Diferențial cu alunecare limitată (LSD)

Diferențialul cu alunecare limitată, prescurtat universal LSD, este un tip de diferențial conceput să limiteze diferența de turație dintre cele două roți ale unei punți. Un diferențial deschis obișnuit permite acestor roți să se rotească la viteze diferite, ceea ce este necesar la viraj, dar are un neajuns critic: trimite întotdeauna cuplu egal pe ambele părți, astfel că, dacă o roată își pierde aderența, ea se învârte în gol, în timp ce cealaltă roată primește aproape niciun cuplu. LSD-ul rezolvă această problemă limitând cât de repede se poate roti o roată față de cealaltă și deplasând cuplul către roata care încă mai are aderență.

Beneficiul devine evident ori de câte ori aderența este inegală sau solicitările sunt mari. La accelerări puternice la ieșirea dintr-un viraj, roata din interior este descărcată și tinde să patineze; pe carosabil ud, înghețat sau cu pietriș, una dintre roți poate ajunge pe o porțiune fără priză. În asemenea situații, un diferențial deschis irosește cuplul motorului, în timp ce un LSD păstrează tracțiunea către roata care o poate folosi, îmbunătățind aderența, stabilitatea și capacitatea de a pune puterea pe asfalt curat. Tocmai de aceea diferențialele cu alunecare limitată sunt echipare de serie pe mașinile de performanță, pe multe berline sportive și pe vehiculele off-road capabile.

Mai multe mecanisme obțin acest efect, iar tipul montat influențează comportamentul mașinii. Un LSD cu pachet de plăci, sau tip clutch-pack, folosește seturi de plăci de fricțiune pretensionate de arcuri; pe măsură ce diferențialul încearcă să accepte o diferență de turație, plăcile se strâng și transferă cuplul. Un LSD cu pinioane elicoidale, dintre care Torsen este exemplul cel mai cunoscut, folosește forțele de angrenare ale roților melcate și a celor cilindrice pentru a repartiza cuplul automat și progresiv, fără ambreiaje care să se uzeze. Un LSD viscos se bazează pe o unitate etanșă cu plăci scufundate într-un fluid siliconic dens, care se rigidizează atunci când plăcile lucrează la turații diferite.

Fiecare soluție are puncte forte caracteristice. Unitățile cu pachet de plăci pot fi calibrate pentru blocare agresivă și sunt preferate în motorsport, dar plăcile se uzează și necesită adesea un ulei specific, cu aditivi de fricțiune. Unitățile elicoidale sunt fine, fără mentenanță și potrivite pentru mașinile de stradă, dar nu pot transfera cuplul dacă o roată este complet în aer, fiindcă au nevoie de un minim de aderență pe ambele roți. Unitățile viscoase sunt simple și progresive, dar reacționează lent și au tendința de a-și pierde din eficiență când se încălzesc.

Diferențialul cu alunecare limitată ocupă un loc intermediar între un diferențial deschis și unul complet blocat. Oferă o mare parte din avantajul de tracțiune al blocării punții, păstrând în același timp un comportament fin și predictibil pe asfalt, unde o punte blocată ar produce frecarea anvelopelor la fiecare viraj. Tot mai des, este completat sau înlocuit de sisteme electronice precum controlul tracțiunii bazat pe frânare și blocajele electronice de diferențial, ca și de unități de torque vectoring care distribuie activ cuplul, însă un LSD mecanic rămâne apreciat pentru directețea și fiabilitatea sa.