Le différentiel central — train épicycloïdal et joint visqueux Ferguson

Présenté dans sa fonction d'ensemble par Architecture générale de la transmission intégrale — trois différentiels et renvoi d'angle, le différentiel central mérite un détail à part : c'est l'organe qui décide, à chaque instant, quelle proportion du couple moteur part vers l'avant et quelle proportion part vers l'arrière.

Le train épicycloïdal : répartir sans bloquer

Un train épicycloïdal (aussi appelé planétaire) est un ensemble d'engrenages où un pignon central, une couronne extérieure et plusieurs pignons satellites tournent les uns par rapport aux autres selon des rapports fixes déterminés par leur nombre de dents respectif. Utilisé comme différentiel central, il permet en permanence une légère différence de vitesse de rotation entre l'essieu avant et l'essieu arrière — indispensable en virage, où les roues avant parcourent un chemin différent des roues arrière — tout en imposant, par construction géométrique, une répartition de couple par défaut asymétrique entre les deux sorties (56 %/44 % en faveur de l'avant sur la première HF 4WD, un ratio qui évolue vers l'arrière au fil des générations comme déjà détaillé dans Chronologie complète des versions — HF 4WD, Integrale 8V, 16V, Evoluzione I et II). Sans dispositif additionnel, un tel train épicycloïdal se comporterait toutefois comme un différentiel ouvert classique face à une perte d'adhérence : si une roue (ou un essieu entier) perd toute adhérence, la totalité du couple disponible tend à s'y engouffrer, faute de résistance en face — d'où la nécessité du joint visqueux associé.

Le joint visqueux Ferguson : une réponse automatique et purement mécanique

Le joint visqueux, du nom du bureau d'études britannique Ferguson qui a développé et popularisé ce type de dispositif pour la transmission intégrale automobile, est construit autour de deux séries de disques perforés, montés en alternance sur deux armatures concentriques (l'une reliée à la sortie avant, l'autre à la sortie arrière), l'ensemble étant enfermé dans un carter scellé et partiellement rempli d'un fluide silicone visqueux. Tant que les deux armatures tournent à la même vitesse (adhérence égale aux deux essieux), les disques tournent ensemble sans opposer de résistance particulière. Dès qu'un écart de vitesse apparaît entre les deux armatures — signe qu'un essieu commence à patiner plus vite que l'autre — le cisaillement du fluide visqueux entre les disques s'oppose de plus en plus fortement à cet écart, transférant automatiquement davantage de couple vers l'essieu qui tourne le plus lentement, donc le mieux accroché au sol. Au-delà d'un certain écart de vitesse prolongé, un phénomène dit de « bosse » (hump effect) peut même faire grimper la résistance du joint de façon quasi brutale, le rapprochant transitoirement d'un blocage quasi complet.

Une réponse automatique, sans aucune intervention du conducteur

L'intérêt de ce montage — train épicycloïdal pour la répartition de base, joint visqueux pour la correction en cas de patinage — est qu'il fonctionne intégralement de façon mécanique et passive, sans capteur électronique ni intervention du conducteur : c'est la différence de vitesse de rotation elle-même qui commande la réaction du système. C'est ce même principe de réactivité purement mécanique et automatique, present dès la première Delta HF 4WD de 1986, qui distingue fondamentalement l'approche Lancia de celle retenue à l'origine par Audi pour sa quattro, où le différentiel central pouvait être verrouillé mais seulement sur décision et action du conducteur — voir la comparaison détaillée dans Lancia Integrale contre Audi quattro — deux philosophies de transmission intégrale.

Voir aussi

• Architecture générale de la transmission intégrale — trois différentiels et renvoi d'angle · Le différentiel arrière Torsen — un autobloquant purement mécanique à pignons hélicoïdaux · Lancia Integrale contre Audi quattro — deux philosophies de transmission intégrale