Différentiel autobloquant et à glissement limité
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Pour ceux qui n'ont aucune notion de ce qu'est un différentiel, il est conseillé d'aller faire un tour ici. En bref, il permet de répartir la puissance du moteur sur deux axes, autorisant les roues gauche et droite à tourner à des vitesses différentes en virage. C'est essentiel, car même en ligne droite, les pneus ne sont jamais identiques en circonférence (usure, pression) et les surfaces de contact présentent toujours de légères différences de dénivelé.
Ce montage est indispensable sur toute voiture disposant d'au moins deux roues motrices. Il répartit le couple moteur entre les roues en favorisant la roue offrant le moins de résistance. Les véhicules à une seule roue motrice (autant dire les dinosaures de l'automobile) n'en ont pas besoin.
Le problème, c'est que ce système classique de différentiel ouvert envoie 100 % du couple à la roue qui offre le moins d'adhérence. Par exemple, si une roue se trouve sur une plaque de verglas, tout le couple lui sera transmis, laissant l'autre roue inerte. C'est l'un des principaux inconvénients du différentiel libre. D'où l'intérêt d'un différentiel à glissement limité ou autobloquant pour les véhicules puissants.
La roue sur le verglas patine car un différentiel classique favorise toujours la roue ayant le moins de résistance. La puissance suit le chemin le plus facile, ce qui n'est pas toujours celui qu'on voudrait...
Différentiel : 4x4 et 4x2
Un différentiel peut être utilisé pour répartir le couple sur deux roues d'un même essieu, ou entre deux essieux. Dans une traction, il gère les deux roues avant. Sur une transmission intégrale (4x4), on compte souvent trois différentiels : un à l'avant, un à l'arrière, et un central pour synchroniser les deux essieux (boîte de transfert). Sur certains systèmes modernes, ce dernier est remplacé par un embrayage multidisque piloté.
Différentiel entre roues gauche et droite. On distingue les versions standards et celles à glissement limité (Torsen, visco-coupleur, etc.).
Le différentiel central répartit le couple entre les essieux avant et arrière. En cas de blocage, la répartition devient fixe à 50/50. On retrouve des Torsen, des visco-coupleurs ou des systèmes à pignons "Crown Gear" chez Audi.
Blocage de différentiel
Ce système simple verrouille le différentiel pour garantir un couple identique sur chaque roue du même essieu. C'est très utile en tout-terrain où le grip est faible, mais il faut rouler lentement. En usage routier, cela endommagerait la transmission à cause des contraintes mécaniques. Le blocage est souvent présent entre les essieux avant et arrière, avec parfois une option de blocage sur l'essieu arrière.
Différentiel à glissement limité
Le différentiel à glissement limité (LSD pour Limited Slip Differential) réduit l'écart de vitesse entre deux roues sans les solidariser totalement. Selon le réglage, le taux de blocage peut varier de 30 % sur route à 80 % en compétition. Plus le blocage est élevé, plus la motricité est efficace, mais la conduite devient exigeante. Ce type de différentiel améliore fortement la motricité en accélération sur les véhicules puissants.
Le glissement limité est rare, surtout sur les tractions, et se rencontre plutôt sur les propulsions sportives ou les 4 roues motrices haut de gamme. Les versions les plus récentes intègrent souvent une gestion électronique ou hydraulique.
Principaux types de différentiels à glissement limité
- Torsen : liaison par pignons hélicoïdaux, au rendement mécanique élevé (jusqu'à 95 % d'efficacité).
- Visco-coupleur : liaison par huile silicone et disques, dont la viscosité augmente avec la température (environ 100 °C).
- Piloté multidisque : contrôlé hydrauliquement par calculateur, il peut réagir en moins de 150 ms.
- Crown gear : système à pignons en cascade combiné à un visco-coupleur. Répartition asymétrique possible (ex. 60 % arrière / 40 % avant sur certaines Audi Quattro).
- Électronique : simulation de différentiel à l'aide de l'ESP, en freinant la roue qui patine pour réorienter le couple. Ce dispositif peut redistribuer jusqu'à 100 % du couple sur une seule roue si besoin.
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Pour approfondir : les différents types de différentiels à glissement limité
Différentiel électronique : une solution en plein essor
Les différentiels électroniques remplacent les systèmes mécaniques coûteux par une gestion logicielle du couple. Le calculateur de l'ESP applique de petites pressions de freinage pour simuler un blocage, améliorant ainsi la motricité et la stabilité. Si l'efficacité reste inférieure à celle d'un vrai différentiel mécanique, cette technologie a l'avantage d'être légère, rapide et peu coûteuse à produire. De nombreux constructeurs l'ont désormais adoptée sur leurs modèles traction ou SUV.
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