10:02
18 luty 2019
poniedziałek

Północna.tv

Ty też masz swój głos!

#MOTO: Co to jest Szpera i do czego służy?

Zamieszczono dnia wt., 2019-02-12 08:13

Co to jest szpera? Tym mianem określane są wszystkie stosowane rozwiązania mechaniczne lub elektroniczne w pewnym stopniu ograniczające działanie mechanizmu różnicowego.

Zmiana przyczepności

Mechanizm różnicowy spotkamy w każdym dopuszczonym do ruchu drogowego pojeździe – w osi napędowej. Podczas jazdy na wprost wszystkie koła poruszają się z jednakową szybkością. Sytuacja ulega zmianie w trakcie jazdy po łuku. Wówczas koła wewnętrzne poruszają się ze znacznie mniejszą prędkością niż koła po zewnętrznej stronie. Mechanizm różnicowy pozbawiony jakichkolwiek blokad stwarza spore ograniczenia do szybkiej jazdy. Wystarczy zmiana obciążenia jednego koła (najczęściej wewnętrznego mocno odciążonego w zakręcie), aby koło zewnętrzne tej samej osi przestało przenosić moc i moment obrotowy w jednakowym stopniu. Efektem takiej konfiguracji jest bardzo mała możliwość przyspieszania w zakrętach.

Otwarty mechanizm różnicowy nie pozwala wykorzystać dużej przyczepności jaką dysponuje dociążone podczas jazdy po łuku koło zewnętrzne.

Mechanizm występujący w sportowych samochodach

Tutaj właśnie pojawia się zadanie dla szpery, niwelującej wspomniane niepożądane działanie dyferencjału. Dzięki jej działaniu w zakrętach samochód może wciąż efektywnie przyspieszać.

Co więcej, zauważalnie redukowana jest podsterowność – zewnętrzne koło dysponujące większą przyczepnością „dokręca” auto do środka zakrętu. Dotyczy to samochodów przednionapędowych.

W przypadku aut z napędem na tylną oś, działanie szpery przynosi zgoła odmienne rezultaty, zwiększa się wówczas nadsterowność. Z tego względu mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu wewnętrznym montowany jest w modelach o sportowym charakterze, w których taka charakterystyka daje większą kontrolę nad pojazdem.

Co to jest szpera elektroniczna?

Najtańszą w produkcji i dalszej eksploatacji okazuje się szpera elektroniczna. W przeciwieństwie do mechanicznych rozwiązań, taki system sprytnie wykorzystuje układ hamulcowy pojazdu. Dopracowany algorytm z pomocą czujników na bieżąco monitorujących zachowanie auta w krytycznych sytuacjach blokuje odpowiednie koło.

Wewnętrzne, odciążone koło w dynamicznie pokonywanym zakręcie szybko traci przyczepność – zaczyna buksować. Elektroniczna szpera w tym momencie dohamowuje wewnętrzne koło, dzięki czemu znacznie większa moc przekazywana jest na koło zewnętrzne. Elektroniczną szperę znajdziemy między innymi w Alfie Romeo MiTo, Volkswagenie Polo GTI, Seacie Ibiza Cupra, czy Skodzie Fabii RS. Jedyną wadą tego rozwiązania jest nieznacznie szybsze zużycie elementów układu hamulcowego.

Co ciekawe, podobną elektroniczną sztuczkę coraz częściej stosują producenci SUV-ów, istotnie poprawiając ich zdolności terenowe. Oderwane od podłoża koło jednej z osi blokowane jest przez układ hamulcowy. Skutkuje to przekazaniem całej siły napędowej na koło dysponujące przyczepnością.

Nieoceniona mechanika

W sportowych samochodach producenci stosują jednak znacznie droższe w produkcji szpery mechaniczne. Obok wysokiej ceny zaprojektowania i wdrożenia mechanizmu do konkretnego modelu, warto wspomnieć o dodatkowych kilogramach. Niemniej, żaden kierowca wyścigowy czy rajdowy nie wyobraża sobie efektywnej jazdy samochodem o dużej mocy bez klasycznej, mechanicznej szpery. Mechanizm różnicowy o ograniczonym tarciu w zależności od konfiguracji, stara się rozdzielać moment obrotowy między kołami jednej osi bez dużych różnic. Skutkiem jego działania jest ciągłe dostarczanie zbliżonych wartości mocy i momentu obrotowego na napędzane koła. Istotnie, działanie szpery w aucie przednionapędowym sprzyja w skrajnych sytuacjach pojawianiu się podsterowności, jednak wprawny kierowca z łatwością wyczuje moment utraty przyczepności przez oba koła napędzanej osi.

W przypadku aut z napędem na tylne koła wyposażonych w słabe jednostki napędowe, szpera nie ma racji bytu. Dopiero w zestawieniu z dużą mocą jednostki napędowej, mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu gwarantuje większą precyzję prowadzenia i panowania nad pojazdem. Podobne rozwiązanie znajdziemy chociażby w mocniejszych wariantach BMW, Mercedesa, czy Porsche.

Rosnąca popularność elektroniki

Szpera od kilkudziesięciu lat trafia do wybranych samochodów osobowych, mocno poprawiając efektywność wykorzystania potencjału jednostki napędowej. Wraz z postępem w dziedzinie elektroniki, w autach drogowych coraz rzadziej występuje jej mechaniczna odmiana. Elektroniczny mechanizm o ograniczonym poślizgu jest niemal bezobsługowy, tańszy w opracowaniu i bardziej przyjazny podczas codziennej eksploatacji po drogach publicznych.

mat. prasowy + zdj. arch