Différentiel central

Le différentiel central est le dispositif qui, sur un véhicule à transmission intégrale, répartit le couple moteur entre les essieux avant et arrière tout en autorisant ces essieux à tourner à des vitesses légèrement différentes. Il assure pour la relation avant-arrière la même fonction essentielle qu'un différentiel classique remplit pour les deux roues d'un même essieu, et c'est lui qui permet à une voiture d'entraîner en permanence les quatre roues sans que la transmission ne se contraigne elle-même.

La nécessité d'un différentiel central tient à ce que les essieux avant et arrière parcourent rarement exactement la même distance à la même vitesse. En virage, les roues avant décrivent un arc légèrement plus grand que les roues arrière, et les dimensions, pressions et usures des pneus introduisent elles aussi de petites différences. Si les deux essieux étaient rigidement accouplés, ces écarts n'auraient nulle part où se résorber et la transmission se bloquerait, un phénomène d'enroulement, ou crispation de la transmission, qui provoque une direction dure, du ripage des pneus, des contraintes sur la chaîne cinématique et, sur les surfaces adhérentes, des dommages à terme. Le différentiel central absorbe cette différence, laissant chaque essieu adopter son propre rythme.

En fonctionnement, le différentiel central reçoit le mouvement de la boîte de vitesses et le répartit, par un train de pignons ou un embrayage multidisque, vers les arbres de transmission avant et arrière. De nombreux systèmes recourent à une répartition asymétrique, ou orientée, qui privilégie une extrémité de la voiture, en envoyant par exemple soixante pour cent du couple à l'arrière pour un équilibre plus sportif, plutôt qu'à un partage neutre de cinquante-cinquante. Le mécanisme différentiel peut être un simple agencement ouvert, un train épicycloïdal ou un ensemble plus élaboré, mais sa caractéristique déterminante reste, dans tous les cas, de répartir le couple tout en tolérant une différence de vitesse entre les essieux.

La faiblesse d'un différentiel central ouvert est la même que celle de tout différentiel ouvert : le couple emprunte le chemin de moindre résistance, de sorte que si un essieu perd son adhérence et que ses roues patinent, le mouvement s'y perd et l'autre essieu ne reçoit presque rien. Pour pallier cela, la plupart des systèmes à transmission intégrale permanente ajoutent un moyen de limiter ou de bloquer le différentiel central. Il peut s'agir d'un accouplement visqueux, d'un train d'engrenages autobloquant de type Torsen, d'un embrayage multidisque à commande électronique ou d'un blocage manuel. Ces dispositifs peuvent orienter progressivement davantage de couple vers l'essieu disposant d'adhérence, ou solidariser les deux essieux lorsque la motricité maximale est requise, puis se relâcher pour la conduite normale.

C'est cette combinaison d'effet différentiel et de blocage contrôlable qui permet une transmission intégrale permanente, raffinée et utilisable aussi bien sur asphalte sec que sur neige ou boue, la distinguant des systèmes 4x4 enclenchables plus rudimentaires qui solidarisent rigidement les essieux et doivent donc être désaccouplés sur surface dure. Le différentiel central se situe ainsi au cœur de la transmission intégrale permanente, œuvrant aux côtés des différentiels avant et arrière et de tout système électronique de gestion de motricité pour transmettre la puissance avec souplesse et sûreté aux quatre roues.