Un ensemble d'engrenages mécanique qui permet à deux arbres de sortie entraînés (généralement les roues gauche et droite d'un essieu) de tourner à des vitesses différentes tout en transmettant le couple provenant d'une seule entrée, permettant aux roues d'avoir des vitesses angulaires dissemblables lors de manœuvres telles que les virages.

Principe

Fournir un chemin de transmission de couple qui découple la vitesse de rotation entre les sorties en utilisant un train d'engrenages (engrenages coniques, planétaires ou hélicoïdaux) de sorte que les contraintes de mouvement et de couple soient satisfaites pour les deux sorties sous des charges et adhérences variables.

Démonstration

Lorsqu'un véhicule tourne, la roue extérieure parcourt une distance plus grande que la roue intérieure ; le train du différentiel permet à la roue extérieure de tourner plus vite tandis que les deux roues reçoivent du couple depuis l'arbre de transmission, évitant le frottement et réduisant les contraintes du groupe motopropulseur.

Mauvaise application

Supposer qu'un différentiel ouvert standard améliorera la traction en cas de patinage est incorrect ; comme il distribue le couple vers le chemin de moindre résistance, un différentiel ouvert peut laisser une roue à faible adhérence patiner pendant que l'autre reçoit un couple insuffisant.

Conséquence

Un différentiel en bon état permet des virages en douceur et des vitesses de roue équilibrées, réduisant l'usure des pneus et les blocages d'entraînement ; en revanche, sa forme basique peut diminuer la traction en présence d'adhérences asymétriques sauf s'il est complété par des systèmes de contrôle ou des conceptions spéciales.

Inversion

Un différentiel verrouillé oblige les deux sorties à tourner à la même vitesse indépendamment des trajectoires des roues, améliorant la traction en ligne droite ou en tout-terrain à faible adhérence mais provoquant un frottement des pneus et des pénalités de tenue de route dans les virages.

Limite

Désigne les assemblages mécaniques qui permettent des vitesses différentielles des roues sur un essieu ; exclut les différentiels à glissement limité, les différentiels verrouillables et les systèmes électroniques d'antipatinage dans la mesure où leurs mécanismes supplémentaires de biais de couple ne sont pas intrinsèques à la fonction d'un différentiel ouvert.

Tension sémantique

Le terme oscille entre le différentiel ouvert de base et ses variantes à biais de couple : l'usage courant de « différentiel » peut signifier tout train d'essieu ou spécifiquement une unité ouverte, ce qui crée une tension sur l'idée implicite d'un comportement d'amélioration de la traction.

Synthèse

Le différentiel est le mécanisme d'engrenage d'essieu qui concilie la transmission de couple à deux sorties tout en autorisant des vitesses de rotation différentes ; en tant qu'élément central du groupe motopropulseur il équilibre les exigences mécaniques du virage, de la traction et de la répartition des charges.