Cos’è il differenziale auto? Le differenze tra differenziale meccanico ed elettronico.

Quando la macchina va in curva, le ruote esterne seguono una traiettoria più lunga di quelle interne e, quindi, fanno più giri di quelle interne. Se le ruote motrici si muovessero a pari rapidità si verificherebbero strisciamenti dei pneumatici e rumorosità, inoltre il comportamento in curva sarebbe messo in pericolo. Il differenziale è il meccanismo che consente di risolvere questo problema.

Per la sua funzione, cioè trasferisce la coppia motrice alle ruote individuali dall’albero di trasmissione, il differenziale è spesso associato alle auto sportive e da competizione. Attualmente, però, viene utilizzato dalle case automobilistiche per modelli completamente estranei alla guida ad alta velocità. Il meccanismo ha diverse versioni: qualche versione meccanicha ed una elettrica ed ognuno di loro ha un obiettivo comune: una guida migliore.

Il differenziale auto consente di bloccare il processo di interruzione della coppia su una ruota che ha a disposizione la scorta per trasferirla, mentre un’altra sullo stesso asse no. Semplificando, la ruota con il   migliore attrito sarà in grado di trasmettere più coppia, indipendentemente dall’altra.

Nel differenziale, senza l’albero sferico applicato, la coppia viene trasmessa alle ruote in modo uniforme. In caso di riduzione della trazione di una delle ruote dello stesso asse (ad es. dopo aver percorso parzialmente una superficie sdrucciolevole e quindi riducendo la possibilità di trasmettere la coppia) sulla seconda ruota, la coppia verrà adattata alla prima ruota che attualmente è meno in grado di trasmettere valori più elevati. In altre parole, quando una ruota può trasferire solo 30 Nm di coppia, anche l’altra ne trasferirà così tanto, indipendentemente dal fatto che abbia o meno una presa migliore.

Il differenziale utilizzato nelle vetture con assale motore anteriore si traduce in una migliore risposta della vettura in curva, consente una maggiore rapidità in curva e riduce l’effetto del sottosterzo, anche a livello di lieve sovrasterzo. La situazione è leggermente diversa nelle auto con asse motore posteriore, dove il sovrasterzo, a sua volta, è un fenomeno comune. Nelle auto di bassa potenza questa soluzione non viene utilizzata, perché l’obiettivo è quello di eliminare l’effetto di sovrasterzo, mentre nelle auto sportive di maggiore potenza e nelle auto ad alte prestazioni destinate allo sport, è un meccanismo auspicabile, perché allora l’auto diventa più prevedibile e controllabile.

Tipi di differenziali a slittamento limitato – a colpo d’occhio

Nel tempo sono apparse nuove soluzioni che hanno permesso di ridurre lo slittamento delle ruote e trasferire la coppia, come una frizione viscosa, un diffusore lamellare o il leggendario Torsen.

• LSD – Il suddetto differenziale a slittamento limitato con una frizione a disco che limita il funzionamento del differenziale a cono.
• Frizione viscosa: viene utilizzata per equalizzare le velocità di rotazione tra due alberi di trasmissione in un differenziale a due ruote motrici o equalizzare le velocità di rotazione tra gli assi in una trazione integrale.
• Differenziale a lamelle (attrito): influisce sulla differenza di coppia tra le ruote di un asse o tra l’asse anteriore e quello posteriore. Strutturalmente, è una soluzione simile a un differenziale aperto con piastre di attrito interne, diviso da un cestello di satelliti. Assomiglia a un cerchio LSD con una frizione viscosa.
• Torsen – viene utilizzato per distribuire la coppia tra l’asse anteriore e posteriore o tra le ruote di un asse nella trasmissione 4 × 4. Il tipo più comune di differenziale autobloccante.

Il differenziale elettronico

Funziona in modo completamente diverso da un differenziale meccanico. Innanzitutto per il funzionamento del differenziale elettronico viene utilizzato l’impianto frenante del veicolo, e i sensori situati nelle ruote controllano la coppia di ciascuna ruota. È la soluzione relativamente più economica, utilizzata soprattutto nelle versioni sportive delle auto compatte.

Quando si perde aderenza su una delle ruote dell’asse, l’algoritmo sviluppato frena la ruota appropriata per ottenere la presa migliore. Ad esempio, quando la ruota interna viene scaricata dal carico a causa della forza centrifuga e dello spostamento delle masse durante le curve veloci, il differenziale elettronico interferisce con l’impianto frenante di quella ruota per riprendere la trazione il prima possibile.