Les quatquatreux parlent souvent du blocage de différentiel comme d'une arme absolue dans les franchissements difficiles. S'il est vrai que cet accessoire peut dégager un véhicule d'une situation délicate, il n'est pas sans risque de casser la mécanique. En raid, où l'important est avant tout de ménager sa monture, il est donc à utiliser avec précaution.

Principe de fonctionnement

Le blocage de différentiel est un dispositif mécanique qui vise à empêcher le différentiel de fonctionner. Pourquoi? Parce que dans certains cas, celui-ci peut empêcher les roues de faire progresser le véhicule.

Le différentiel est un mécanisme simple et astucieux qui se trouve par exemple dans le "nez de pont", cette protubérance que l'on trouve au milieu des ponts rigides des 4x4 et qui est reliée à la boite de transfert par l'arbre de transmission. Tous les véhicules sont équipés de différentiels sur les ponts moteurs dès lors qu'ils roulent sur le goudron. En effet, celui-ci adhère beaucoup aux pneus (il est conçu pour ça, évidemment) et dans les virages, un véhicule aurait beaucoup de mal à tourner sans différentiel.

La raison est purement géométrique. Si on tourne, les quatre roues du véhicules vont parcourir une distance différente pendant le virage, car chacune va tourner sur un rayon différent. Dans le schéma ci-dessous, on constate que si les roues orange et bleue font sensiblement le même trajet (mais pas tout à fait), il y a un fort écart de distance parcourue entre la roue verte et la roue rouge.

En revanche, en ligne droite, les quatre roues parcourent des trajectoires parallèles, mais de longueur identique, ce qui n'entraîne aucune torsion. Ceci se vérifie aisément: en bloquant tous vos différentiels, vous constaterez que celui-ci rechigne à tourner, qu'il tend à vouloir rester en ligne droite. C'est tout simplement parce qu'en ligne droite, c'est là qu'il a le moins de contraintes de torsion.

Un quad classique n'en n'a pas et est très difficile à faire tourner sur goudron, malgré sa légèreté relative. C'est la raison pour laquelle un quad homologué pour la route doit être équipé d'un différentiel.

Dans les virages, les roues les plus extérieures vont consommer plus de tours de roues pour parcourir la plus grande distance, au détriment des roues les plus à l'intérieur. Si mon véhicule avance de 10 mètres, la somme des quatre roues va parcourir en fait  40 mètres soit 4 x 10 mètres en ligne droite, mais en virage, ces 40 mètres vont se répartir inégalement: la roue rouge va faire par exemple 6 mètres, la roue orange 9 mètres, la roue bleue 10 mètres et la roue verte va faire 15 mètres; la somme des quatre distances parcourues fait bien 40 mètres, et l'on voit qu'il y a eu une répartition des tours de roues sur les quatre roues. C'est la raison pour laquelle un 4x4 permanent est équipé de 3 différentiels, un devant, un au milieu et un à l'arrière. Le différentiel joue donc un rôle essentiel dans la tenue de route et dans la fiabilité du véhicule, car il permet de répartir équitablement les tours de roues en fonction des distances parcourues par celles-ci au gré des virages. Sinon, la seule façon d'évacuer l'effort de torsion généré serait de riper sur le sol... ou de casser un arbre de transmission.

Alors quel est l'intérêt d'un blocage de différentiel?

Quelques avantages et des GROS inconvénients

S'il est indipensable sur sol adhérent, le différentiel pose un problème sur sol peu adhérent. En effet, les roues posées sur le terrain le moins adhérent vont plus vite perdre leur capacité à pousser sur le sol. En clair, elles vont se mettre à tourner plus aisément que les autres roues qui poussent encore le véhicule en avant.

