Il differenziale: come funziona

Tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Se volessimo spiegarlo in poche parole, il differenziale è un ingranaggio a tre estremità che funziona da "bilanciere" per regolare la velocità angolare del mezzo, ovvero a bilanciare e controbilanciare i movimenti delle ruote per regolare la velocità e l'inclinazione dell'auto in curva. In altre parole, il differenziale agisce come ingranaggio per gestire (e non far perdere l'aderenza).

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Occorrente

  • Rudimenti base di meccanica
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Mentre si viaggia sul dritto, la velocità e l'inclinazione sono distribuite equamente tra le quattro ruote mentre, ovviamente, quando ci si trova in curva, le ruote esterne alla curva ricevono meno aderenza e subiscono un impatto diverso della velocità. Il differenziale ridistribuisce questo sbilanciamento per evitare che l'auto perda aderenza causando sovrasterzo o sottosterzo. Questo ingranaggio agisce anche da riduzione della ripartizione della trazione. Sui veicoli a trazione posteriore, ad esempio, il differenziale può agire da connettore tra l'interasse e le ruote posteriori mentre, sui veicoli a trazione anteriore, è generalmente incorporato al cambio. In alcuni mezzi a trazione integrale, era consuetudine montare un solido semiasse unico, mentre con il differenziale è possibile montare quattro sospensioni separate e non interconnesse tra loro, per gestire in maniera univoca la potenza su ogni ruota.

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È difficile risalire alle prime origini e all'invenzione del differenziale. Oltre a vari riferimenti a meccanismi molto simili al differenziale già nel passato, anche prima di Cristo, per arrivare al primo esempio documentato di ingranaggio simile al differenziale si arriva al 1720 quando Joseph Williamson utilizzò un ingranaggio simile in un orologio. Nel 1827, il costruttore di orologi Onésiphore Pecqueur brevettò il primo differenziale vero e proprio, anche se ovviamente non lo aveva concepito per uso automobilistico. Pochi anni dopo, nel 1832, fu Richard Roberts a brevettare quello che chiamò "ingranaggio di compensazione" da utilizzare sulle locomotive. Nel 1876, James Starley inventò una variante del differenziale da usare sulle biciclette (invenzione che sarebbe poi stata ripresa da Karl Benz sulle auto). La data più importante è forse l'ultima, quando nel 1958 Vernon Gleasman brevettò il Torsen, un tipo di differenziale a slittamento limitato ancora oggi utilizzato sulle auto.

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Immaginiamo un veicolo a trazione posteriore. Durante una curva a destra, per ogni dieci rotazioni della ruota interna, la ruota sinistra potrebbe effettuarne di più perché deve coprire una distanza maggiore. E in questo caso che entra in gioco il differenziale, compensando il delta tra le due rotazioni e stabilizzando il veicolo.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Consultare "Meccanica dell'Auto" (Sandit, 2010) offre approfondimenti interessanti
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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