Différentiel. Qu'est-ce que c'est et pourquoi est-il utilisé ?

Un moteur avec une boîte de vitesses ne suffit pas pour conduire une voiture. Le différentiel est également nécessaire pour le mouvement des roues.

En termes simples, le différentiel sert à garantir que les roues de l'essieu moteur ne tournent pas à la même vitesse. En termes plus scientifiques, la tâche du différentiel est de compenser la différence de fréquence de rotation des arbres à cardan des roues de l'essieu moteur lorsqu'ils se déplacent sur des pistes de longueurs différentes.

Un différentiel est souvent appelé différentiel, du mot différentiel. Fait intéressant, ce n'est pas une invention du début de l'ère automobile. Le différentiel a été inventé par les Chinois il y a des siècles.

Pour les virages

L'idée d'un différentiel est de permettre à la voiture d'effectuer des virages. Eh bien, sur l'essieu moteur, lorsque la voiture est en virage, la roue extérieure doit parcourir une plus grande distance que la roue intérieure. Cela fait tourner la roue extérieure plus vite que la roue intérieure. Le différentiel est nécessaire pour empêcher les deux roues de patiner à la même vitesse. S'il n'y était pas, une des roues de l'essieu moteur glisserait sur la chaussée.

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Le différentiel empêche non seulement cela, mais empêche également les contraintes indésirables dans la transmission, qui à leur tour peuvent entraîner des pannes, une consommation de carburant accrue et une usure accrue des pneus.

Conception du mécanisme

Le différentiel se compose de plusieurs engrenages coniques enfermés dans un boîtier rotatif. Il est relié à la couronne. Le transfert de couple de la boîte de vitesses (et du moteur) aux roues motrices se produit lorsque le soi-disant arbre d'attaque entraîne la couronne susmentionnée à travers un engrenage hypoïde spécial (il a des essieux tordus et des lignes de dents arquées, ce qui vous permet de transférer grosses charges).

Dans les véhicules à traction avant, la couronne dentée a des dents droites ou hélicoïdales situées le long de la circonférence extérieure de l'arbre. Ce type de solution est plus simple et moins cher à fabriquer et à exploiter (le différentiel est combiné à la boîte de vitesses), ce qui explique que le marché soit dominé par les véhicules à traction avant.

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Dans les véhicules à traction arrière, le différentiel est caché dans un boîtier métallique spécial. Il est clairement visible sous le châssis - entre les roues motrices se trouve un élément caractéristique appelé essieu arrière.

Au milieu se trouve une croix, sur laquelle sont montés des engrenages, appelés satellites, car ils tournent autour de cet élément dans le sens de la marche, provoquant la rotation des engrenages, qui à leur tour transmettent l'entraînement aux roues de la voiture. Si les roues du véhicule tournent à des vitesses différentes (par exemple, le véhicule effectue un virage), les satellites continuent de tourner sur les bras de l'araignée.

Pas de glissement

Cependant, le différentiel est parfois difficile à mettre en œuvre. Cela se produit lorsque l'une des roues du véhicule se trouve sur une surface glissante telle que la glace. Le différentiel transfère alors presque tout le couple à cette roue. En effet, la roue avec la meilleure adhérence doit utiliser plus de couple pour surmonter le frottement interne dans le différentiel.

Ce problème a été résolu dans les voitures de sport, en particulier dans les véhicules à traction intégrale. Ces véhicules utilisent généralement des différentiels à haute résistance capables de transférer la majeure partie du couple à la roue offrant la meilleure adhérence.

La conception du différentiel utilise des embrayages entre les engrenages latéraux et le boîtier. Lorsqu'une des roues perd de son adhérence, l'un des embrayages commence à contrecarrer ce phénomène par sa force de friction.

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Cependant, ce n'est pas la seule solution de transmission utilisée dans les véhicules 4x4. La plupart de ces véhicules ont encore un différentiel central (souvent appelé différentiel central) qui compense la différence de vitesse de rotation entre les essieux moteurs. Cette solution élimine la formation de contraintes inutiles dans la transmission, qui nuisent à la durabilité du système de transmission.

De plus, le différentiel central répartit également le couple entre les essieux avant et arrière. Pour améliorer la motricité, tout SUV qui se respecte dispose également d'une boîte de vitesses, c'est-à-dire un mécanisme qui augmente le couple transmis aux roues au détriment de la vitesse.

Enfin, pour les VUS les plus passionnés, des voitures équipées de différentiels centraux et de blocages de différentiel sont conçues.

Selon l'expert

Jerzy Staszczyk, mécanicien de Słupsk

Le différentiel est un élément permanent de la voiture, mais seulement s'il est utilisé correctement. Par exemple, il ne reçoit pas de démarrages soudains avec des pneus qui crissent. Bien sûr, plus la voiture est ancienne, plus son système d'entraînement est usé, y compris le différentiel. Cela peut être testé même à la maison. Il vous suffit de soulever la partie de la voiture où se trouvent les roues motrices. Après avoir changé de vitesse, tournez le volant dans les deux sens jusqu'à ce que vous sentiez une résistance. Plus tard nous sentons la résistance, plus le degré d'usure différentielle est important. Dans le cas des véhicules à traction avant, un tel jeu peut également indiquer une usure de la boîte de vitesses.

Wojciech Frölichowski