Samosvorný diferenciál neboli takzvaný samosvor či špéra není jen oblíbeným vylepšovákem drifterů. Je zásadní mechanickou součástkou ovlivňující chování každého auta. Je úplně jedno, jestli se bavíme o diferenciálu v předokolce, zadokolce nebo čtyřkolce. Pokaždé vám přinese lepší trakci, rychlost a hlavně výrazně přesnější ovladatelnost.
Diferenciál mají všechna auta. Smyslem je rozdílné otáčení levého a pravého kola při průjezdu zatáčkou. V ní se totiž vnější kolo otáčí po delší dráze než kolo vnitřní. Bez diferenciálu by se jedno z kol smýkalo nebo vynášelo auto ze zvolené stopy. Kdo někdy jezdil s takzvanou „zavářkou“ ví o čem je řeč. Bez diferenciálu by také dostaly zabrat další komponenty, jako například převodovka nebo poloosy.
Diferenciál jednoduše řečeno rovnoměrně přenáší točivý moment na poháněná kola. Jenže má jedno velké mínus. Mizivou trakci na kluzkém povrchu. Jakmile začne jedno z kol prokluzovat, to druhé se nijak nezapojí do práce a všechen točivý moment přijde nazmar v protáčejícím se kole, protože točivý moment „proteče“ cestou nejmenšího odporu na toto již prokluzující kolo. Zkrátka one tire fire.
Nejčastěji se do děje zapojuje během náklonu karoserie v rychle projížděné zatáčce, kdy dochází k odlehčení vnitřního kola nebo při výjezdu z hodně utažených zatáček na nízké převodové stupně. V takových situacích má většinou motor dostatek výkonu k překonání přilnavosti mezi pneumatikou a asfaltem i při jinak dobrých adhezních podmínkách. Jediná šance v takových případech je ubrání plynu a opětovné citlivější přidání tak, aby nedocházelo k prokluzu. Jenže to je hodně pomalý a neefektivní způsob jízdy jak u předokolek, tak zadokolek.
Snad za všech okolností funguje nejlépe lamelový samosvorný diferenciál.
Co je to samosvorný diferenciál?
Naopak samosvorný diferenciál s omezeným prokluzem, z angličtiny LSD (Limited Slip Differential), dokáže přenést točivý moment i na kolo s větším množstvím trakce. Svornost diferenciálu se uvádí v procentech a je konstrukčně nastavitelná podle konkrétního auta, použití, povrchu tratě a dalších parametrů. Jestli se bavíme o svornosti 40 % znamená to, že rozdíl momentů na jednotlivých kolech se může lišit až o 40 %. Oproti otevřenému diferenciálu (rozdělení 50:50) platí, že u jednoho kola se přenášený moment zvýší o polovinu svornosti (40/2=20) a na druhém se o stejné zmenší. To znamená, že na jednom kole bude 50+20=70 % a na druhém 50-20=30 %. Rozdíl 70-30=40, což je zpět udává svornost.
Většina moderních sportovních aut má samosvorných diferenciál ve standardní výbavě nebo jde volitelně dokoupit. Čím dál častěji se objevuje i u méně výkonných předokolek nebo zadokolek s motorem uprostřed. Přínos poznáte hlavně u okreskově naladěných aut s měkčím podvozkem. Snad za všech okolností funguje nejlépe lamelový samosvorný diferenciál. Je to vlastně kuželový diferenciál stejně jako ten otevřený, ale doplňkově vybavený lamelami. Jejich sevření vzniká v důsledku axiálních sil v kuželovém ozubení. Čím větší počet lamel v diferenciálu je, tím je náběh svorného účinku plynulejší. Svornost lamelového diferenciálu je navíc nastavitelná, ale k tomu se dostaneme později.
Lamela nebo Torsen?
Standardně najdeme lamelový samosvor například ve starších BMW M autech, ale i například v Opelu Corsa a Astra OPC. U silničních aut se nejčastěji setkáme s diferenciálem typu Torsen. Je standardní výbavou aut jako je Subaru BRZ, Lexus RC F Track Edition nebo Peugeot RCZ R. Lamelový diferenciál reaguje na rozdíl otáček a Torsen na rozdíl točivého momentu.
Aktuálně existují tři typy diferenciálů Torsen. Typy A, B a C. První dva typy dělí při běžné jízdě točivý moment symetricky. Používají se buďto na přední nebo zadní nápravě. Torsen typu C je asymetrický, používaná ho například automobilka Audi jako součást pohonu všech kol quattro.
