Un diferencial de bolas es un tipo de diferencial que se utiliza normalmente en coches de radiocontrol . Se diferencia de un diferencial de engranajes en que utiliza varios cojinetes de bolas pequeños que giran entre dos placas, en lugar de engranajes cónicos .
El primer diferencial de bolas para coches radiocontrolados fue diseñado por Cecil Schumacher, un ingeniero británico de deportes de motor que trabajaba en Cosworth y fundador/propietario de su marca de modelos homónima . Aunque se solicitó una patente, fue denegada porque la idea ya se había implementado en una cortadora de césped. Los coches radiocontrolados todavía eran una nueva aplicación para el diferencial de bolas y Schumacher es considerado generalmente el inventor moderno del concepto. Tal fue la popularidad del diferencial de bolas, aplicado originalmente en coches de carretera a escala 1/12, que formó su empresa homónima . [1]
Hasta la fecha, los diferenciales de bolas siguen siendo muy populares en el mercado de los coches de radiocontrol. Se utilizan en casi todos los coches de carretera a escala 1/12, turismos (aunque el diferencial de engranajes sellados está ganando popularidad en esta clase) y todoterrenos eléctricos producidos por muchos fabricantes. En estas clases se consideran el estándar de la industria. Schumacher Racing Products incluso utiliza diferenciales de bolas en su gama de camiones nitro, pero estos utilizan materiales resistentes y cojinetes de bolas más grandes y duros.
Los fabricantes de coches de radiocontrol utilizan el mismo diseño básico que Schumacher creó en la década de 1980. La parte principal del diferencial es un engranaje de transmisión (o polea en una transmisión por correa ) con múltiples orificios cortados a través de él, siguiendo su diámetro exterior. Estos orificios son ligeramente más grandes que el ancho de los cojinetes de bolas , de modo que las bolas, que normalmente tienen un diámetro de unos 2 mm en un coche modelo, se asientan dentro de los orificios del engranaje/polea.
A cada lado del engranaje se encuentran las arandelas de empuje . Las arandelas de empuje se empujan contra los cojinetes de bolas dentro del engranaje mediante arandelas Belleville . En un lado del engranaje hay un collar de ajuste, que permite realizar ajustes en la cantidad de deslizamiento permitido por el diferencial. [2] Un cojinete de empuje (o pista de empuje), en el lado opuesto del engranaje, se utiliza para evitar que el diferencial afloje el tornillo de retención que sujeta las copas de salida, que se utilizan para unir el diferencial al eje, sobre el diferencial.
A medida que se aprieta el tornillo, empuja las arandelas Belleville y de empuje sobre el engranaje/polea. Esto crea contacto entre las arandelas y los cojinetes de bolas dentro del engranaje/polea. La fricción creada por el contacto entre las arandelas y los cojinetes de bolas, con la ayuda de grasa (generalmente grasa de silicona ), está diseñada de modo que, a medida que una arandela se mueve, los cojinetes de bolas giran.
A medida que la arandela de un lado del engranaje gira, la rotación de las bolas hace que la otra arandela gire en la dirección opuesta, porque cualquier bola giratoria tendrá lados opuestos que se mueven en direcciones opuestas.
El movimiento del diferencial se logra mediante el proceso de rotación de las arandelas de empuje con los cojinetes de bolas. El tornillo de retención está diseñado para que el diferencial se pueda ajustar fácilmente apretando o aflojando el tornillo, modificando así la fuerza. Esto hace que el diferencial sea más ajustable que los diferenciales con engranajes, pero hay un límite inferior ya que la transmisión es por fricción, por lo que siempre hay cierta acción de deslizamiento limitada.
Existen varios tipos de bolas que se utilizan en este tipo de diferencial. Algunos de los materiales de bolas más comunes que utilizan los corredores de alta gama son los de cerámica y tungsteno. La ventaja de las bolas de cerámica es que son mucho más duras y tienen una mayor expectativa de vida. A menudo, cuando se utilizan materiales menos duros, las bolas se "aplanan", lo que provoca que la dirección de la bola se bloquee parcialmente. Esto hace que el diferencial no gire con una sensación suave y que tenga una sensación general de "granulosidad".