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Differenziali autobloccanti a scorrimento limitato (LSD)

Il principio di funzionamento del differenziale autobloccante lo stesso di quelli tradizionali e le

relazioni fra i momenti valgono fino a quando non interviene il dispositivo di bloccaggio che varia

la distribuzione delle coppie sui due semiassi che vanno alle ruote.

Come nel differenziale tradizionale, il pignone aziona la corona conica la quale fissata al cestellodel differenziale tramite viti. In aggiunta, nel differenziale autobloccante sono incorporati due anelli

di spinta e un certo numero (tre) di frizione a dischi, Gli anelli di spinta sono provvisti, sulle loro

superfici di rivestimento, di trascinatori i quali si ingranano nelle scanalature del cestello

differenziale. Questi sono solidali al cestello in rotazione, ma possono avere spostamenti assiali. Tra

le superfici frontali estreme degli anelli di spinta e le corrispondenti superfici del cestello sono

situate tre frizioni a dischi. Queste sono costituite da dischi interni ed esterni. I dischi interni sono

posti con la loro dentatura di trascinamento sui planetari, mentre i trascinatori dei dischi esterni

ingranano nella scanalatura longitudinale del cestello. Entrambi gli anelli di spinta sono fresati a

forma prismoidale e langolo di fresatura di tale prisma determina il valore di bloccaggio. In queste

fresature si alloggia la crociera del differenziale, sulla quale ruotano quattro satelliti che ingranano

con i denti dei planetari. Durante lespansione degli anelli di spinta, causata sia dalla spinta dellacrociera che dalla differente velocit di rotazione dei planetari che si verifica solamente nel moto in

curva, si crea un attrito fra dischi esterni ed interni. Tale attrito a causa della differente velocit di

rotazione delle due ruote motrici, consente alla ruota pi lenta di essere trascinata dalla ruota pi

veloce. La coppia di bloccaggio costantemente proporzionale alla coppia in entrata. Essa si adatta

quindi allaumento di coppia in ogni situazione di marcia. Questa proporzione viene indicata in

percentuale e chiamata valore di bloccaggio:

100%31

31

MM

MMVB

+

=

essendo M1 ed M3 le coppie sulle due ruote motrici.

Vi sono tre stadi di caricamento dei dischi di frizione:

1. Azione della molla Belleville

2. Azione delle forze di separazione delle ruote

3. Azione delle scanalature nella crociera

Azione delle molle Belleville

Ci si ottiene avendo una delle piastre di frizione sagomata a forma di molla Belleville, cos che c

sempre qualche molla assiale che carica le piastre di frizione. Ci produce una piccola quantit di

attrito che tende a bloccare il semiasse alla scatola portasatelliti quando il momento trasmesso

molto basso. La molla allora assicura che, quando laderenza tanto bassa che difficilmente ogni

coppia pu essere trasmessa, una qualche trazione pu essere applicata alla ruota che non staruotando.

Azione delle forze di separazione delle ruote

Ci deriva dalla tendenza del satellite di forzare allesterno i planetari. Ogni planetario forma la

parte di un mozzo che internamente scanalato al semiasse in modo che esso si muova verso

lesterno. Il planetario anche scanalato esternamente per allinearsi con un insieme di piastre

dattrito che sono collegate attraverso scanalature alla scatola portasatelliti. In tal modo le forze

verso lesterno esercitate dal pignone quando una ruota tende a ruotare sono trasmesse attraverso le

piastre di collegamento alla frizione, provocando che entrambi i gruppi di piastre siano bloccate

insieme e in tal modo prevenire movimento relativo fra semiasse e scatola portasatelliti.

Azione delle scanalature nella crociera

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Quando la coppia aumenta ulteriormente, viene ad essere un terzo stadio di carico delle superfici

dattrito. I pignoni non sono montati sulla scatola portasatelliti, ma ruotano su due bracci separati

che si intersecano ad angolo retto e sono messe in moto in modo da evitare ogni altro elemento. Le

estremit di questi bracci sono lavorate in forma di una scanalatura e sono collocate in opportune

sagomature nella scatola del differenziale. Con lapplicazione della coppia, la reazione di

trascinamento del satellite con le scanalature dei bracci, forzer i satelliti a strisciare verso linterno;la spalla di appoggio del satellite pressa contro la coppa tre piastre assiali ed ogni gruppo di piastre

dattrito sono pertanto sono compresse luna contro laltra incrementando leffetto di bloccaggio.

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