Selon le même mécanisme d'économie que ci-dessus, l'effort va aller au moins contraignant, c'est-à-dire que la roue non adhérente va se mettre à tourner folle, absorbant par là même la force de rotation appliquée aux roues adhérentes. En effet, la somme des vitesses de rotation des quatre roues sera toujours égale à 100% des tours disponibles, répartis sur sol adhérent aux quatre roues, soit 25% pour chacune en ligne droite. Mais dès qu'une roue tourne folle, c'est comme si elle parcourait un virage de rayon infini, donc une distance infinie, et le différentiel va lui fournir tous les tours de roues dont elle a besoin pour rattrapper les autres, c'est-à-dire 100% des tours de roues disponibles. Le résultat: une roue tournant tout seule qui ne fait pas avancer le 4x4, puisqu'elle n'a aucune adhérence, et trois autres à l'arrêt, qui ne font pas plus avancer le véhicule.

En bloquant le différentiel, on conserve une égalité de tours de roues pour chaque roue d'un même axe. Ainsi, la roue folle va absorber 50% des tours sans aucun bénéfice, puisqu'elle n'adhère pas, mais 50% des tours de roue seront réservés à la roue encore adhérente, ce qui va faire avancer le véhicule. Avec le blocage du différentiel central, on égalise aussi les tours de roues consommés par l'axe avant et l'axe arrière. 

A noter que sur les 4x4 non permanents, il n'y a pas de différentiel central, les axes avant et arrière sont toujours solidaires lorsqu'on passe en quatre roues motrices.

Les véhicules haut de gamme mais de structure traditionnelle, comme les HDJ80, disposent de blocages sur les trois différentiels. Il est ainsi possible de verrouiler la répartition des tours de roues en 4 fois 25%. Même avec une seule roue encore adhérente, le véhicule va progresser jusqu'à retrouver un terrain plus favorable. Evidemment, si vous êtes sur un terrain où aucune roue n'adhère (verglas, par exemple), vous êtes planté comme les autres, mais c'est quand même une situation extrême.

Comment (ne pas) casser sa transmission?

Si vous réfléchissez à ce que je viens de décrire, vous constaterez tout de suite les limites de ce mécanisme de blocage total.

Tout d'abord, on l'a vu, les contraintes de torsion s'exercent sur l'ensemble de la mécanique, c'est-à-dire que tous les arbres de transmission, la boîte de vitesse, la boîte de transfert, les cardans, les ponts vont tous encaisser de terribles contraintes. Si on pense en plus que la plupart du temps, quand on est bloqué, on se met en rapports courts pour progresser avec lenteur et puissance, vous imaginez bien que ces contraintes peuvent être anormalement importantes si une seule roue  pousse encore. C'est comme ça qu'on pète un arbre de roue comme du verre, mais qu'on peut aussi ravager une couronne de pont ou casser un cardan, voire une boîte de vitesse. Pour peu que l'adhérence soit très aléatoire, ce qui est fréquent, vous risquez de faire subir en plus des variations de vitesse très importantes à vos roues et donner de grandes secousses à votre pauvre transmission.

En pratique, les efforts de torsion s'évacuent par ripage des pneus. En clair, si utiliser un blocage de différentiel permet de solidariser toutes les roues en ligne droite, en virage, il contribue à perdre l'adhérence en plus de martyriser la chaine de transmission.

Le cas classique est le gars en bas d'une grande montée qui s'est déjà loupé deux, trois fois. Le sol est ravagé, c'est-à-dire qu'il n'a plus de cohésion et qu'il est plein d'ornières. Le gars se dit: "ce coup-ci, je mets les blocages". Il les enclenche, tous, on ne sait jamais, met la gomme pour avoir de l'élan, en plus que les copains rigolent déjà, donc faut faire brâmer le moteur et rouler les mécaniques. Le véhicule s'ébranle, les roues toutes verrouillées tournent bien à la même vitesse, mais elles sont rarement au contact du sol, car il y a plein d'ornières. Les roues qui touchent encore le sol moulinent dans un sol sans consistance, dans lequel l'effort de traction se perd comme un coup de poing dans un édredon. Avec un peu de chance, notre gars monte un peu, mais comme ses roues patinent à qui mieux mieux, il part en travers et donne un coup de volant pour rester en ligne. Et là, il entend "clac!" ou un bruit horrible de broyage: il vient de péter quelque chose. Et il est dans la merde, à 500 km d'un garage, au milieu des dunes.

