Différentiel : qu'est-ce que c'est et comment ça fonctionne ?

Quando nous regardons une voiture de l’extérieur, son fonctionnement nous semble assez simple et normal, car nous voyons des centaines de voitures chaque jour et nous y sommes pratiquement habitués. Cependant, les processus sur lesquels repose le fonctionnement d’une automobile sont très complexes et nécessitent la collaboration d’un grand nombre de composants pour être réalisés correctement. Les technologies développées au cours des 10 à 15 dernières années ont rendu la conduite très facile, mais si nous regardons le passé, les choses étaient complètement différentes.

Dans cet article, nous parlerons du différentiel, de son rôle et de son fonctionnement.

Qu’est-ce qu’un différentiel?

Tout d’abord, nous devons mentionner que le type de différentiel que possède chaque automobile dépend du type de traction dont est équipée cette voiture. Le différentiel est composé d’un ensemble d’engrenages dont le rôle est de transmettre la puissance exercée par le moteur aux roues de l’automobile, leur permettant de fonctionner à des vitesses différentes lors des virages, pour les exécuter en toute sécurité.

Pour les voitures à traction avant (FWD), le différentiel se trouve à côté de la transmission à l’intérieur d’un boîtier, tandis que pour celles à propulsion arrière (RWD), nous trouverons le différentiel monté entre les roues arrière et relié à la transmission via un arbre. Dans le cas des véhicules à traction 4x4 (4WD) ou intégrale (AWD), ils disposent d’un différentiel central ou d’une boîte de transfert qui distribue la puissance à toutes les roues, et certaines voitures sont équipées d’un différentiel sur chaque essieu.

Lorsque nous parlons de la classification des types de différentiels ou des manières dont ils peuvent fonctionner, l’unité la plus courante est le différentiel ouvert, qui permet à chaque roue de tourner indépendamment l’une de l’autre pendant la marche. Le seul inconvénient de ce type de différentiel est le moment où l’une des roues perd de la traction, car elle continuera à recevoir de la puissance du moteur et tournera dans le vide. Cependant, les voitures construites ces dernières années sont équipées d’un système de contrôle électronique de la traction et de la stabilité, qui utilisent des capteurs dans les freins antiblocage pour déterminer comment chaque roue tourne et ont la capacité de réduire la puissance qui atteint une des roues lorsque celle-ci ne fonctionne pas dans les paramètres.

Dans le cas où nous pensons aux voitures de haute performance ou aux modèles sportifs, elles utilisent généralement un différentiel à glissement limité plutôt qu’un différentiel ouvert. Lorsque l’une des roues perd de la traction, la puissance est transférée à l’autre roue pour compenser cette perte.

Ceci est utile car cela réduit le patinage ou le dérapage des roues et aide à prévenir la torsion de direction. Un différentiel qui est équipé d’un embrayage mécanique a des disques d’embrayage à côté des engrenages, et quand c’est nécessaire, les anneaux de pression appuient sur ces disques pour créer de la résistance. Le système de différentiel actif fonctionne de la même manière, mais l’ordinateur a le rôle de surveiller constamment les conditions de conduite et d’activer l’embrayage du différentiel.

Le rôle de tout type de différentiel est d’aider une voiture à fonctionner au mieux lorsqu’elle effectue un virage, mais certains véhicules le font mieux que d’autres. Un véhicule qui a la vectorisation du couple enverra plus de puissance à la roue extérieure pendant le virage, ce qui peut réduire considérablement le sous-virage, permettant ainsi un virage plus serré. De plus en plus de constructeurs automobiles équipent les voitures d’un système électronique de vectorisation du couple, utilisant des capteurs pour appliquer le frein sur la roue intérieure afin que le véhicule tourne autour de ce pneu qui tournera plus lentement. Les systèmes dans lesquels le différentiel transmet plus de puissance à la roue extérieure améliorent considérablement la maniabilité de l’automobile, mais ces systèmes sont généralement très coûteux.

Différentiels verrouillables

Enfin, nous pouvons également rencontrer des différentiels verrouillables qui permettent aux roues de tourner à des vitesses différentes la plupart du temps, mais lorsque la fonction de verrouillage est active, les deux roues tourneront à la même vitesse. Ce type de différentiel est principalement utilisé dans les véhicules tout-terrain, pour ceux qui conduisent sur des routes accidentées. Étant donné que la plupart de ces types de voitures ont un système de traction 4X4, la plupart du temps, nous trouverons un tel différentiel sur les roues avant et un sur les roues arrière. Lorsque les différentiels sont verrouillés, cela permettra la conduite du véhicule dans les conditions les plus difficiles, comme la boue, la neige ou les rochers, mais effectuer des virages sera très difficile. Dans le cas où la voiture n’a que la traction intégrale, elle sera probablement équipée d’un différentiel central dont le rôle est de distribuer la puissance à l’un ou l’autre des essieux de l’automobile.

Indépendamment du type de traction dont est équipée la voiture, sauf pour les voitures à propulsion arrière, lorsque l’automobile fonctionne dans des conditions routières normales, elle transmettra toute la puissance du moteur à l’essieu avant. Ce n’est que lorsque ces roues commencent à patiner ou tourner dans le vide que la puissance sera également transmise à l’essieu arrière de l’automobile. Récemment, certains SUV ont été équipés d’un système qui divise cette puissance, mais la plupart est encore transmise à l’essieu avant de l’automobile.

source photo: Engineering Choice