Best Tech | Il differenziale a slittamento LSD si evolve e diventa IntelliTrac

Uno degli elementi della catena cinematica che porta il moto alle ruote che ha un importanza fondamentale per il controllo del veicolo è il differenziale. In questa trattazione vogliamo portare all’attenzione dell’appassionati gli sviluppi futuri che questo elemento soprattutto nelle sue versioni a slittamento limitato avrà nei prossimi anni con l’ausilio dell’elettronica. Prima va fatta una premessa per rendere comprensibile a tutti l’utilità del differenziale. Si tratta dell’elemento che serve a portare il moto alle ruote proveniente dal cambio, cercando di adeguare per quanto è possibile la differenza di velocità e di coppia tra le due ruote. Il differenziale è costituito da una gabbia all’interno della quale vengono montati due ingranaggi chiamati satelliti a loro volta collegati con altri due ingranaggi di tipo conico chiamati planetari solidali direttamente con i semialberi che portano il ruoto in modo definitivo alle ruote.

Quando si verifica una perdita di aderenza da parte di una delle ruote, questa sottrae coppia all’altra fino a bloccarsi del tutto, mentre la prima gira completamente a vuoto. Per evitare questo fenomeno si usano differenziali di tipo autobloccante che consentono mediante bloccaggio del sistema di gestire più uniformemente la coppia ai due semilaberi.  In alcuni casi si può arrivare anche totale bloccaggio come per veicoli dedicati al fuoristrada per il superamento di ostacoli particolarmente impervi. Ci sono varie tipologie di differenziale autobloccante per veicoli,  TorSen, Giunto Feguson  e quello Slittamento limitato LSD.

In sistensi, ma non troppo, il TorSen viene  dall’unione delle parole Torque e Sensing, ed è un sistema che letteralmente i può dire sensibile alla variazione di coppia, particolarmente usato su vetture a trazione integrale, ma anche per vetture a trazione anteriore per gestire la differenza di coppia in accelerazione. Il TorSen è di tipo meccanico ad ingranaggi e funziona sottraendo la coppia alla velocità della ruota che slitta, cosa che lo rende inefficace se questa è bloccata del tutto.  Il Giunto Feguson collega i due semialberi in maniera non rigida, ma attraverso un pacco di dischi che gestiscono immersi in un liquido siliconico. Le differenze di velocità di rotazione delle due ruote, portano al trasferimento di coppia fino a bloccarlo del tutto, come un differenziale meccanico. Il suo intervento,  relativamente dolce, lo rende idoneo per la sua azione ottimale per il confort e la facilità di controllo da parte del conducente.

Abbiamo lasciato per ultimo il differenziale a slittamento limitato o altrimenti detto LSD.  In genere anche questi sono basati su un sistema a frizione, e possono essere a tre vie di intervento. Si dice ad 1 Via quando l’azione del differenziale avviene solo in accelerazione rimanendo aperto in decelerazione. Ad 2 Vie quando prevede un azione di bloccaggio anche in decelerazione in egual misura ed una terza opzione 1.5 Vie dove l’azione in decelerazione è minore rispetto a quanto avviene in accelerazione. LSD per effetto della sua versatilità soprattutto nella configurazione 1.5 Vie è il più usato per il veicoli stradali.  Proprio questo tipo di differenziale è oggetto oggi di una evoluzione che lo porta ad essere maggiormente efficacie nella sua azione. La Eaton ha presentato un sistema denominato IntelliTrac o eLSD, che abbina l’azione del differenziale ad un controllo elettronico. L’IntelliTrac può controllare la distribuzione di coppia che può variare da completamente aperta a completamente  piena chiusura. Una centralina elettronica, mediante un algoritmo preimpostato che tiene conto delle informazioni che arrivano dai sensori di bordo, attiva una pompa elettroidarulica che agisce con un tempo di risposta che può variare da 200 millisecondi fino a 100 millisecondi nelle regolazioni più aggressive l’azione delle frizioni all’interno del differenziale.  Il liquido in pressione spinge a seconda delle necessità il pacco lemellare per avere più o meno attrito e trasferire tra le due ruote esattamente la coppia necessaria.

Il vantaggio maggiore sta nel miglioramento del controllo di stabilità del veicolo, reindirizzando la coppie tra le ruote con maggiore efficacia ed un migliore maggiore controllo rispetto ai già diffusamente usati sistemi che controllano la trazione attraverso la frenatura delle ruote con le pinze dei freni, soprattutto con un’azione progressiva e più dolce per il driver, oppure il controllo della  potenza sulla farfalla di alimentazione, come succede in alcuni sistemi TCS.  Nelle vetture dotate di trazione posteriore l’IntelliTrac può neutralizzare l’eccesso di coppia che si verifica in fase di partenza, una condizione che tende a scomporre il veicolo in partenza fino a generare un testacoda uniformando l’azione delle due ruote. In più l’eLSD può variare l’azione in fase di frenata rendendo più omogenea l’azione soprattutto quando si frena su fondi differenziati, evitando perdite di stabilità e riducendo gli spazi di arresto.  Nelle vetture con trazione anteriore, la coppia viene gestita progressivamente migliorando la trazione in curva, e limitando il fenomeno del sottosterzo.

In ogni caso il driver avrà un maggiore controllo del veicolo potendo correggere anche manovre molto difficili con azioni facili e controllate di acceleratore e sterzo. Per i driver più ortodossi, quelli che non desiderano avere un controllo che interviene per la gestione della trazione,  soprattutto per quella posteriore, l’IntelliTrac viene comunque gestito dall’azione che il pilota fa con il piede sull’acceleratore e sullo sterzo. Un driver di alto livello potrà fare comunque la differenza sfruttando il limite superiore dettato dalla regolazione dell’eLSD. Basta pensare che in Formula 1 i driver hanno un manettino che controlla il differenziale con decine di posizioni per avere una scelta di intervento la più ampia possibile.  L’IntelliTrac attraverso la sua componente elettronica è personalizzabile in funzione delle esigenze adattandosi anche alle necessità del driver più sportivo.  La compattezza del sistema che per inciso pesa quasi 10kg meno di un analogo LSD classico, consente di essere maggiormente efficiente e con la sua azione controllata sulle due ruote permette anche di tenere sotto controllo i consumi.

Daniele Amore

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