Cos'è un limitato

(Credito fotografico: Getty Images)

Come funziona un differenziale a slittamento limitato rispetto a un differenziale autobloccante?

da: iSeeCars

Inserito: 22 aprile 2023 / 09:00 CDT

Aggiornato: 22 aprile 2023 / 11:39 CDT

(iSeeCars) - Per comprendere i vantaggi di un differenziale a slittamento limitato (spesso abbreviato in "LSD" nella letteratura automobilistica) è necessario comprendere i componenti di base coinvolti nella trasformazione della potenza del motore di un'auto in movimento in avanti (o retromarcia).

Sebbene esistano differenze tra il layout di un veicolo a trazione anteriore e quello a trazione posteriore, i componenti chiave sono gli stessi e includono una trasmissione, un albero motore (o semialbero), un asse e un differenziale.

Mentre la trasmissione e l'albero motore modulano essenzialmente la differenza tra la velocità del motore e la velocità delle ruote, il compito del differenziale è trasferire l'energia rotazionale del motore alle ruote sinistra e destra, tramite l'asse nelle auto a trazione posteriore (RWD) o semiassi nelle auto a trazione anteriore (FWD). Questo è un processo complesso perché la velocità di rotazione delle ruote sinistra e destra non è costante: deve variare quando un veicolo passa dalla marcia in linea retta alla svolta in una curva.

Quando un veicolo gira, la ruota interna gira naturalmente più lentamente di quella esterna e il differenziale adatta le diverse velocità necessarie tra queste ruote affinché il veicolo possa girare agevolmente e ridurre l'usura dei pneumatici. Ciò si ottiene attraverso una combinazione di ingranaggi, incluso il pignone che si collega all'albero di trasmissione, l'ingranaggio di trasmissione principale all'interno del differenziale, oltre agli ingranaggi del ragno e agli ingranaggi laterali che dirigono la potenza su ciascun asse (o semialbero).

Il design di questi ingranaggi e il modo in cui reagiscono ai diversi livelli di resistenza tra le ruote sinistra e destra è ciò che definisce un differenziale aperto (o "differenziale aperto") rispetto a un differenziale a slittamento limitato (o "differenziale a slittamento limitato" ). Entrambi consentiranno un grado sufficiente di variazione tra le ruote sinistra e destra per effettuare curve fluide. Ma un differenziale a slittamento limitato utilizza i pacchi frizione per consentire solo un piccolo grado di variazione tra le ruote prima di forzare entrambe le ruote a girare all'incirca alla stessa velocità, indipendentemente dalle variazioni di resistenza tra i due lati.

Questo è importante perché se un veicolo con differenziale aperto guida su una superficie scivolosa, la ruota con la minore resistenza riceverà tutta la potenza del motore. Ciò può creare uno slittamento infinito della ruota sul lato con meno trazione mentre la ruota con maggiore resistenza (migliore trazione) non riceve alcuna potenza. Chiunque sia mai rimasto bloccato in condizioni stradali innevate o ghiacciate sa quanto ciò possa essere frustrante. Un differenziale a slittamento limitato evita questa perdita di trazione innestando entrambe le ruote per migliorare la trazione e la sicurezza del conducente su superfici scivolose.

Esistono vari tipi di differenziali a slittamento limitato, dai primi LSD viscosi e LSD del tipo a frizione che utilizzavano pacchi frizione e fluido riscaldato, ai più avanzati LSD con rilevamento della coppia e disco della frizione sulle auto moderne. Le ultime auto ad alte prestazioni utilizzano avanzati sistemi di torque vectoring e di trazione integrale in tempo reale per modulare con precisione la quantità di potenza del motore inviata a ogni singola ruota, in base alla trazione disponibile. Questa tecnologia può effettivamente ridurre il sottosterzo, ruotando leggermente il veicolo in base all'angolo del volante e all'input dell'acceleratore. Ma indipendentemente dalle tecnologie e dai tipi di LSD offerti da un veicolo, tutti hanno lo stesso obiettivo di migliorare la trazione e il controllo.

All'inizio dello sviluppo della tecnologia del differenziale a slittamento limitato, General Motors ha registrato il termine "positraction" (abbreviazione di trazione positiva) per la sua tecnologia del differenziale a slittamento limitato. Torsen, abbreviazione di rilevamento della coppia, è un altro marchio associato a questa tecnologia. È progettato per veicoli fuoristrada e utilizza una formula basata sulla differenza nella quantità di coppia diretta a ciascuna ruota per bloccare potenzialmente il differenziale prima che una ruota giri.