Diferencial. O que é e por que é usado?

Um motor com caixa de câmbio não é suficiente para dirigir um carro. O diferencial também é necessário para o movimento das rodas.

Simplificando, o diferencial serve para garantir que as rodas do eixo motor não girem na mesma velocidade. Em termos mais científicos, a tarefa do diferencial é compensar a diferença na frequência de rotação dos eixos cardan das rodas do eixo motor quando se movem ao longo de trilhos de diferentes comprimentos.

Um diferencial é frequentemente chamado de diferencial, da palavra diferencial. Curiosamente, esta não é uma invenção do início da era automotiva. O diferencial foi inventado pelos chineses há séculos.

Para curvas

A ideia de um diferencial é permitir que o carro faça curvas. Bem, no eixo motor, quando o carro faz curvas, a roda externa tem que percorrer uma distância maior que a roda interna. Isso faz com que a roda externa gire mais rápido que a roda interna. O diferencial é necessário para evitar que ambas as rodas girem na mesma velocidade. Se não estivesse lá, uma das rodas do eixo motriz deslizaria na superfície da estrada.

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O diferencial não só evita isso, mas também evita tensões indesejadas na transmissão, que por sua vez podem levar a avarias, aumento do consumo de combustível e aumento do desgaste dos pneus.

Projeto de mecanismo

O diferencial consiste em várias engrenagens cônicas fechadas em uma carcaça giratória. Ele está conectado à roda da coroa. A transferência de torque da caixa de câmbio (e do motor) para as rodas motrizes ocorre quando o chamado eixo de ataque aciona a referida coroa através de uma engrenagem hipóide especial (possui eixos torcidos e linhas de dentes arqueados, o que permite transferir grandes cargas).

Nos veículos com tração dianteira, a coroa possui dentes retos ou helicoidais localizados ao longo da circunferência externa do eixo. Esse tipo de solução é mais simples e barato de fabricar e operar (o diferencial é combinado com a caixa de câmbio), o que explica porque o mercado é dominado por veículos com tração dianteira.

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Nos veículos com tração traseira, o diferencial está escondido em uma caixa especial de metal. É claramente visível sob o chassi - entre as rodas motrizes há um elemento característico chamado eixo traseiro.

No meio está uma cruz, na qual são montadas engrenagens, chamadas de satélites, pois giram em torno desse elemento no sentido de deslocamento, fazendo com que as engrenagens girem, que por sua vez transmitem tração às rodas do carro. Se as rodas do veículo giram em velocidades diferentes (por exemplo, o veículo está fazendo uma curva), os satélites continuam a girar nos braços da aranha.

Sem deslizamento

No entanto, às vezes o diferencial é difícil de implementar. Isso ocorre quando uma das rodas do veículo está em uma superfície escorregadia, como gelo. O diferencial então transfere quase todo o torque para aquela roda. Isso porque a roda com melhor aderência deve utilizar mais torque para vencer o atrito interno no diferencial.

Este problema foi resolvido em carros esportivos, especialmente em veículos com tração nas quatro rodas. Esses veículos normalmente utilizam diferenciais de alta resistência que são capazes de transferir a maior parte do torque para a roda com melhor aderência.

O projeto do diferencial usa embreagens entre as engrenagens laterais e a carcaça. Quando uma das rodas perde tração, uma das embreagens começa a neutralizar esse fenômeno com sua força de atrito.

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No entanto, esta não é a única solução de transmissão utilizada em veículos 4×4. A maioria desses veículos ainda tem um diferencial central (frequentemente chamado de diferencial central) que compensa a diferença na velocidade de rotação entre os eixos acionados. Esta solução elimina a formação de tensões desnecessárias na transmissão, que prejudicam a durabilidade do sistema de transmissão.

Além disso, o diferencial central também distribui o torque entre os eixos dianteiro e traseiro. Para melhorar a tração, todo SUV que se preze também possui uma caixa de câmbio, ou seja, um mecanismo que aumenta o torque transmitido às rodas em detrimento da velocidade.

Finalmente, para os SUVs mais ávidos, são projetados carros equipados com diferenciais centrais e travas de diferencial.

Segundo o especialista

Jerzy Staszczyk, um mecânico de Slupsk

O diferencial é um elemento permanente do carro, mas apenas se for usado corretamente. Por exemplo, ele não recebe partidas repentinas com pneus cantando. Claro, quanto mais velho o carro, mais desgastado é o seu sistema de acionamento, incluindo o diferencial. Isso pode ser testado mesmo em casa. Você só precisa levantar a parte do carro onde estão as rodas motrizes. Depois de mudar qualquer marcha, gire o volante em ambas as direções até sentir resistência. Quanto mais tarde sentirmos a resistência, maior será o grau de desgaste diferencial. No caso de veículos com tração dianteira, essa folga também pode indicar desgaste na caixa de câmbio.

Wojciech Frölichowski