Differenziale autobloccante: meccanico o elettronico?

I due sistemi, progettati per evitare le perdite di aderenza, sono spesso assimilati ma si rivelano concettualmente molto diversi.

Differenziale autobloccante: meccanico o elettronico?

di Andrea Tomelleri

07 febbraio 2017

I due sistemi, progettati per evitare le perdite di aderenza, sono spesso assimilati ma si rivelano concettualmente molto diversi.

Meccanica ed elettronica sono due campi differenti che si trovano a dover convivere sempre di più nell’auto di oggi, tanto che si parla di meccatronica. Pur essendo delle soluzioni spesso integrate tra loro, rimane nell’automobilista una percezione distinta dei due approcci progettuali. Meglio la meccanica pura o il dominio dell’elettronica? Introduciamo il dibattito analizzando le due diverse declinazioni di un componente, indispensabile sulle auto sportive, come il differenziale autobloccante.

Differenziale: “aperto” o bloccabile?

Prima di analizzare il differenziale autobloccante, vediamo cosa si intende per differenziale e le differenze tra le diverse tipologie. Il differenziale è un meccanismo che permette alle ruote di uno stesso asse di girare a velocità diverse. E’ necessario quando un veicolo affronta una curva, perché la ruota esterna gira più velocemente di quella interna. Grazie al differenziale, la velocità di rotazione delle ruote sarà differente (in base ad un rapporto), nonostante la coppia sia distribuita uniformemente sui due semiassi. Così funziona il differenziale montato sulla maggior parte delle auto in circolazione, che viene definito “aperto” e rappresenta la soluzione meccanica più semplice. Il meccanismo va benissimo quando si viaggia sull’asfalto in buone condizioni di aderenza ma, quando il fondo è scivoloso, se una ruota ha meno trazione dell’altra tenderà a slittare, sottraendo coppia alla ruota in presa. Questo perché il differenziale “open” fornisce la stessa quantità di coppia ad entrambe le ruote.

Per risolvere il problema si utilizza un differenziale bloccabile, progettato per far girare (quando serve) le due ruote alla stessa velocità, trasferendo la coppia da un semiasse all’altro. Questo meccanismo si utilizza sui veicoli fuoristradistici, dove si può arrivare anche al blocco manuale del differenziale, e sulle auto sportive o da competizione, che montano di solito un differenziale autobloccante o a slittamento limitato. Sebbene il differenziale autobloccante così inteso è sempre e solo di tipo meccanico, negli ultimi anni si è diffuso sulle auto di grande produzione il cosiddetto “differenziale autobloccante elettronico”. Si tratta di una soluzione, concettualmente differente, che consente però di ottenere un risultato simile, cioè limitare il pattinamento della ruota che perde aderenza. Analizziamo i vantaggi e gli svantaggi di entrambe le soluzioni.

Differenziale autobloccante meccanico

Come detto, il differenziale autobloccante è un meccanismo che consente, quando richiesto, di rendere solidale la rotazione delle due ruote. Ne esistono di diversi tipi: a slittamento limitato (Limited Slip Differential), a dischi o lamelle (cluth-type), a giunto viscoso (Ferguson) e Torsen. Indipendentemente dalla soluzione utilizzata – ognuna presenta pregi e difetti specifici – un differenziale autobloccante meccanico funziona concettualmente nello stesso modo. Su un’auto sportiva i vantaggi sono la migliore motricità e accelerazione in curva, nonché la possibilità di impostare traiettorie migliori. Si ottiene un vantaggio anche nelle partenze da fermo (se una ruota comincia a pattinare) e nelle frenate, perché le ruote si ripartiscono la coppia con funzione “frenante”. Come si può facilmente capire, il differenziale autobloccante meccanico migliora sensibilmente il comportamento dinamico dell’auto e non ci sono svantaggi da questo punto di vista. Questi risiedono principalmente nel costo maggiore di tale soluzione e nella manutenzione.

Differenziale autobloccante a controllo elettronico

Proprio le auto sulle quali non conviene montare un differenziale autobloccante meccanico, è stato sviluppato un sistema di tipo elettronico. In realtà non si tratta di un vero differenziale bloccabile, ma di una centralina elettronica che permette di limitare il pattinamento della ruota che perde aderenza. Il differenziale a controllo elettronico, quando rileva attraverso dei sensori una perdita di aderenza, frena la ruota che sta slittando. L’effetto finale è apprezzabile, pur non raggiungendo il livello di efficacia e sicurezza del sistema meccanico. In ogni caso, il funzionamento del sistema elettronico è concettualmente opposto rispetto all’autobloccante meccanico, perché da una parte viene fornita maggiore coppia alla ruota in presa, dall’altra viene frenata quella che slitta. Il differenziale autobloccante elettronico ha però il vantaggio di essere applicabile a vetture di grande serie (non sportive) senza modifiche meccaniche. Inoltre, costa meno e non richiede manutenzione aggiuntiva.