Blocage de différentiel pour 4x4, camions et voitures : de quoi s'agit-il et comment fonctionnement

De nos jours, la plupart des véhicules sont équipés d’un blocage de différentiel. Ce système, qui fonctionne en lien avec la transmission et l’embrayage, compense la différence de vitesse entre les deux roues d’un essieu, ce qui apporte divers avantages, en particulier pour la conduite tout terrain. Nous allons ici explorer le fonctionnement du blocage de différentiel et vous présenter les différents types qui existent, ainsi que leurs utilisations, avantages, et inconvénients.

Qu’est-ce qu’un différentiel ?

Lors d’un virage, les roues situées à l’extérieur de la courbe directionnelle ont une distance plus importante à parcourir que celles situées à l’intérieur. Le différentiel sert à remédier aux problèmes que ceci cause. Sur les véhicules tout terrain (4×4), le différentiel permet de varier les vitesses de rotation des roues des essieux avant et arrière. De plus, même en ligne droite, la distance parcourue sur chaque roue peut varier selon les différences de gonflage, d’usure etc. Le différentiel a pour rôle de compenser ces différences. C’est un élément vital pour le fonctionnement correct d’un véhicule.

Concrètement, le différentiel permet la séparation sur deux axes du couple moteur, et donc une variation entre les vitesses des roues sur les véhicules ayant au moins deux roues motrices. Le système, directement relié aux essieux, répartit le couple moteur arrivant par la boîte de transmission en favorisant la roue offrant le moins de résistance. Ceci est rendu possible par les engrenages planétaires.

Le fonctionnement de ce type de différentiel, nommé ouvert, peut cependant devenir un inconvénient lorsque la différence de grip entre deux roues qui y sont reliées est trop grande. En effet, si seulement une des roues est sur une surface particulièrement glissante (comme par exemple du verglas) ou dans le vide, alors elle reçoit jusqu’à 100 % du couple du moteur. Sur une surface sans grip, n’offrant aucune résistance, la roue patine au lieu de permettre au véhicule d’avancer, et le différentiel continue d’y envoyer tout le couple moteur alors que l’autre roue reste immobile. Ceci peut empêcher le conducteur de sortir d’une fosse ou de rouler sur des surfaces verglacées. C’est également pourquoi les différentiels sans blocage ne sont pas recommandés pour les véhicules haute performance très puissants.

Qu’est-ce que le blocage de différentiel ?

Le blocage de différentiel permet de remédier à cet effet néfaste du système. En cas de perte de traction sur l’une des roues, le différentiel est bloqué afin que les deux roues continuent de tourner à la même vitesse. Donc, si une roue est dans le vide, le différentiel n’y transmettra pas tout le couple moteur, mais le divisera entre les essieux. Si l’autre roue est sur l’asphalte, alors elle permettra au véhicule de se déplacer. Le blocage de différentiel peut être installé sur les essieux avant et/ou arrière.

Il existe cependant différents types de blocages de différentiels pour différentes utilisations. Il peut être total, soit manuel, ou partiel, soit automatique ou à glissement limité.

Total

Le blocage de différentiel total, ou manuel, réservé aux véhicules à transmission intégrale, permet d’éviter la perte de motricité causée par le patinage sur les surfaces glissantes. Il distribue équitablement la puissance entre les essieux avant et arrière, soit un blocage inter-ponts, ou entre les deux roues d’un essieu, soit un blocage inter-roues. Les roues ne présentant aucune résistance tournent donc à la même vitesse que celles adhérant au sol, permettant d’éviter le patinage. Pour obtenir ce résultat, le différentiel est entièrement verrouillé sur commande manuelle du conducteur et grâce à un mécanisme électrique, pneumatique ou hydraulique, afin que l’arbre transmette la même vitesse angulaire à chaque roue. Le différentiel devient un pontage direct entre les arbres de transmission. Ce blocage rudimentaire est idéal pour la conduite sur terrains meubles, mais implique par contre de conduire très lentement, car le véhicule n’aura pas le même comportement qu’avec le différentiel. Ce type de blocage est par exemple recommandé pour du tout terrain très difficile, mais pas pour la conduite sur route. Enfin, le blocage total du différentiel augmente la charge sur le moteur, la transmission, la boîte de vitesses et les pneus, qui auront également tendance à s’user plus rapidement. C’est pourquoi il ne convient que de conduire lentement lorsque le différentiel est verrouillé, afin d’éviter une tension excessive au niveau des essieux d’entraînement.

