Funzionamento di un differenziale e tipologie

In seguito alla presentazione e alla prova della nuova SEAT Ibiza SC Cupra, molte persone mi hanno chiesto che cos’è o come funziona un differenziale. In modo rapido e semplice, potremmo riassumere un intero articolo dicendo che un differenziale non è altro che un componente meccanico che ripartisce la coppia motrice tra le ruote motrici, consentendo a una di esse di girare a una velocità diversa rispetto all’altra.

Il differenziale è qualcosa di più complesso, senza contare la varietà presente oggi, dalle versioni meccaniche a quelle elettroniche. Nei prossimi paragrafi, su Highmotor, cercheremo di spiegarvi la varietà di differenziali che possiamo trovare, insieme ai loro diversi funzionamenti.

Prendendo come base un veicolo con trazione su un solo asse, che sia anteriore o posteriore, possiamo trovare dal differenziale aperto fino a quello elettronico, passando per i bloccaggi autobloccanti, Torsen o autobloccanti elettronici.

Quando viaggiamo in linea retta, cioè entrambe le ruote percorrono la stessa distanza, il differenziale, formato da vari ingranaggi, mantiene questi ultimi alla stessa velocità. Quando entriamo in curva, la ruota esterna, quella che sostiene il peso dell’auto, percorre più metri di quella interna. Per questo motivo esiste il differenziale. Questo meccanismo, come già detto, ripartisce la forza del motore tra le ruote, permettendo loro di viaggiare a velocità diverse.

Di seguito vedremo i tipi di differenziale, insieme al loro funzionamento:

Differenziale APERTO

La grande maggioranza delle auto stradali, senza essere sportive, monta i noti differenziali aperti. Questi, quando si affronta una curva, fanno sì che la ruota esterna (appoggiata e che riceve gran parte del peso del veicolo) riceva pochissima forza dal motore, poiché il differenziale invia la maggior parte di essa alla ruota interna, che ha meno carico, a causa della facilità con cui arriva fin lì.

In condizioni normali questo non costituisce un problema, ma guidando velocemente, sia in pista sia su una strada con curve, la ruota interna, se non disponiamo di controllo di trazione e stabilità, può finire per girare in modo incontrollato, provocando slittamento o perdita di aderenza, con le conseguenze che ne derivano.

Differenziale AUTOBLOCCANTE o LSD

Per risolvere i problemi causati dal differenziale aperto sono stati inventati i cosiddetti autobloccanti o LSD (Limited Slip Differential). Il loro funzionamento, come per gli altri, si concentra sulle curve. Quando si affronta una curva, nel momento in cui la ruota esterna appoggia e la ruota interna inizia a ricevere una quantità eccessiva di coppia motrice, il differenziale autobloccante, come indica il nome, si blocca, inviando forza alla ruota con maggior carico sopra di sé, migliorando la trazione e impedendo alla ruota interna di girare senza controllo.

In questo modo, la percorrenza in curva migliora notevolmente. I veri modelli sportivi montano questo tipo di differenziali, anche se negli ultimi anni hanno preso piede i differenziali elettronici, soprattutto per la facilità di controllarli tramite computer.

Differenziale TORSEN

A metà strada tra i due tipi appena descritti si trovano i noti differenziali di tipo Torsen. Questo nome deriva dall’acronimo di Torque Sensitive. Offrono un vantaggio importante rispetto agli altri sistemi.

Non è esattamente un differenziale autobloccante, perché non può essere bloccato completamente, ma invia la coppia alla ruota che riesce a trasferirla meglio al suolo. Rispetto a un differenziale autobloccante, il Torsen evita lo slittamento di una delle ruote, fornendo solo ciò che questa riesce a scaricare a terra e deviando l’eccedenza sull’altra.

Questo tipo, oltre a essere utilizzato su un solo asse, può essere impiegato anche su veicoli a trazione integrale con posizione centrale, trasmettendo da un asse all’altro quantità diverse di coppia a seconda della resistenza opposta dall’uno o dall’altro.

Domani continueremo a studiare i diversi tipi di differenziale. Spero vi sia piaciuto quanto è piaciuto a me scriverlo.

Fotografia | Meccanico