El Autoblocante en Vehículos de Tracción Delantera de Competición

En un auto de competición, el autoblocante (Limited Slip Differential – LSD) es un dispositivo mecánico o electrónico que limita la diferencia de velocidad entre las ruedas motrices. Su objetivo es optimizar la tracción, maximizando la transferencia de potencia al suelo. Veamos en la siguiente nota técnica del IAD cada uno al detalle.

En un FWD de carreras (Front Wheel Drive), el diferencial autoblocante cobra una relevancia especial porque las ruedas delanteras cumplen simultáneamente tres funciones:

• Tracción (recibir el par del motor).
• Dirección (definir el ángulo de giro).
• Frenado (soportan gran parte de la carga dinámica en deceleración).

Por lo tanto, el diseño y el ajuste del autoblocante condicionan directamente el comportamiento dinámico del vehículo, desde la capacidad de acelerar en la salida de curva hasta la estabilidad al frenar fuerte.

Principios de Funcionamiento

Un diferencial abierto reparte el par proporcionalmente a la adherencia de cada rueda: si una pierde tracción, el par se desperdicia. El autoblocante corrige esta limitación aplicando una resistencia interna al deslizamiento relativo entre ruedas.

El grado de bloqueo puede expresarse en porcentaje de autoblocado, que define la proporción de par que puede transferirse hacia la rueda con más grip antes de que exista un diferencial de velocidad excesivo.    

En competición, los autoblocantes se diseñan para ser progresivos y ajustables, a fin de permitir que el ingeniero adapte el comportamiento del auto al circuito, neumáticos y estilo de manejo del piloto.

Tipos de Autoblocante en Competición FWD

Autoblocante de Discos (Clutch Type LSD)

• Elementos principales:
  • Satélites y planetarios (engranajes de reparto).
  • Paquetes de discos de fricción.
  • Rampas de ataque.
  • Precarga mediante resortes.
• Funcionamiento: al existir diferencia de par o velocidad, las rampas presionan los discos, generando fricción y limitando el deslizamiento.
• Ventajas:
  • Altamente regulable (ángulos de rampa, cantidad de discos, precarga).
  • Permite diferenciar ajustes en aceleración y frenada.
• Desventajas:
  • Mayor mantenimiento (desgaste de discos).
  • Puede generar un comportamiento brusco si no se ajusta bien.

Autoblocante Torsen (Torque Sensing)

• Elementos principales: engranajes helicoidales y planetarios.

• Funcionamiento: transfiere par en función de la resistencia relativa entre ruedas; si una pierde tracción completamente, puede «desbloquearse».

• Ventajas:
  • Progresivo y sin mantenimiento por fricción.
  • Muy lineal en su respuesta.

• Desventajas:
  • Menor capacidad de bloqueo en situaciones extremas (cuando una rueda queda con cero grip).
  • Ajuste limitado en comparación con el de discos.

Autoblocante Helicoidal

• Variante similar al Torsen, basado en engranajes helicoidales que generan resistencia por empuje axial.
• Usado en categorías donde el reglamento prohíbe discos.

Sistemas Electrónicos (eLSD)

• Utilizan embragues multidisco controlados electrónicamente.
• Son habituales en turismos modernos y categorías con control electrónico permitido.
• Ventaja: permiten mapas variables de bloqueo según la fase de curva.
• Desventaja: complejidad, peso y dependencia de software.

Elementos Internos de un Autoblocante Mecánico

• Caja del diferencial: contiene todo el conjunto.
• Corona: engrana con el piñón de ataque del grupo cónico.
• Engranajes satélites y planetarios: responsables de la distribución del par.
• Discos de fricción y placas separadoras: transmiten par por rozamiento.
• Rampas de presión: mecanizados en ángulo que transforman el par en fuerza axial sobre los discos.
• Precarga: muelles helicoidales o arandelas belleville que aseguran un bloqueo mínimo aún sin carga.
• Porta rampas o ramp plates: piezas donde se define el ángulo de ataque en aceleración y retención.
• Lubricación específica: fundamental para controlar la temperatura y el coeficiente de fricción en los discos.

Parámetros de Regulación en Competición

• Ángulo de rampa en aceleración: determina el grado de bloqueo cuando se aplica par motor. Rampas más cerradas → mayor bloqueo → más tracción pero tendencia al subviraje.
• Ángulo de rampa en frenada (retención): influye en la estabilidad al soltar el acelerador y al frenar. Un mayor bloqueo en retención ayuda a que el auto no se inestabilice en curva de entrada, pero puede inducir subviraje.
• Precarga: define el par mínimo que se transfiere antes de que actúen las rampas. Una precarga alta mejora la tracción en curvas lentas, pero puede hacer el auto más “duro” de girar.
• Cantidad de discos: a mayor número, más capacidad de transmitir par, pero también más brusquedad.

Efectos Dinámicos en un FWD de Competición

• Salida de curva:
  • El autoblocante reduce la pérdida de tracción de la rueda interna (más descargada).
  • Permite aplicar más potencia antes de que aparezca el “torque steer” (tironeo en la dirección).

• Entrada de curva (frenada):

• • Un LSD con retención puede estabilizar el auto, evitando que una rueda bloquee antes que la otra.
  • Sin embargo, demasiado bloqueo en retención aumenta el subviraje inicial.

• Mitigación del torque steer:
  • Los FWD potentes tienden a jalar el volante en aceleración. Un autoblocante bien calibrado puede reducir este efecto, aunque nunca lo elimina del todo.
• Durabilidad de neumáticos:
  • Una calibración inadecuada (ej. demasiado bloqueo en aceleración) puede sobrecargar la rueda externa, aumentando desgaste y temperatura.

Aplicaciones en Distintas Categorías

• Turismos zonales y nacionales: suelen usar autoblocantes de discos por su capacidad de ajuste y simplicidad mecánica.
• Categorías con electrónica (WTCR, BTCC modernos): emplean eLSD que permiten variar la estrategia de bloqueo curva a curva.

Autor: Nelson Vigliani