Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu (LSD)

Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu, powszechnie skracany do LSD, to rodzaj mechanizmu różnicowego zaprojektowanego tak, by ograniczać różnicę prędkości między dwoma kołami na osi. Zwykły otwarty mechanizm różnicowy pozwala tym kołom obracać się z różną prędkością, co jest konieczne podczas pokonywania zakrętów, ma jednak zasadniczą słabość: zawsze kieruje równy moment obrotowy na obie strony, więc gdy jedno koło traci przyczepność, buksuje bezużytecznie, podczas gdy drugie otrzymuje niemal żaden napęd. LSD rozwiązuje to, ograniczając, o ile szybciej jedno koło może się obracać niż drugie, i przesuwając moment obrotowy ku kołu, które wciąż ma przyczepność.

Korzyść uwidacznia się zawsze, gdy przyczepność jest nierówna lub wymagania są wysokie. Przy mocnym przyspieszaniu na wyjściu z zakrętu koło wewnętrzne jest lekko obciążone i podatne na buksowanie; na mokrej, oblodzonej lub luźnej nawierzchni jedno koło może znaleźć się na fragmencie o znikomej przyczepności. W takich sytuacjach otwarty mechanizm różnicowy trwoni moment obrotowy silnika, podczas gdy LSD utrzymuje napęd płynący do koła zdolnego go wykorzystać, poprawiając trakcję, stabilność i możliwość czystego przeniesienia mocy. Właśnie dlatego mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu są standardem w samochodach sportowych, wielu sportowych limuzynach i sprawnych pojazdach terenowych.

Efekt ten osiąga się kilkoma sposobami, a zastosowany typ kształtuje zachowanie samochodu. LSD z pakietem sprzęgieł, czyli tarczowy, korzysta ze stosów tarcz ciernych wstępnie napiętych sprężynami; gdy mechanizm próbuje dopuścić różnicę prędkości, tarcze zaciskają się i przenoszą moment obrotowy. LSD ślimakowy lub zębaty, którego najlepiej znanym przykładem jest Torsen, wykorzystuje siły zazębienia kół ślimakowych i walcowych do automatycznego i progresywnego rozdziału momentu obrotowego, bez sprzęgieł podlegających zużyciu. LSD wiskotyczny opiera się na szczelnym zespole tarcz w gęstym płynie silikonowym, który gęstnieje, gdy tarcze ścinają się z różną prędkością.

Każde rozwiązanie ma charakterystyczne zalety. Jednostki z pakietem sprzęgieł można dostroić do agresywnej blokady i są faworytami w sporcie motorowym, ale ich tarcze się zużywają i często wymagają specjalnego oleju z modyfikatorami tarcia. Jednostki ślimakowe są płynne, bezobsługowe i dobrze przystosowane do aut drogowych, ale nie potrafią przenieść momentu obrotowego, gdy jedno koło całkowicie utraci kontakt z podłożem, ponieważ wymagają choć odrobiny przyczepności na obu kołach. Jednostki wiskotyczne są proste i progresywne, lecz wolno reagują i bywają podatne na zanik działania w wysokiej temperaturze.

Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu zajmuje miejsce pośrednie między mechanizmem otwartym a w pełni blokowanym. Oferuje znaczną część przewagi trakcyjnej blokady osi, zachowując zarazem płynne, przewidywalne zachowanie na drodze, gdzie zablokowana oś powodowałaby ścieranie opon na każdym zakręcie. Coraz częściej jest on uzupełniany lub zastępowany przez układy elektroniczne, takie jak kontrola trakcji oparta na hamulcach i elektroniczne blokady mechanizmu różnicowego, oraz przez układy wektorowania momentu obrotowego, które aktywnie rozdzielają napęd, choć mechaniczny LSD pozostaje ceniony za bezpośredniość i niezawodność.