Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu, czyli… szpera
Według podręcznikowej definicji szpera to mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu wewnętrznym, montowany na osi pojazdu. Zadaniem tego mechanizmu jest ograniczanie różnicy prędkości kół w trakcie jazdy, przede wszystkim po łuku. Dzięki temu w trakcie wchodzenia w zakręt auto jest w stanie wciąż przyspieszać, co przydaje się podczas wyścigów – takie było też historyczne przeznaczenie mechanizmu nazwanego po angielsku LSD (Limited-slip differential). Jak to jednak bywało w wielu innych przypadkach, rozwiązania rodem z wyścigów, technologie kosmiczne oraz wiele innych zaawansowanych technologii bardzo szybko znajdują zastosowanie w codziennej jeździe w zwykłych samochodach – tak też się stało ze szperą, która błyskawicznie zawitała pod nasze strzechy. O jej użyteczności szybko przekonali się amatorzy i profesjonalni drifterzy, zawodnicy KJS (Konkursowej Jazdy Samochodem) czy zawodnicy niższych lig motorsportu.
Wczesna historia mechanizmu różnicowego
Wszystko zaczęło się… Volkswagena, Audi i Porsche (jak ogromna ilość innych wynalazków z dziedziny motoryzacji). W przypadku mechanizmu różnicowego mowa jednak nie o marce Porsche, a o Ferdynandzie Porsche, który zaprojektował w 1932 roku samochód wyścigowy dla Auto Union, późniejszego Audi. Auto ze względu na za dużą moc miało problemy ze zbyt szybkim obrotem wewnętrznych kół, co uniemożliwiało jazdę na wyczynowym poziomie. Rozwiązaniem był wyprodukowany przez ZF, na zlecenie Porsche, mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu – pierwszy w historii. Później podobne rozwiązania zaadaptowano do VW Kübelwagen i Schwimmwagen, choć technicznie były to układy składające się z dwóch wolnych kół. Wraz z biegiem lat coraz większa ilość producentów montowała do swoich aut mechanizmy różnicowe. Oprócz ogólnie przyjętej w języku angielskim nazwy zwyczajowej (LSD), powstała niezliczona ilość nazw, w zależności od producenta. Są to, między innymi: E-Diff (Ferrari), Viscodrive (Fiat, Lancia), Sure Grip (Chrysler), ASD (Mercedes), HTRAC (Hyundai), Safe-T-Track (Pontiac) i wiele, wiele innych.
Główne zalety mechanizmu
Zaletą mechanizmu różnicowego o ograniczonym poślizgu jest to, że zapobiega on ślizganiu się auta w sytuacji, gdy jedno koło znajduje się na bardzo śliskiej nawierzchni (na przykład lodzie) lub całkiem w powietrzu. W klasycznym dyferencjale koło to dostałoby zbyt duży moment obrotowy i nastąpiłoby tak zwane ,,buksowanie’’, a druga strona – zbyt mały moment obrotowy by wykonać ruch, pomimo znajdowania się na powierzchni o wystarczającej przyczepności. Koło z wystarczającą trakcją otrzyma dzięki mechanizmowi o ograniczonym poślizgu na tyle odpowiednią ilość momentu, by ruszyć pojazd. Trakcja nie jest ograniczana do koła obsługującego minimalną ilość mocy – w przeciwnym wypadku większość momentu obrotowego przypadałaby na stronę znajdującą się na śliskiej nawierzchni lub nawet całkiem w powietrzu.
Wraz z rozwojem mechanizmów różnicowych o ograniczonym poślizgu powstało wiele jego rodzajów. Niektóre operują na stałej wartości, inne są wrażliwe na moment obrotowy lub prędkość. W dzisiejszych czasach większość z nich kontrolowana jest elektronicznie. Istnieją też systemy oparte na odwrotnym rozwiązaniu, a więc na hamowaniu koła wpadającego w poślizg, zamiast odpowiedniej dystrybucji mocy. Są one obecne w większych modelach ze stajni BMW lub Forda. Niezależnie od wyścigowego rodowodu, historia pokazała, że mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu jest bardzo przydatny w codziennej eksploatacji pojazdu.