Got the figure?

Il ressort de tout cela une première règle: ne pas utiliser les blocages de différentiels tant qu'on n'est pas planté. Enclencher le blocage "au cas où", surtout si on doit tourner, est une ineptie. Par ailleurs, la puissance, c'est bien gentil, mais encore faut-il avoir un sol sous ses roues capable de la supporter. Le sable dur, c'est déjà pas très consistant, alors un sol labouré et brassé en profondeur, hein...

La deuxième règle, c'est de rester conscient des limites de son véhicule. Chargés comme nous le sommes en raid, il faut garder en tête que si nous avons renforcé nos amortisseurs, les arbres de transmissions, les arbres de roue restent d'origine la plupart du temps, ainsi que la boîte et les cardans.

La troisième règle, c'est de n'utiliser les blocages qu'en ligne droite, et sur la distance la plus courte possible. Dès que possible, libérez les différentiels, ne serait-ce que pour ne pas oubllier des les débloquer.

La quatrième règle, c'est regarder où on met les roues. Commencer par choisir une trajectoire sur un terrain propre, le plus plat possible, et cherchez toujours à éviter les changements de direction au maximum, car dans le sable, cela vous enterre et consomme toute votre puissance. Si possible, cherchez un autre passage moins ravagé. Dégonflez un peu plus si vous patinez beaucoup, conduisez souple, roulez sur des oeufs, allez-y mollo sur l'accélérateur.

La plupart du temps, on peut rouler en deux roues motrices dans le Sahara, même dans les grosses dunes de Murzuk, alors ne vous jetez pas sur vos blocages à la première occasion. J'ai dû personnellement enclencher 3 fois mes blocages (en encore pas toujours les trois) en 4 ans. Le seul cas où j'étais vraiment bien content de les avoir, c'est un jour où je me suis retrouvé en bascule sur deux roues dans un super croisement de pont lors du franchissement d'un fossé profond. Et j'ai vu après que 20 mètres plus à gauche, ça passait facile.

Conclusion

Si les blocages en trial de compétition me paraissent tout à fait indispensables, les véritables risques à les utiliser en raid me paraissent de nature à ne pas les recommander comme un équipement optionnel. Leur utilisation doit rester exceptionnelle, et toujours curative, c'est-à-dire après plantage, en ligne doite, à vitesse lente. Donc sûrement pas plein pot et sur de longues distances, encore moins en virage.

Il existe en revanche des différentiels à glissement limité qui permettent de contrôler la rotation folle d'une roue levée. Ces systèmes purement mécaniques fonctionnent bien, mais s'usent, car ils possèdent une sorte d'embrayage commandée par une biellette activée par la torsion des arbres. Ce dispositif est utile et automatique, il n'y a aucun moyen de l'enclencher ou de le désactiver, ils font partie du pont. Il est moins efficace qu'un vrai blocage bien utilisé, mais au moins on ne risque pas de casser sa transmission.

Les systèmes électroniques dérivés de l'ABS qui freinent une roue qui s'emballent fonctionnent bien aussi, mais ils ne sont présents que sur des véhicules très modernes, souvent structurellement inadaptés au raid.

L'arme fatale, c'est finalement d'abord de savoir choisir sa trajectoire, de progresser avec élégance et conscience des limites de son véhicule et du terrain. La plupart du temps, une progression en souplesse suffit pour se passer de tout artifice. Au pire, un coup de sangle des copains est le meilleur moyen de sortir d'un mauvais pas, car le meilleur blocage du monde ne transformera pas vos pneus en ventouses.