Le différentiel est le terme d'usage pour l'engrenage différentiel. Le différentiel est un élément très important dans le système de transmission d'un véhicule. Lors d'un virage, la roue motrice située à l'intérieur du virage parcourt un rayon plus faible que celle située à l'extérieur. Il en résulte donc des vitesses de rotation différentes entre les deux roues motrices. Le différentiel sert à compenser cette différence de vitesse. Ainsi, la transmission est répartie sur les deux roues, en dépit de régimes de rotation différents. Si les deux roues motrices étaient entrainées sans engrenage différentiel, négocier un virage serait impossible, exception faite pour des véhicules à très faible écartement des roues. Naturellement plus l'écartement est réduit, plus la différence de régime entre les roues sera faible.
Un différentiel se compose d'un boitier appelé coquille, où se trouvent quatre roues coniques. Celles-ci sont toutes interdépendantes. La coquille est mise en rotation par l'arbre de roue. La force motrice est transmise directement à l'arbre de sortie par les roues coniques intérieures. L'arbre de sortie est directement connecté aux roues motrices. Ainsi, lorsque dans une courbe une des roues est freinée, elle déclenche la rotation des pignons intérieurs coniques (planétaires et satellites) sur leurs axes et ceci compense l'écart de vitesse de rotation sans altérer la transmission du couple moteur. Dans des situations particulières, il peut arriver que les deux roues motrices doivent tourner à la même vitesse. Cela peut se produire particulièrement en conduite sur piste ou sur surfaces glissantes. Pour de telles situations, certains véhicules sont équipés d'un différentiel autobloquant. Il s'agit d'un différentiel normal, qui peut être temporairement désactivé par le conducteur. Les véhicules sont aujourd'hui également parfois équipés de différentiel à blocage automatique. Dans ces systèmes, la vitesse des roues motrices est contrôlée en permanence. Lorsque les capteurs électroniques détectent une différence de vitesse importante, le différentiel se verrouille automatiquement.
Les véhicules à quatre roues motrices utilisent des différentiels à glissement limité (DGL). Cela permet de répartir la force motrice entre les trains avant et arrière. Dans certains cas, le différentiel à glissement limité peut être verrouillé par le conducteur. Ainsi, la force motrice est répartie uniformément sur les quatre roues motrices. Il est alors possible d'avancer même sur les terrains les plus difficiles.
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