Διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης (LSD)

Το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης, παγκοσμίως γνωστό με τη συντομογραφία LSD, είναι ένας τύπος διαφορικού σχεδιασμένος να περιορίζει τη διαφορά ταχύτητας μεταξύ των δύο τροχών ενός άξονα. Ένα συμβατικό ελεύθερο διαφορικό επιτρέπει στους τροχούς να γυρίζουν με διαφορετικές ταχύτητες, κάτι απαραίτητο στις στροφές, έχει όμως μια κρίσιμη αδυναμία: στέλνει πάντα ίση ροπή στις δύο πλευρές, οπότε αν ένας τροχός χάσει την πρόσφυση σπινάρει άσκοπα, ενώ ο άλλος δεν δέχεται σχεδόν καθόλου κίνηση. Το LSD αντιμετωπίζει το πρόβλημα περιορίζοντας το πόσο γρηγορότερα μπορεί να περιστρέφεται ο ένας τροχός από τον άλλο, κατευθύνοντας τη ροπή προς τον τροχό που διατηρεί ακόμη πρόσφυση.

Το όφελος γίνεται αισθητό όποτε η πρόσφυση είναι άνιση ή οι απαιτήσεις υψηλές. Σε δυνατή επιτάχυνση στην έξοδο μιας στροφής, ο εσωτερικός τροχός είναι ελαφρά φορτισμένος και επιρρεπής στο σπινάρισμα· σε βρεγμένο, παγωμένο ή χαλαρό οδόστρωμα, ένας τροχός μπορεί να πατά σε σημείο σχεδόν χωρίς πρόσφυση. Σε τέτοιες καταστάσεις ένα ελεύθερο διαφορικό σπαταλά τη ροπή του κινητήρα, ενώ ένα LSD κρατά την κίνηση να ρέει προς τον τροχό που μπορεί να την αξιοποιήσει, βελτιώνοντας την πρόσφυση, την ευστάθεια και την ικανότητα του αυτοκινήτου να περνά την ισχύ καθαρά στο οδόστρωμα. Γι' αυτό τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης αποτελούν στάνταρ εξοπλισμό σε σπορ αυτοκίνητα, σε πολλά σπορ σεντάν και σε ικανά εκτός δρόμου οχήματα.

Το αποτέλεσμα αυτό επιτυγχάνεται με διάφορους μηχανισμούς, και ο τύπος που χρησιμοποιείται διαμορφώνει τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου. Ένα LSD με πακέτο δίσκων χρησιμοποιεί στοίβες δίσκων τριβής προφορτισμένες με ελατήρια· όταν το διαφορικό τείνει να επιτρέψει διαφορά ταχύτητας, οι δίσκοι σφίγγουν και μεταφέρουν ροπή. Ένα ελικοειδές διαφορικό, με γνωστότερο παράδειγμα το Torsen, αξιοποιεί τις δυνάμεις εμπλοκής ατέρμονων και μετωπικών γραναζιών για να κατανέμει τη ροπή αυτόματα και προοδευτικά, χωρίς δίσκους που φθείρονται. Ένα ιξώδες LSD βασίζεται σε μια σφραγισμένη μονάδα με δίσκους μέσα σε παχύρρευστο υγρό σιλικόνης, το οποίο σκληραίνει καθώς οι δίσκοι περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες.

Κάθε προσέγγιση έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Τα διαφορικά με πακέτο δίσκων μπορούν να ρυθμιστούν για επιθετικό μπλοκάρισμα και προτιμώνται στον μηχανοκίνητο αθλητισμό, αλλά οι δίσκοι τους φθείρονται και συχνά απαιτούν ειδική βαλβολίνη με πρόσθετα τριβής. Τα ελικοειδή είναι ομαλά, δεν χρειάζονται συντήρηση και ταιριάζουν ιδανικά σε αυτοκίνητα δρόμου, αδυνατούν όμως να μεταφέρουν ροπή αν ένας τροχός βρεθεί τελείως στον αέρα, αφού βασίζονται σε κάποια στοιχειώδη πρόσφυση και στους δύο τροχούς. Τα ιξώδη είναι απλά και προοδευτικά, αλλά αργούν να αντιδράσουν και τείνουν να εξασθενούν όταν υπερθερμανθούν.

Το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης καταλαμβάνει τη μέση οδό ανάμεσα στο ελεύθερο και στο πλήρως μπλοκέ διαφορικό. Προσφέρει μεγάλο μέρος του πλεονεκτήματος πρόσφυσης ενός κλειδωμένου άξονα, διατηρώντας παράλληλα ομαλή και προβλέψιμη συμπεριφορά στον δρόμο, όπου ένας μπλοκαρισμένος άξονας θα προκαλούσε τριβή των ελαστικών σε κάθε στροφή. Ολοένα και συχνότερα συμπληρώνεται ή αντικαθίσταται από ηλεκτρονικά συστήματα, όπως ο έλεγχος πρόσφυσης μέσω φρένων και τα ηλεκτρονικά κλειδώματα διαφορικού, καθώς και από μονάδες κατανομής ροπής (torque vectoring) που μοιράζουν ενεργά την κίνηση· ένα μηχανικό LSD ωστόσο εξακολουθεί να εκτιμάται για την αμεσότητα και την αξιοπιστία του.