DIFERENTIALUL CU ALUNECARE LIMITATA

Diferentialul - Generalitati

Autovehiculele sunt dotate cu diferential pentru a permite turatii diferite ale rotilor puntii motoare la parcurgerea virajelor, atunci cand roata aflata inspre interior parcurge un drum mai scurt decat cea aflata catre exterior. Daca miscarea s-ar transmite direct iar rotile ar fi solidare la rotatie, ca in cazul karturilor, acestea ar trebui sa patineze si, pe langa solicitarile suplimentare asupra pneurilor si elementelor mecanice, masina ar tinde mereu sa ruleze drept, fiind astfel puternic subviratoare.Diferentialul este cel care preia miscarea de rotatie de la arborele de iesire din cutia din viteze si o repartizeaza, prin arborii planetari, catre rotile motoare.Schematic, un diferential se prezinta si functioneaza astfel: 1. Carcasa diferentialului 2. Coroana de antrenare 3. Pinion satelit 4. Pinioane planetare 5. Arbori planetari

La rularea in linie dreapta, carcasa, fiind solidara cu coroana antrenata de arborele de iesire al cutiei de viteze, se roteste impreuna cu intreg ansamblul si antreneaza pinioanele planetare, mai departe miscarea ajungand prin arbori la rotile motoare. In acesta situatie, pinioanele satelit 3 nu se rotesc in jurul axului propriu (X-ul rosu).Atunci cand una dintre roti patineaza, in timpul miscarii carcasei, in interior se vor roti si pinioanele satelit in jurul propriului lor ax, cealalta roata a vehiculului ramanand imobila.De aici rezulta principalul inconvenient al diferentialului: daca una dintre roti pierde aderenta, aceasta se va invartiin gol, cuplu motor nu se va mai transfera catre cealalta roata iar vehiculul nu va mai putea inainta. Pentru eliminarea acestui neajuns, se folosesc dispozitive care distribuie cuplul catre ambele roti.

Diferentialele autoblocante

Acest tip de diferential elimina neajunsul transferarii intregului cuplu catre roata care se invarte in gol, permitand in acelasi timp virarea normala a vehiculului. Este folosit la aproape toate automobilele destinate competitiilor sportive, la autoturisme cu performante ridicate, precum si la unele modele echipate cu tractiune integrala.

Diferentiale cu alunecare limitata L.S.D. (Limited Slip Differential)

Cea mai simpla solutie de a realiza un asemenea diferential consta in presarea pinioanelor planetare spre carcasa prin intermediul unor elemente elastice (1) aflate in miezul diferentialului. Frecarea dintre suprafate va asigura transmiterea unui cuplu catre roata care are aderenta si poate fi sporita fie prin realizarea unor suprafete de contact conice, asemenea celor de la sincroanele cutiilor de viteze, fie prin introducerea unor discuri de frictiune (2) si realizarea unui ambreiaj multidiscin spatele fiecarui pinion.Solutia are o eficienta redusa pentru ca va exista permanent o frecare atunci cand turatia rotilor motoare este catusi de putin diferita, iar cuplul care se transfera nu poate fi bine controlat, fiind de asemenea limitat de forta elementelor elastice.

Diferentialele de tip Torsen (Quaife, Peloquin etc.)

Torsen este un termen care provine din expresia torque sensitive (care simte cuplul, sensibil la cuplu), expresie care descrie insusi modul de operare al sistemului. Este tipul de diferential a carui principala caracteristica - in care rezida, de altfel, si calitatea si performantele sale - este ca reactioneaza imediat la orice dezechilibru de cuplu aparut intre cele doua roti motoare, directionand cuplul catre roata care il poate transfera cu succes suprafetei de rulare, adica spre roata cu aderenta ridicata.Diferenta fundamentala intre LSD si diferentialul deschis este aceea ca diferentialul deschis va trimite intotdeauna cuplul motor spre roata care beneficiaza de mai putina aderenta, iar cuplul transmis se va pierde prin invartirea in patinaj a rotii.Aceste tipuri de LSD-uri (Quattro de la Torsen si Quaife sunt similare, dar nu identice) au ceea ce se cheama un raport de multiplicare a cuplului, in general cu valori de 1 : 4 sau 1 : 5. Adica, daca un cuplu de 30 Nm este directionat catre roata cu minima aderenta, LSD-ul va directiona instantaneu un cuplu de aproximativ 120 Nm sau 150 de Nm spre roata cu aderenta mai buna, adica de 4 sau 5 ori mai mare decat cuplul minim pe roata cu aderenta redusa. Exista totusi si cateva dezavantaje. De exemplu, un LSD nu se va putea niciodata comporta ca un diferential blocant, daca una dintre roti are aderenta 0 (zero), adica este suspendata. Si asta datorita raportului de multiplicare: adica, daca un raport de multiplicare a cuplului este de 1 : 4, dar una dintre roti are aderenta 0 (zero), cealalta va avea tot 0, pentru ca 0Nm x 4 = 0 Nm. Din acest motiv LSD-urile nu sunt prea des folosite la off-road extrem.Alte (mici) dezavantaje ar fi ca LSD-ul este un pic mai greu decat un diferential deschis, nu poate fi setat sau modificat in ceea ce priveste raportul de multiplicare si cuplul maxim la care rezista, pe care-l poate gestiona si care vine de la motor.Pentru aceia mai spotivi,diferentialul cu alunecare limitata estespectaculos pe drumuri cu succesiuni de viraje, deoarece permite sa se accelereze (automobile FWD) mult mai devreme si mai intens. Entuziastii autosustin ca, dupa montarea unuiLSD pe automobilele cu tractiune fata, au avut impresia ca stau la volanul unei integrale.