différentiel ouvert

Un différentiel ouvert est un ensemble de réducteurs monté entre les deux roues motrices d'un essieu, contenant un ensemble d'engrenages coniques qui distribuent le couple moteur de manière égale aux deux roues tout en leur permettant de tourner à des vitesses inégales. Dans une voiture qui tourne, la roue extérieure parcourt un chemin plus long et doit tourner plus vite que la roue intérieure ; le différentiel ouvert répond à cette exigence cinématique tout en maintenant l'équilibre du couple.

Le mécanisme se compose d'un porte-satellites, de deux planétaires (un sur chaque arbre de sortie) et généralement de deux ou quatre pignons satellites engrenant entre eux. En ligne droite, tous les engrenages se bloquent en une unité solide et les deux roues reçoivent un couple égal. Lorsque le véhicule prend un virage, la résistance sur la roue intérieure plus lente permet aux satellites de tourner autour de leurs propres axes, transférant une partie de la vitesse de rotation à la roue extérieure plus rapide sans réduire la livraison de couple de chaque côté.

Limitations de la traction

La faiblesse fondamentale du différentiel ouvert apparaît lorsque la traction est inégale. Si une roue perd de l'adhérence, se trouve sur de la glace ou rencontre de la boue, cette roue devient le chemin de moindre résistance. Puisque le différentiel impose une répartition égale du couple, il ne peut pas envoyer plus de puissance à la roue qui adhère ; au lieu de cela, il dirige presque tout le couple disponible vers la roue qui patine, la faisant tourner librement tandis que l'autre roue reste immobile. C'est pourquoi une voiture peut être immobilisée avec une roue sur le bitume et une sur le gravier.

Pour cette raison, les différentiels ouverts ne sont standard que sur les véhicules routiers où la traction est généralement prévisible. Les camions tout-terrain, les machines agricoles et les véhicules haute performance utilisent souvent des différentiels à glissement limité ou des différentiels blocables, qui limitent la différenciation de vitesse ou bloquent mécaniquement les deux côtés lorsque le patinage est détecté, rétablissant le couple à la roue qui adhère.

Le terme « ouvert » distingue cette conception de ses alternatives : il n'impose aucune restriction mécanique sur les vitesses relatives des arbres de sortie en fonctionnement normal. La géométrie et les matériaux sont simples, des engrenages coniques dans des porte-satellites en fonte ou en fonte ductile, avec des roulements à éléments roulants supportant les arbres. La durée de vie est longue à condition que l'huile de différentiel soit changée aux intervalles du fabricant et que les roulements ne fonctionnent pas à sec.