Het torsen sper differentieel is een sper dat bestaat sinds 1958 en dat werkt op het principe van in elkaar grijpende spiraalvormige tandwielen. Om de werking te begrijpen van de torsen is het van belang te weten om welke variant het gaat.

In het kort

De werking van een Torsen sper is vrij lastig voor te stellen, vooral omdat het continu variabel is, we zien veel uitleg video's op het internet de plank flink mis slaan. 

Daarom, in het kort: 
Een torsen werkt stil en is vrijwel onderhoud vrij, maar is in zijn werking afhankelijk van de grip van de beide wielen die het bedient. In situaties waar die grip goed verdeeld is doet een torsen het goed, maar waar de grip verschillen groter worden krijgt het torsen het in verhouding steeds lastiger, en doet deze daardoor minder goed zijn werk (Zijn werk als in vermogen sturen naar het wiel met de meeste grip). En omdat een torsen in werking dus afhankelijk is van een continu veranderende omstandigheid (Grip van het ene en het andere wiel) is het als bestuurder wat lastiger voor te stellen wat deze zal doen als bij bijvoorbeeld een platensper. Een torsen is wel een 100% upgrade over een open differentieel zonder nadelen, behalve kosten.

Torsen T-1

De eerste versie van het torsen sper of een T1 torsen is voorzien van 2 spiraalvormige grote tandwielen aan de binnenkant en aan de buitenkant, kleine spiraalvormige tandwielen die elkaar grijpen. Zolang beiden wielen op de as dezelfde snelheid draaien gebeurt er niks intern en draait de sperklok als 1 geheel. Maar als er verschil in wielsnelheid is tussen links en rechts, dan is dat mogelijk doordat de tandwielen in elkaar kunnen draaien.

Dit zorgt er voor dat je probleemloos door de bocht kan. Zodra één van de wielen echter grip verliest (zoals bijvoorbeeld in een scherpe bocht) dan activeert bij een torsen de zogenaamde BIAS RATIO. Elke torsen klok heeft een bias ratio, dit is de verhouding voor het verdelen van het koppel. Verschillende ontwerpen hebben verschillende verhoudingen, we hebben gezien van 1 op 2.5 tot 5.0. Deze bias ratio wordt bepaald door de omtrek verhouding tussen de grote en de kleine tandwielen en de meeste fabrikanten zijn vrij geheimzinnig over de bias ratio die ze zelf aanhouden.

Deze bias ratio bepaalt hoeveel koppel er verdeeld wordt over de wielen aan de hand van hoeveel grip er beschikbaar is per band. Dat is een simpel rekensommetje (we nemen 2.5:1 als voorbeeld). Je trekt met je auto op en de motor levert 100nm koppel aan de achteras van de auto met het torsensper. Stel dat 1 wiel een heel weinig grip heeft en het andere wiel heel veel grip, dan gaat er de som als volgt: De bias ratio 2.5:1 is 2.5 * het grip/weerstand van het wiel met de minste grip. We nemen als uitgangspunt 10Nm weerstand. Dus 2.5 * 10 = 25Nm wat er naar het wiel met veel grip wordt gestuurd. Een groot deel van het beschikbare koppel verdwijnt dus nog wel naar het slippende wiel. Ook is het zo dat als 1 wiel helemaal geen grip heeft de formule zou zijn: 2.5 * 0 wat dan nog steeds 0 blijft. Dit is ook de reden dat een T-1 torsen met nul grip aan 1 wiel niet zal sperren. Een handigheidje om dit te verhelpen is zachtjes de handrem aantrekken waardoor het wiel zonder grip wel wat weerstand krijgt (en er wel sperwerking zal komen).

Het systeem houdt ook in dat er aan de slipzijde meer rotaties van het wiel nodig zijn om de gripzijde te laten draaien. Dus als het wiel aan de slipzijde 2.5 rondje heeft geslipt, heeft het gripzijde wiel daardoor 1 rondje gedraaid. Weliswaar met een hoger koppel, maar met een langzamere draaisnelheid. Dit is ook de reden dat met torsensystemen in het algemeen vaak nog wel aan 1 zijde slipsporen te zien zijn bocht uit (bij heftig gebruik).