Partiel

Le blocage de différentiel partiel, quant à lui, permet d’augmenter automatiquement le couple transmis à la roue offrant la meilleure traction. Dans le cas d’un différentiel autobloquant, le logiciel détecte si la vitesse de rotation d’une roue augmente, et déclenche une pression sur le système de freinage afin de ralentir la vitesse de rotation de cette roue. La force d’entraînement est redirigée vers la roue avec plus d’adhérence, et la force de traction augmente.

À glissement limité

Le différentiel à glissement limité est un compromis idéal entre un différentiel ouvert et entièrement bloqué. Lors de la conduite normale, le différentiel fonctionne normalement, mais devient bloquant sur les terrains accidentés. À l’appui d’un bouton sur le tableau de bord, le différentiel passe du mode ouvert au mode à glissement limité, ce qui assure une conduite sans problème sur tous types de terrains.

À la différence des différentiels autobloquants, les différentiels à glissement limité ne redistribuent pas le couple sous l’influence du système de freinage. La répartition du couple peut être effectuée par différents systèmes.

Le blocage de différentiel à glissement limité avec verrouillage de disques implique qu’un disque attaché à la coupelle différentielle est pressé contre un disque installé sur l’arbre lui-même. La friction permet la répartition du couple. Cette option nécessite un réglage régulier à cause de l’usure progressive des disques. Ces derniers étant constamment en contact partiel, ils s’usent vite et perdent en friction, le blocage devient donc moins efficace et la tenue de route est affectée. La consommation de carburant augmente lors de l’utilisation de ce blocage, et il cause l’usure prématurée des pneus.
Celui à serrure à vis a un fonctionnement simple permettant le blocage partiel du différentiel lorsque le couple augmente sur une roue ainsi que la transmission de plus de couple vers l’autre roue. C’est la meilleure option pour la conduite en ville en hiver et à la campagne en été. Il n’est pas très efficace sur le tout-terrain très difficile.

Le blocage à lien visqueux est très rare. Il fonctionne grâce à un jeu de disques perforés placés étroitement dans un boîtier étanche rempli de liquide de silicone. Les disques sont reliés par une coupelle différentielle et un arbre d’entraînement. Lorsque la vitesse de rotation d’une des roues augmente, les disques connectés à l’arbre tournent également plus rapidement, durcissant progressivement le silicone qui les entoure. Cela permet de solidariser temporairement les roues et de distribuer le couple de manière plus uniforme. Ce système est sensible à la surchauffe et on peut remarquer des retards dans le fonctionnement. Il est donc rarement utilisé, et généralement pour la régulation du couple entre les trains avant et arrière.

À quelles voitures le blocage de différentiel convient-il ?

Le blocage de différentiel est souvent utilisé pour les voitures de sport, un mécanisme de verrouillage du différentiel est même installé lors de la fabrication des SUV. Il est possible de bloquer le différentiel sur d’autres types de véhicules en les faisant modifier dans un centre spécialisé. Si vous souhaitez faire bloquer votre différentiel, rendez-vous chez un spécialiste, qui pourra vous dire si le blocage peut convenir à votre véhicule, et pourra même vous conseiller sur la suspension, élément critique pour le tout-terrain.

Selon l’utilisation de votre véhicule, le blocage peut être recommandé. Si vous faites du tout terrain, conduisez souvent sur terrain accidenté ou avez de rudes hivers dans votre région, le blocage peut vous servir. Si votre conduite est majoritairement urbaine, alors il vous sera complètement inutile. Notez bien qu’en échange du gain de traction en milieu accidenté, vous perdrez en maniabilité du véhicule en ligne droite, et votre consommation de carburant augmentera ainsi que l’usure des pneus.