Takzvaný ATB diferenciál od britského výrobce Quaife je vlastně variací Torsenu typu B. Používá ale ozubená kola s čelním šikmým evolventním ozubením. Volitelně ho můžete mít třeba u nové Fiesty ST a jako aftermarket příslušenství jde dokoupit do většiny aut s předním i zadním pohonem. Výhodou je krom životnosti a prakticky bezúdržbového provozu také příznivá pořizovací cena. Na rozdíl od dražšího lamelového diferenciálu například od německé firmy Drexler nenabízí možnost individuálního nastavení podle jízdního stylu, povrchu tratě a dalších parametrů.
Závodní lamelové diferenciály Drexler jsou ve většině aplikací dvoucestné a poskytují tak větší stabilitu při brždění. Nevýhodou může být vyšší pořizovací cena a nutnost pravidelného servisu. Na našich okruhově používaných autech servisujeme diferenciál minimálně jednou za sezónu nebo každých pět tisíc kilometrů. Lamelové diferenciály nabízí i japonští výrobci Kaaz nebo Cusco. Jsou skvělým vylepšením pro BRZ nebo MX-5 hlavně ve spojení s kratším stálým převodem. Jako volitelné příslušenství je navíc u obou výrobců možnost obalu diferenciálu s pasivním chladičem.
Aktivní M Diferenciál funguje skvěle pro sportovní použití.
Řešení od Volkswagenu
Rychlé předokolky od Volkswagenu nebo Seatu používají takzvaný diferenciál VAQ (VorderAchsQuersperre). Jde vlastně o elektrohydraulickou spojku Haldex páté generace mezi předními koly. Základem spojky jsou dva souosé hřídele. Vnitřní s přírubou procházející dutým vnějším hřídelem, který je v celku s nábojem spojky a jsou na něm uloženy její vnitřní lamely. Součástí systému je elektrické čerpadlo generující tlak hydraulické kapaliny přes řídicí ventil na pracovní píst stlačující sadu lamel.
Tlak hydraulické kapaliny ovládaný elektrickou pumpou je závislý na celé řadě vstupních informací. Tou zásadní je detekce prokluzu kol pomocí snímače ABS a ESP. Pokud k němu dojde při jízdě v zatáčce, o čemž systém informuje natočení volantu, je okamžitě přenesen větší točivý moment na vnější kolo s principiálně lepší trakcí. K přenosu momentu dochází rotací vnějšího dutého hřídele. Čím je zmíněný rozdíl momentů na jednotlivých kolech větší, tím se lamelová spojka víc uzavře.
Zjednodušeně řečeno pracuje VAQ ve třech režimech. Při jízdě rovně bez prokluzu kol jsou lamely rozevřeny. Druhým režimem je částečné sevření lamel při zatáčení nebo mírném prokluzu. Třetím stupněm je plné uzavření spojky například když jedním kolem najedete na led a druhé je na suchém asfaltu. VAQ vyžaduje podobně jako mezinápravový Haldex pravidelnou údržbu a výměnu oleje každé tři roky bez ohledu na ujeté kilometry.
Naše praxe
Ve všech našich autech se zadním pohonem používáme lamelové diferenciály. Mají nejrychlejší a zároveň nejplynulejší nástup. Okruhovou 330i jsme vybavili dvoucestným diferenciálem Drexler, který rozděluje moment mezi kola i při deceleraci. Auto se díky němu skvěle řídí „plynem“ a je dokonale přesné a čitelné na limitu. Rozhodně to byla jedna z nejlepších úprav, jakou 330i dostala.
Drexler je velmi oblíbený u majitelů nových BMW M. Jasně, je to docela velký krok kupředu hlavně z důvodu zmiňované dvoucestné konstrukce. Jenže zrovna aktivní M Diferenciál v M2 CS nebo nové M3/M4 funguje natolik dobře, že pro sportovní svezení není prakticky potřeba přemýšlet nad výměnou. Nově jsou M diferenciálem vybaveny i výkonnější modely s pohonem xDrive, čímž se dostaly čtyřkolky od BMW na mnohem vyšší úroveň hlavně při jízdě na sněhu.
VAQ od VW zase posunul koncernové předokolky k opravdu sportovním autům a nahradil jednoduchý systém přibrzďování kol XDS přehřívající brzdový systém. Rychlé Fordy můžete volitelně vybavit mechanickým samosvorem Quaife, který sice není tak účinný a ostře nastavený jako Torsen u i30 N nebo Civicu Type R, ale rozhodně jeho funkčnost ucítíte na okruhu i okresce. Quaife je obecně skvělou volbou pro předokolky za super peníze. Většinou pořizovací cena nepřesahuje 30 tisíc korun. Samosvor je za nás obecně jednou z několika součástek, která vašemu autu reálně pomůže vylepšit jízdní vlastnosti a ovládání při sportovní jízdě.