Szpera - TorSen

Włożenie turbodoładowanego silnika o pojemności 2.3 litra do takiego kompaktowego hatchbacka z napędem na przednią oś pociąga za sobą pewne konsekwencje. Jedną z nich jest konieczność zastosowania odpowiedniego mechanizmu różnicowego, który okiełzna te 260 KM i 380 Nm, szczególnie przy ruszaniu. W modelach spod znaczka MPS zastosowano tzw. "Szperę" w postaci mechanizmu TorSen oraz elektroniczną redukcję momentu obrotowego na dwóch pierwszych biegach.

Szpera

(potocznie, z niemieckiego Sperrdifferenzial) - mechanizm różnicowy o zwiększonym tarciu wewnętrznym, pozwalający na równiejsze przekazywanie mocy na oba koła lub osie.
Mechanizmy dzielimy na:
działające na różnice momentów obrotowych np: TorSen, mechanizm cierny płytkowy, mechanizm cierny stożkowy,
działające na różnice prędkości obrotowych np: Haldex, sprzęgło wiskotyczne, a także układ zmniejszający prędkość jednego z kół przy pomocy hamulca.

W MPS zastosowany jest mechanizm TorSen, jego nazwa pochodzi od angielskich słów TORque - moment i SENsing - wyczucie.
TorSen jest to szczególna odmiana szpery, montowana m.in. w osławionym napędzie quattro (w modelach z silnikiem w pozycji wzdłużnej i z przodu), przy czym tam służy odpowiedniemu rozdzieleniu mocy pomiędzy przednią a tylną oś, a tu służy optymalnemu rozdzieleniu momentu pomiędzy koła przedniej osi i redukcji tegoż momentu na pierwszych biegach.

Historia

Pierwszy taki mechanizm składał się z dwóch przekładni ślimakowych, które połączone są ze sobą za pośrednictwem walcowych kół zębatych o osiach wichrowatych. Został on opatentowany w USA przez Alexandra T. Browna 4 czerwca 1918 roku. W 1958 Vern Gleasman opatentował Torsen Type 1 a w 1982 patent odkupiła firma Gleason Corporation. Od 2003 r właścicielem jest firma Toyoda Machine Works, oddział Toyota Motor Company.

Zasada działania

Szpera ta posiada elementy cierne, które dodatkowo przenoszą moment obrotowy w przypadku wystąpienia uślizgu jednej z osi ale ich docisk jest realizowany poprzez siły osiowe pojawiające się podczas współpracy kól zębatych planetarnych z kołami centralnymi. Siły osiowe powstają tam dzięki zastosowaniu zębów śrubowych. Siły te są zależne od kąta linii zębów i można je ustalić podczas projektowania. Oprócz siły docisku na współczynnik TBR ma wpływ współczynnik tarcia elementów ciernych zastosowanych w mechanizmie. Zmieniając wartości siły docisku i współczynnika tarcia można tworzyć mechanizmy o odpowiednim do potrzeb współczynniku TBR.
Pierwowzór mechanizmu typu Torsen z dwoma ślimakami połączonymi kołami walcowymi i współpracującymi z dwoma kołami ślimakowymi nie posiadał dodatkowych elementów ciernych a opór wewnętrzny powstawał w samej przekładni poprzez jej specyfikę. Przekładnia ślimakowa ma znacznie niższą sprawność od innych przekładni zębatych i ta jej własność powodowała spory wewnętrzny opór pierwotnego Torsena.

Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/TorSen

W praktyce

Działanie mechanizmu TorSen odczuwa się na pierwszych biegach, gdy gwałtownie doda się gazu słychać szum i odczuwa się wrażenie jakby lekkiego ślizgania (myszkowania). Pomimo redukcji momentu obrotowego do 300 Nm na 1-szym biegu i 360 Nm na 2-gim (lub może raczej dzięki temu) Mazdaspeed3 wyrywa do przodu jak z procy, a tych co lubią pisk opon uspokajam, że można go usłyszeć jeszcze na 3-cim biegu ;)