes. Eles estão interligados para que um único motor e transmissão possam girar os dois pneus. Se você removesse o diferencial, teria que travar as rodas juntas. Eles seriam forçados a girar na mesma velocidade.
Virar fica difícil. O carro resistiria à curva. Mais importante ainda, seria difícil para o veículo. Os pneus teriam que escorregar para permitir que o carro mudasse de direção.
Pneus modernos e estradas de concreto criam um atrito imenso. Fazer um pneu escorregar requer uma força significativa. Essa força é transmitida através do eixo de uma roda para a outra. Isto coloca uma grande pressão sobre os componentes do eixo. As peças quebram sob esse tipo de estresse.
Os diferenciais precisam de fluido lubrificante para funcionar, assim como os motores e as transmissões. Este óleo reduz o atrito e resfria as engrenagens. Deve ser verificado e substituído ocasionalmente durante a manutenção automotiva de rotina. Negligenciar esse fluido leva ao desgaste prematuro e eventual falha.
A Mecânica do Torneamento
Quando um carro vira, o pneu externo percorre um arco mais amplo. O pneu interno segue uma linha mais estreita. A diferença na distância é substancial em velocidades mais altas. Se as rodas estiverem travadas mecanicamente, o pneu com menos tração irá girar enquanto o outro se arrasta. Isso é chamado de wheel hop ou vinculação.
Um diferencial aberto padrão resolve isso, permitindo que o torque seja enviado à roda com menor resistência. Isso funciona bem em pavimento seco. Ele falha quando uma roda está no gelo ou cascalho solto. O veículo não vai a lugar nenhum porque o diferencial envia toda a potência para a roda giratória.
É aqui que entram em jogo os diferenciais de deslizamento limitado. Também conhecidos como positração, esses sistemas restringem a diferença de velocidade entre as duas rodas. Eles forçam ambos os pneus a manter a tração. Isto proporciona melhor aceleração nas saídas de curva, especialmente em más condições climáticas.
Existem vários tipos de diferenciais de deslizamento limitado. Os LSDs do tipo embreagem usam placas de fricção para unir as rodas sob carga. Os LSDs com detecção de torque usam engrenagens planetárias para distribuir energia com base na resistência. Os sistemas eletrônicos podem simular esse comportamento freando a roda que escorrega.
Sem qualquer forma de gerenciamento de tração, seria quase impossível dirigir carros modernos de desempenho rápido nas curvas. O diferencial não é apenas um componente passivo. Ele gerencia ativamente como a energia é entregue à estrada.
Assuntos de Manutenção
O fluido dentro de um diferencial é crítico.