De werking van een torsen is dus continue variabel en in die zin afhankelijk van de ondergrond. En hoe beter de grip is verdeeld tussen je achteras des te beter doet de het sper het. Echter, wanneer je het sper dus het hardst nodig hebt (bij amper of geen grip aan 1 zijde), doet deze nog niet zo veel.

Torsen T-2

Daarom is de torsen opnieuw uitgevonden in de T2 variant. De kleine tandwielen zijn van richting veranderd en draaien in dezelfde richting als de grote tandwielen. Dit creëerde het volgende voordeel dat zodra er bias of sperwerking nodig is, de tandwielen in de behuizing worden gedrukt en zodoende, intern wat weerstand opwekken (zodat je niet zo snel zelf de handrem hoeft te hanteren).

De spiraalvormige (afrondende) vertanding hebben namelijk de eigenschap om elkaar weg te duwen. Daarbij komen ze tegen de harde behuizing en genereren ze al weerstand en dus een hoger koppel wat er naar het tegenliggende wiel gestuurd wordt. Dit type torsen is dus effectiever en wordt daardoor eigenlijk als enige gebruikt in aftermarket ontwerpen en hedendaagse vanuit fabrieks geleverde torsen differentiëlen

Variaties op het torsen sper

In principe werken alle torsen sper differentiëlen volgens ditzelfde principe. En er zijn er nogal wat van: OBX, Mfactory, ZF, Eaton, Quaife, Wavetrac, PG etc

Ten eerst zijn er natuurlijk de verschillen bias ratio, waar OEM fabrikanten vaak een vrij lage bias ratio kiezen voor een erg soepel maar niet heel productief sper (Zo zijn er gebruikers die een OEM torsen inruilen voor een aftermarket torsen), daar zijn de aftermarket torsens vaak wat agressiever.

Er zijn ook fabrikanten die het torsen systeem combineren met een ander sper systeem om zo de gaten in performance te dichten, het nadeel is dat het dan wel snel erg gecompliceerd en duur word waardoor dat niet algemeen leverbaar is.

Quaife

Het Quaife ontwerp is het meest voorkomend en op zeer veel auto’s beschikbaar. Quaife maakt gebruik van statische voordruk door middel van interne veertjes. Quaife is een van de grootste aftermarket torsen fabrikanten (heeft ook OEM geleverd aan Ford) en daardoor het type wat het meest gebruikt wordt.

Wavetrac

Wavetrac heeft een evolutie gemaakt op het torsen ontwerp door middel van een golvend plaatje. Te zien in het midden van de onderstaande afbeelding . Door dit plaatje genereert deze torsen zelf intern weerstand om het sper te activeren zodra 1 wiel harder draait dan het ander. Deze weerstand is beperkt omdat je anders af en toe niet de bocht om zou kunnen. In een normaal torsen ontwerp lost men dit op met hogere voordruk wat op zijn beurt weer kan zorgen voor onderstuur en knarsende wielen in korte bochten, daar heeft de wavetrac geen last van.

Wel is het zo dat de wavetrac niet helemaal een doorslippend binnenwiel kan voorkomen. Zeker in rally of op het circuit zal het dan dus alsnog voorkomen dat je van het gas af moet om even grip te vinden.

Afstelling/revisie

Revisie van een torsen is doorgaans vrijwel niet nodig, maar omdat het draaiende stalen delen zijn die langs elkaar schuren kan er speling ontstaan die zorgt voor lekkende keerringen. Vooral als het diff al een aantal keer flink is doorgeslipt, gaat deze intern wat slijten.

Dit is doorgaans vrij goedkoop op te lossen door het sper met wat verse voordruk weer in elkaar te zetten. Deze voordruk word gegeven door veertjes in het sper. Hiermee kan ook de performance van het torsen sper beïnvloed worden. Een torsen met hogere voordruk heeft minder snel last van doorslippen en grijpt sneller in (Bij elkaar zorgt dit voor meer grip), maar kan wel wat meer gaan knarsen in de bocht en een beetje meer onderstuur geven.

Installatie

We kunnen voor u modellen van elke torsen fabrikant leveren en vaak ook installeren. Neem contact op voor de mogelijkheden en prijzen. Zie reeds beschikbare modellen in onze webshop: www.motorsportparts.nl

Het torsen sper vergelijken met andere soorten en type sperdifferentieel? Open onze sper vergelijkpagina voor een tabel om ze te sorteren op functie en gedrag: Sper-differentieel-vergelijken