Oparte na sprzęgle mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu (LSD) stanowią punkt odniesienia w swojej klasie. Można je znaleźć pod maską praktycznie każdego samochodu wyczynowego i SUV-a z napędem na 4 koła, w którym niezawodność mechaniczna przedkłada się nad wyrafinowanie elektroniczne. To nie są tylko złożone różnice. Są to osoby o charakterze otwartym, które przeszły „przeszczep osobowości”.
Otwarty mechanizm różnicowy przenosi moc na koło z najmniejszym oporem. Jeśli jedno koło uderzy w lód, samochód nie ruszy. Mechanizm różnicowy ze sprzęgłem poślizgowym rozwiązuje ten problem. Zachowuje podstawową architekturę otwartego mechanizmu różnicowego, ale dodaje mechanizm blokujący. Mechanizm ten składa się z pakietu sprężyn i zestawu sprzęgieł ciernych. W niektórych konstrukcjach zastosowano nawet sprzęgło stożkowe, identyczne z synchronizatorami w manualnej skrzyni biegów.
Zasada działania jest prosta. Pakiet sprężyn dociska koła zębate boczne do tarcz ciernych. Tarcze te są przymocowane do obudowy mechanizmu różnicowego. Podczas jazdy po linii prostej oba koła obracają się z tą samą prędkością. Koła zębate boczne obracają się wraz z obudową. Sprzęgła nie działają. Są po prostu w spoczynku względem siebie.
Sytuacja zmienia się w momencie skrętu.
Jedno koło naturalnie ma tendencję do obracania się szybciej niż drugie, aby pokonać większy dystans. W otwartym mechanizmie różnicowym moment obrotowy po prostu podąża ścieżką najmniejszego oporu. Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu wymaga „opłaty” za korzystanie z tej ścieżki. Aby koło wewnętrzne obracało się szybciej, konieczne jest pokonanie nacisku sprężyn i tarcia sprzęgieł.
Ta sztywność jest krytyczna. Określa, jaki moment obrotowy jest wymagany do pokonania blokady. Sztywniejsza sprężyna wymaga większego momentu obrotowego, aby spowodować poślizg sprzęgła. Słabsza sprężyna umożliwia poślizg pod mniejszym obciążeniem. To właśnie ta równowaga jest przedmiotem debaty wśród entuzjastów na temat ustawień wstępnego obciążenia dla jazdy po torze i jazdy po ulicy.
Rozważmy klasyczny scenariusz z lodem i asfaltem. Jedno koło jest na czarnym lodzie, drugie na suchym asfalcie. Otwarty mechanizm różnicowy wysyłałby całą moc na lód, bezużytecznie obracając koła. Zapobiega temu mechanizm różnicowy ze sprzęgłem poślizgowym. Koło na lodzie obraca się swobodnie, ale nie jest w stanie przyjąć momentu obrotowego wystarczającego do pokonania siły sprzęgieł.
Co zatem dzieje się z kołem na suchej nawierzchni?
Otrzymuje moment obrotowy równy sile wymaganej do pokonania pakietu sprzęgła. Możesz nie przenieść 100% mocy silnika na ziemię. Na pewno nie wykorzystasz pełnego potencjału układu napędowego. Ale zyskasz wystarczającą moc, aby poruszyć samochodem. Oto umowa. Poświęcasz maksymalne przeniesienie mocy na rzecz gwarantowanej przyczepności.
To mechaniczne podejście różni się od rozwiązań elektronicznych, które są obecne w nowoczesnych samochodach. Wiele nowych samochodów sportowych wykorzystuje elektroniczny mechanizm różnicowy (E-diff). To nie jest blokada fizyczna. To sztuczka programowa.
Czujniki monitorują prędkość kół. Jeśli jedno koło zacznie się ślizgać, ABS lub system kontroli stabilności włącza hamulce na to konkretne koło. Hamowanie kręcącego się koła powoduje, że mechanizm różnicowy przenosi moment obrotowy na bok o dobrej przyczepności. Nazywa się to wektorowaniem momentu obrotowego.
Elektroniczny mechanizm różnicowy oferuje inny rodzaj kontroli. Stopień agresywności interwencji można dostosować za pomocą komputera pokładowego samochodu. To pewne. To jest szybkie. Ale to zależy od hamulców i pompy ABS. Nie zapewnia połączenia mechanicznego, jakie zapewnia mechanizm różnicowy poślizgu.
Mechanizmy różnicowe typu slip są obecne od początków sportów motorowych. Są niezawodne. Są przewidywalne. I działają bez konieczności otrzymywania poleceń z komputera. To właśnie ta prostota sprawia, że są one istotne nawet wtedy, gdy elektronika przejmuje kontrolę nad pozostałymi systemami samochodu.
Istnieje ograniczenie momentu obrotowego, jaki mogą wytrzymać. Silniki o dużej mocy mogą spowodować przecięcie tarcz ciernych lub odkształcenie sprężyn. Dlatego często używane są urządzenia z rynku wtórnego
