Différentiel : principe et fonctionnement
Plan de l'article :
Parfois on pourrait se dire qu'une auto ce n'est qu'un châssis sur lequel on greffe quatre roues dont deux mobiles pour pouvoir tourner. Et bien non, ce n'est hélas pas si simple car beaucoup d'éléments entrent en compte contrairement à ce qu'on pourrait croire au premier abord, et le différentiel en est un ...
Voici une belle illustration 3D d'un différentiel. Si votre cerveau a l'âme d'un ingénieur vous pourrez peut-être essayer de comprendre le fonctionnement précis de ces engrenages.
C'est quoi ?
On y pense pas mais lorsque l'on entame un banal virage, un mécanisme ingénieux agit sur la vitesse de rotation des roues. Car comme vous pouvez le voir par vos propres yeux sur le schéma ci-dessous, les roues de droite et de gauche ne vont pas parcourir la même distance. Ça parait bête mais ça change tout ! Et ce n'est pas qu'une question de confort... Le système a donc pour rôle de gérer cette problématique.
Notez que le différentiel ne sert pas seulement pour les virages, il permet aussi d'avoir des vitesses de rotation différentes entre le train avant et arrière (sur les 4X4 donc). Car si il faut bien répartir la puissance sur les deux roues avant sur les tractions, il faut faire la même chose sur quatre roues quand il s'agit de tout terrain
Voici le différentiel d'une voiture à moteur transversal, il est limite intégré à la boîte. Le couple est fourni aux roues par deux cardans : un qui part vers la gauche et l'autre vers la droite (sur l'image on voit le trou qui permet d'envoyer le couple à gauche)
De cet angle là on voir mieux le mécanisme interne du différentiel
On a affaire ici à quelque chose de bien plus sérieux : un différentiel arrière de BMW M4. La position n'a donc rien à voir avec ce qui est plus haut (moteur "transversal / traction" contre moteur "longitudinal / propulsion"). Ici le différentiel est donc à l'arrière entre les roues (au lieu de l'avant) et il est autrement plus gros en terme de calibrage ... Notez en bleu et jaune qu'il s'agit de disques le fameux Torque Vectoring. En revanche, le différentiel au milieu est de conception très classique.
Fonctionnement
Ce système peut à la fois être utilisé pour corriger le problème de différence de rotation entre les deux roues avant, mais aussi pour gérer la vitesse de rotation entre les essieux avant et arrière.
Le principe consiste en un système de pignons astucieux qui va mécaniquement faire en sorte que les roues puissent tourner à une vitesse différente, avec plus de puissance délivrée à la roue qui subit le moins de résistance. Car la roue extérieure au virage a besoin de prendre plus de vitesse puisqu'elle doit parcourir plus de distance pour une même durée.
Pour se familiariser avec cette pièce, rien de mieux que de voir un bricoleur en action. La chaîne Youtube Garage Bagnoles et Rock'n Roll s'en est chargée lors de l'entretien / réfection d'un différentiel de Rodius :
Les effets pervers
Si ce mécanisme fonctionne parfaitement dans des conditions normales, on peut vite s'amuser à le piéger ! Donc la roue qui a le moins de grip avec la route bénéficie de plus de puissance ? Placez alors votre auto avec une des roues du train avant dans le vide (ex : nid de poule) ou sur une surface très glissante (verglas), elle devrait alors tourner dans le vide si vous accélérez, tandis que l'autre ne bougera pas (comme si elle n'était plus entraînée par le moteur). Toute la puissance est déportée sur cette roue qui au final ne nous sert à rien puisqu'elle n'a pas du tout de motricité.
Pas de différentiel = insécurité
Les première autos n'avaient pas de différentiel, comme beaucoup d'autres éléments d'ailleurs. La conséquence ? Une tenue de route hasardeuse couplée à une sérieuse tendance à sous virer (tirer tout droit en virage malgré le braquage des roues). Enfin, l'usure des pneus devient assez chaotique sans parler de la mécanique ...
