Le différentiel est un mécanisme de transmission qui permet aux deux roues motrices d'un même essieu de tourner à des vitesses différentes tout en restant entraînées par le moteur. Il est indispensable dans la plupart des voitures, camions et véhicules équipés de roues motrices.

Sans différentiel, les deux roues seraient obligées de tourner exactement à la même vitesse en permanence. Lors d'un virage, cette contrainte provoquerait des glissements des pneus, une usure importante et des efforts excessifs dans toute la transmission.

Pourquoi les roues doivent-elles tourner à des vitesses différentes ?

Lorsque le véhicule avance en ligne droite, les deux roues d'un même essieu parcourent la même distance et tournent presque à la même vitesse.

Dans un virage, la situation change. La roue extérieure suit une trajectoire plus longue que la roue intérieure. Elle doit donc tourner plus rapidement pour parcourir cette distance supplémentaire.

Le différentiel permet cette différence de vitesse tout en continuant à transmettre la puissance du moteur aux deux roues.

Le fonctionnement du différentiel

Le différentiel utilise plusieurs engrenages coniques pour répartir le mouvement.

L'arbre de transmission entraîne une grande roue dentée appelée couronne. Cette couronne fait tourner le boîtier du différentiel, dans lequel se trouvent de petits engrenages appelés satellites.

Ces satellites transmettent ensuite la rotation aux deux engrenages reliés aux roues. Lorsque les deux roues tournent à la même vitesse, les satellites restent immobiles sur leur axe. Dans un virage, ils tournent afin de permettre une différence de vitesse entre les deux roues.

L'utilité du différentiel

Grâce au différentiel, le véhicule peut prendre des virages plus facilement. Les pneus conservent une meilleure adhérence, la direction est plus souple et les contraintes mécaniques sont fortement réduites.

Ce mécanisme améliore donc la sécurité, le confort de conduite et la durée de vie des éléments de transmission.

Les différentiels spéciaux

Sur des surfaces difficiles comme la neige, la boue ou les chemins accidentés, un différentiel classique peut envoyer trop de puissance vers la roue qui patine.

Pour améliorer l'adhérence, certains véhicules utilisent un différentiel à glissement limité ou un blocage de différentiel. Ces systèmes limitent la différence de rotation entre les roues afin de mieux répartir la puissance disponible.

Des applications nombreuses

Les différentiels sont présents dans les voitures, les camions, les autobus, les tracteurs, les véhicules tout-terrain et certains robots mobiles.

On retrouve également ce principe dans certaines machines industrielles lorsque deux éléments doivent recevoir un mouvement tout en pouvant tourner à des vitesses différentes.

L'entretien du différentiel

Comme les autres mécanismes de transmission, le différentiel contient une huile de lubrification qui protège les engrenages contre l'usure et limite les frottements.

Une huile dégradée ou un manque de lubrification peuvent provoquer un fonctionnement bruyant, une usure prématurée des engrenages et une dégradation du mécanisme. Un contrôle régulier permet donc de conserver un fonctionnement fiable pendant de nombreuses années.