Différentiel à glissement limité (LSD)

Un différentiel à glissement limité, universellement abrégé en LSD, est un type de différentiel conçu pour restreindre la différence de vitesse entre les deux roues d'un essieu. Un différentiel ouvert classique laisse ces roues tourner à des vitesses différentes, ce qui est nécessaire en virage, mais il présente une faiblesse majeure : il envoie toujours un couple égal aux deux côtés, si bien que si une roue perd son adhérence, elle patine inutilement tandis que l'autre ne reçoit presque aucun entraînement. Le LSD remédie à cela en limitant l'écart de rotation possible entre les roues, orientant le couple vers celle qui dispose encore de motricité.

L'avantage apparaît dès que l'adhérence est inégale ou les sollicitations élevées. En accélérant fort à la sortie d'un virage, la roue intérieure est peu chargée et encline à patiner ; sur un sol mouillé, verglacé ou meuble, une roue peut se trouver sur une zone presque sans adhérence. Dans ces situations, un différentiel ouvert gaspille le couple moteur, tandis qu'un LSD maintient l'entraînement vers la roue capable de l'exploiter, améliorant la motricité, la stabilité et la capacité à transmettre proprement la puissance. C'est pourquoi les différentiels à glissement limité équipent de série les voitures de performance, de nombreuses berlines sportives et les véhicules tout-terrain capables.

Plusieurs mécanismes produisent cet effet, et le type retenu façonne le comportement de la voiture. Un LSD à disques utilise des empilements de disques de friction préchargés par des ressorts ; lorsque le différentiel tente d'autoriser une différence de vitesse, les disques se serrent et transfèrent le couple. Un LSD à engrenages, ou hélicoïdal, dont le Torsen est l'exemple le plus connu, exploite les efforts d'engrènement de roues à vis et de pignons droits pour répartir le couple automatiquement et progressivement, sans disques susceptibles de s'user. Un LSD visqueux repose sur un ensemble étanche de disques baignant dans un fluide silicone épais, qui se rigidifie lorsque les disques cisaillent à des vitesses différentes.

Chaque approche a ses points forts caractéristiques. Les unités à disques peuvent être réglées pour un blocage agressif et sont privilégiées en compétition, mais leurs disques s'usent et exigent souvent une huile spécifique à friction modifiée. Les unités hélicoïdales sont douces, sans entretien et bien adaptées aux voitures de route, mais elles ne peuvent transférer de couple si une roue se trouve entièrement en l'air, car elles dépendent d'au moins un peu d'adhérence aux deux roues. Les unités visqueuses sont simples et progressives, mais lentes à réagir et sujettes à un affaiblissement à chaud.

Le différentiel à glissement limité occupe une position intermédiaire entre un différentiel ouvert et un différentiel à blocage intégral. Il offre une grande partie de l'avantage de motricité du blocage de l'essieu tout en conservant un comportement souple et prévisible sur route, là où un essieu bloqué provoquerait le ripage des pneus à chaque virage. Il est de plus en plus complété ou remplacé par des systèmes électroniques tels que l'antipatinage par freinage et les blocages de différentiel électroniques, ainsi que par les dispositifs de vectorisation du couple qui répartissent activement l'entraînement, même si un LSD mécanique reste apprécié pour sa franchise et sa fiabilité.