Blocage de différentiel / glissement limité
J'imagine donc qu'après avoir lu les lignes du haut vous devinez d'avance à quoi sert le blocage du différentiel. En effet, ça sert à bloquer / limiter la différence de rotation entre les roues.
Le but étant d'éviter l'effet indésirable décrit plus haut en forçant les roues à toutes tourner de la même manière. De ce fait, un 4X4 équipé d'un blocage de différentiel peut se sortir d'un mauvais pas avec seulement une seule roue située sur un sol ayant du grip.
Notez donc qu'il existe un blocage du différentiel à 100% (50% de couple sur chaque roue d'un essieu ou entre deux essieux) mais aussi et surtout (bien plus répandu) un différentiel à glissement limité qui laisse cette fois une certaine marge entre la vitesse de rotation de chacun des axes.
Plus d'infos sur ces deux techniques ici.
Blocage de différentiel électronique ?
Les constructeurs ont vite compris qu'ils pourraient économiser en programmant l'ESP d'une autre manière ... En effet, au lieu de s'appuyer sur un différentiel à glissement limité mécanique et couteux, ils se sont dit que les plaquettes pourraient faire le job elles-mêmes par le pilotage d'un calculateur. En effet, les autos modernes ont la capacité de freiner les roues de manière indépendante. De ce fait, si une roue commence à patiner trop l'étrier reçoit comme ordre de calmer ses ardeurs en freinant. SI cela permet de faire des économies de fabrication, en réalité c'est moins efficace qu'un différentiel "en dur" sans oublier que vos plaquettes s'useront plus vite ...
Torque Vectoring et différentiel ?
Il s'agit ici de faire rouler les roues latérales à des vitesses différentes pour améliorer la rotation de l'auto en courbe (comme avec un tank qui n'a pas de direction ou même une luge pour tourner). Plus d'infos sur le couple vectoriel ici.
Vos témoignages sur les soucis de différentiel
20 témoignages.
Les témoignages affichés ci dessous reprennent les avis postés par les internautes dans la section tests - essais contenant le mot clé "differentiel". Vous pouvez vous aussi partager votre expérience en vous rendant sur la fiche test de votre véhicule (rendez-vous en bas de page pour témoigner).
Un grand merci à tous les internautes qui contribuent à enrichir cette base de témoignages.
DIfférentiel Toyota Yaris 4 (2019)
1.6 GR 261 ch 32700 kilomètres, 2021, pack premium, akrapovic : C'est malheureux puisque Toyota est réputé partout dans le monde pour sa fiabilité. Le tri cylindres de ma GR n'est pas le moteur le plus fiable que j'ai eu et Toyota n'est pas le constructeur le plus fiable.Mon garage Toyota a du mal à assurer un entretien correct, avec une erreur d'huile à la première révision et c'est moi qui en lisant la facture a vu que l'huile ne devait pas être bonne. Sans avoir vu ça, aurais je péter mon moteur ?Les ressorts de soupapes sur la mienne avec une action contre Toyota France qui ne voulait pas prendre intégralement en charge toute la facture alors même que j'étais sous garantie sans modification sur le moteur.Problème avec le différentiel avant. Comme précédemment j'ai dû intenter une action contre Toyota France pour une prise en charge totale. Conclusion, Toyota fait sûrement des hybrides du peuple fiables mais les sportives, ils ont encore du chemin à faire.
DIfférentiel Honda CRV (2012-2019)
2.0 VTEC 155 ch 180 000 kil, 2014, exclusive navi auto : Rétroviseur conducteur qui ne se fermait plus, tout le rétroviseur à changer.Plus grave, un problème avec le différentiel, heureusement tout sous garantie.
DIfférentiel Land Rover Range Rover Sport (2005-2013)
4.4 300 ch Finition SE 2007 V8 4.4 atmosphérique 299ch, 140 00 km, 19 pouces : Soucis de fermeture des portes à l'extérieur, l'alarme fait son job tout de même.D'autres soucis mais liés à un mauvais entretient précédent (pas de vidanges) sur l'arbre de transmission + différentiel arrière
DIfférentiel Peugeot 306 (1993-2001)
1.8 112 ch annee 2000, sedan 4 portes, BV5 manuelle, roues 14 pouces, 158 000 km : 125 000 km Fuites raccord souple entre goulotte de remplissage et reservoir de carburant. 154 000 km Fuite joint spy sortie de différentiel, embrayage et balais de demarreur usés
DIfférentiel Opel Corsa 4 (2006-2014)
1.2 GPL 75 ch 200 000 km boite manuelle version 111 2010 achetee neuve : Mais elle a des defauts fuite gaz au niveau de la jonction reservoir et raccord a bille sous garantie.Enfin garantie...le concessionnaire n a pas voulu regarder " on touche pas au gaz" je suis parti dans un magasin pour acheter un outil pour resserer...c etait la derniere fois que j allais au sav opel...poignee d ouverture coupante! le chrome de la poignee se detache et coupe comme un rasoir!la resistance de vitesse du ventilateur de chauffage a fondu ( a priori pris en charge par le reseau...mais pour moi le reseau m avait completement oublié !les consequences de l arret de ventilation... volant du climatiseur hs ( il sert de fusible mecanique dans ce cas car coup de liquide au compresseur!)couronne de différentiel Devissee!!!ou plutot mal vissee en usine.cout plus de 1000 euro le boitier et les axes...70 000kms...Opel me demandait 3700 euro pour la depose seule de la boite...65000 kms perte de puissance sur autoroute... verdict bloc d allumage hsAutre chose qui a son importancelorsque l on roule au gpl...le calculateur essence calcule la distance parcourue et par consequent modifie la position de la jauge essence.c est un bug mais en aucun cas votre moteur consomme de l essence en mode GPL.cela se produit lorsqu on est a la limite de l allumage du voyant niveau bas. Plus vous roulerez au gpl...et plus la jauge va baisser jusqu a clig
DIfférentiel Mercedes GLA (2013-2019)
45000 : Pont arrière, différentiel
220d 170 ch BA, 62000 km, 2016, Fascination finition AMG, 220d 170cv : différentiel pont arrière à changer sur GLA (système identique aux classe C ) a 61000 km, 4500 euros pris en charge à 30 % pièce + 20 % MO,(Geste de la concession!) donc 2360 euros (+ 350 ¤ de reprise consigne E/S) soit 2010 ¤ pour une voiture de 5 ans 1/2.Ce problème ou plutôt vice de ces modèles doit évidemment être connu du constructeur. Une honte et beaucoup de mépris de la part de Mercedes.
DIfférentiel Mercedes Classe C (2014-2021)
220d 170 ch Boîte auto 7g tronic, 2017 : différentiel à changer a 51000 km, 4900 euros pris en charge à 50 pour cent donc 2500 euros pour une voiture de 4 ans avec 51000km. Une honte de la part de mercedes.
DIfférentiel BMW Serie 2 Active Tourer (2014-2022)
218d 150 ch boite a vitesse : Probléme avec le différentiel de la boite a vitesse méme pas 50000km probléme avec la vanne egr a 30000km
DIfférentiel Hyundai iX35 (2010-2015)
2.0 CRDI 136 ch Boîte manuelle/120 000km/2013/4wd : Embrayage changer à l’achat à 60 000km.... aujourd’hui à 120 000, l’embrayage claque à nouveau .... ==> butée à changer90 000km vibration entre 80-90km/h ===> transmission, différentiel arrière à changer 3 000 eurosFort bruit de moteur ==> chaîne de distribution peut être détendue.... à changer pour éviter casse moteur Défaut siège conducteur, simili cuir abîmé à cause de ce défaut
DIfférentiel Citroen C4 Aircross (2012-2017)
1.6 HDI 115 ch boite manuelle 6, jantes alu : Non déclenchement du régulateur de vitesse à la pédale de frein.Sur mon exploitation il y a 6 john deere avec un ancien et premier acheté neuf en octobre 1999 et ainsi un nombre d'heure d'utilisation global assez conséquent(130 ha de cultures et 80 en patures) et en ce qui concerne le déclenchement du blocage de différentiel à la pédale de frein je n'ai jamais eu de problèmes.Une seule fois un contacteur d'enclenchement hs et ainsi je n'avais plus de blocage mais aucun défaut détecté pour le déclenchement du blocage en freinant tout cela pour dire que les ingénieurs de Mitsubishi feraient mieux d'aller suivre des formations chez le constructeur john deere et sur les tracteurs agricoles les régulateurs de vitesse correspondent en fait à la manette d'accélérateur, sans aucun problème pour réduire les régimes moteur de cette façon.Je suis orphelin de ma mère depuis le 18/11/20, à cause d'un stupide accident dû à ce défaut et mon père sain et sauf physiquement mais trés ,trés trés chagriné et voir pour sa santé future?n'a pas su déjouer le piège ce que je déplorerai toute ma vie durant. En Aout 2016, à 79 ans ,lors de l'explication du véhicule, par le représentant citroen de Fruges, mon père a retenu quoi qu'il en soit le régulateur se déclenche en frolant la pédale de frein.Il a oublié que l'on pouvait le déclencher en débrayant ou au volant(trop compliqué pour lui)et il est vrai aussi qu'il est habitué à conduire une rover à boite automatique et puis l'annonce pas trop bien signalée de ce péage ou trop tardivement signalé a provoqué la surprise aussi.Boycottons tous cette marque Citroen -Mitsubishi et méfiez vous tous de vos régulateurs de vitesse fabriqués qui sait peut-être en Chine, le pays le moins sérieux du monde!Paix , Salut, et Repos à l'Ame de ma Maman, que Dieu la bénisse pour tout ce qu'elle a vécue et souffert sur terre et elle ne méritait vraiment pas un tel stupide accident...à 78 ans
DIfférentiel Mercedes Classe C (2000 - 2007)
220 CDI 150 ch BA sw avant-garde série optimum 282000km : Calorstat, roulements différentiels,
DIfférentiel Land Rover Range Rover Evoque (2011-2018)
2.2 SD4 190 ch BVA6, 185000kms, 2012 Prestige 5p : C'est l'objet de mon post pour partager un problème que j'ai depuis quelques temps et que je viens de résoudre. Il concerne la boite de vitesse, et plus particulièrement la boite de transfert arrière et la fameuse pompe Haldex.Le problème Message panne de boite de vitesse, programmes spéciaux désactivés apparait de manière très aléatoire pendant 1 an et demi, et à ce jour c'est permanent.Conséquence La voiture ne fonctionnera jamais plus en 4x4. Elle restera en 2. A trois reprises j'ai donné le véhicule chez LR. Ils ne trouvaient pas. Il y a deux semaines, comme le problème était systématique, il me la prenne 3 (trois !) jours pour diag.Résultat sans vraiment une bonne explication, ni code erreur, il me donne un devis pour changer le boitier électronique qui se trouve sur la boite de vitesse à l'avant. Bref, MO + Huile de boite (46¤HT le litre ...et il en faut 7!) boitier à 800¤HT, le devis s'élève à 2000¤.En cherchant sur le net, je m'apercois de quelques soucis similaires, dont la cause était un dysfonctionnement de la pompe Haldex (lié au pont arrière), résolu par un simple changement d'un petit filtre à 50¤, un démontage/nettoyage de la pompe (il y a un tout petit filtre à l'intérieur et c'est lui qui fout la grouille -), le tout en même pas une heure. J'appelle LR et je m'explique et la réponse est "Non les pompes Haldex, on n'a pas de programme d'entretien spécificique... D'ailleurs on ne vidange jamais, les boites de vitesse, elles sont graissées à vie". Je rêve. Obscolécence programmée quand tu nous tiens -) Tu m'étonnes ils préfèrent changer, voir te mettre un devis qui répare je ne sais quoi mais en tout cas pas ton problème.Pour résumé le SAV LR n'est vraiment pas bon. Pour être certain de la panne, un petit garagiste a démonté le connecteur de la pompe, pris une petite batterie et a fait tourner celle-ci (qui d'ailleurs n'est pas morte) dans LES DEUX sens. Ceci a repoussé les impuretés et a résolu le problème, plus de message, boite en 4x4, programmes spéciaux, tout impeccable. ... momentanément résolu .. Les impuretés sont de nouveau partis dans le petit filtre de pompe. Mais la panne est bien ici, et la cause bien comprise. Il faut que je change les autres filtres aussi et l'huile bien entendu.Bref, au lieu de 2000, cela va me couter, allez 70¤ max, je vais d'ailleurs le faire moi même (tuto excellent sur le Web).Code erreur U0437 (sous code 68) Données provenant module commande du différentiel arrière non valide (C'est certainement ce code que LR a vu, et établi le devis... mort de rire. Ils n'ont même pas fait le test ci-dessus)Code 1889 Pompe pression huile module différentiel arrière.Après plusieurs mesures, c'est bien ce dernier qui reste permanent.Pression huile -> filtres bouchés etc ... CQFD
DIfférentiel Volkswagen Polo IV (2001-2009)
1.4 75 ch : Bcp de problème de boite de vitesse avec casse, a éviter. Problème roulement et arbre primaire de boite, différentiel...Triangle fragile env 50000km, support moteur un peu faible. Voiture bruyante également.
DIfférentiel Renault Scenic 4 (2016)
1.6 dCi 130 ch bvm 41000km , du 30/05/2017 : quelques petits soucis du r-link mais réglés avec une mise à jours, voyant de frein elec lorsque mon porte vélos est branché sur la prise attelage .UN SOUCIS DE PÉDALE D EMBRAYAGE MOLLE L’ANNÉE DERNIÈRE, MAIS LE PLUS GROS PB C EST QUE VISIBLEMENT LES ROULEMENTS OU LE DIFFÉRENTIEL A UN SOUCIS CAR GROS BRUIT DE FERRAILLE EN TOURNANT LES ROUES AVANT A LA MAINS ET PIRE EN ROULANT. PAS DE SOUCIS DE PASSAGE DE VITESSE. JE VAIS VOIR CHEZ RENAULT MAIS J’AI PEUR DE LEUR RÉPONSE!!! genre on ne prend pas en charge!!
DIfférentiel Land Rover Range Rover Evoque (2011-2018)
2.2 SD4 190 ch : Boîte vitesse 9 ,les portes ,le coffre n’ouvre plus que avec la clé le différentiel arrière
DIfférentiel Audi A3 (2012-2020)
1.4 TFSI 122 ch boite manuelle, 118000, année 2012, modele ambition, : - jeu important en sortie différentiel - fuite d'huile boite de vitesse changer pour 6000 euros- probleme de tenue de route constaté
DIfférentiel Opel Agila (2008-2015)
1.0 68 ch 2011 : différentiel hs
DIfférentiel Volkswagen Golf IV (1998-2003)
1.8 T 150 ch 140.000km boîte manuelle 5 : différentiel fissuré, roulement arriere, étrier arrière grippé (elle a 20 ans et peu roulé aussi)
DIfférentiel Nissan Micra III (2003-2010)
1.4 88 ch manuelle , 70.000km,2007,acier. : problème côté boite bruit a froid (différentiel )
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