Torsen - Torsen

Diferenciál Torsen z Audi quattro

Torsen Torque-Sensing (plný název Torsen trakce ) je typ diferenciálu s omezeným prokluzem používaný v automobilech .

Byl vynalezen Američanem Vernonem Gleasmanem a vyroben společností Gleason Corporation . Torsen je portmanteau of Torque-Sensing . TORSEN a TORSEN Traction jsou registrované ochranné známky společnosti JTEKT Torsen North America Inc (dříve Zexel Corporation, dříve Gleason Power Systems). Všechny Torsen diferenciál mají svůj původ v Dual-Drive diferenciál, který byl vynalezen a patentován Gleasman v roce 1958.

Použití

Diferenciály Torsen lze použít v jedné nebo více polohách na motorovém vozidle :

  • střed-slouží k přiměřenému rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní nápravu u vozidla s pohonem všech kol .
  • vzadu - slouží k přiměřenému rozdělení točivého momentu mezi levou a pravou stranu v zadních nápravách. Může se jednat o vozidlo s pohonem zadních kol nebo o pohon všech čtyř kol.
  • přední - používá se k přiměřenému rozdělení točivého momentu mezi levou a pravou stranu předních náprav. Může se jednat o vozidlo s pohonem předních kol nebo o pohon všech čtyř kol.

Vozidlo s pohonem všech čtyř kol může například používat jeden, dva nebo tři diferenciály Torsen.

Typy

Od roku 2008 existují tři typy diferenciálů Torsen.

  1. Původní Torsen T-1 (typ A) používá k omezení dělení točivého momentu šikmá ozubená kola s kříženou osou . Typ I může být navržen pro vyšší poměr předpětí točivého momentu než typ II, ale obvykle má vyšší vůli a potenciál pro problémy s hlukem, vibracemi a tvrdostí (NVH) a vyžaduje přesné nastavení/instalaci.
  2. Pozdější Torsen T-2 (typ B) používá k dosažení podobného účinku paralelní uspořádání převodu . Existuje také speciální aplikace T-2, známá jako T-2R (RaceMaster) .
  3. Nejnovější Torsen T-3 (typ C) je diferenciál planetárního typu v tom, že jmenovité rozdělení točivého momentu není 50:50. Typ C je k dispozici ve verzi single nebo twin; diferenciál Torsen twin C má přední a středový diferenciál ve stejné jednotce.

Torsen T-3 je v současné době používán jako středový diferenciál ve všech modelech Audi Audi jiných než Haldex Traction s pohonem všech kol Quattro s automatickou převodovkou od ZF , například: Audi A6 , Audi A7 a Audi Q7 . Audi používá u všech podélných implementací mechanický středový diferenciál „Crown Wheel“ využívající dvouspojkové převodovky, například 2013/14 S4/RS4. Alfa Romeo použila dvojitý diferenciál Torsen C v Alfa Romeo 156 Crosswagon Q4 a také v modelech 159 , Alfa Romeo Brera a Spider Q4. Také, Toyota používá Torsen T-3 ve středu diferenciál 4Runner Limited, FJ Cruiser 6ti stupňová manuální, Land Cruiser , Land Cruiser Prado a Lexus GX470 , s manuálním zamykacím prostředkem a General Motors použili Torsen T-3 centrum diferenciál v převodové skříni Chevrolet TrailBlazer SS a Saab 9-7X (pouze model Aero).

Chování diferenciálů Torsen

Diferenciál Torsen funguje stejně jako konvenční diferenciál , ale může se zablokovat, pokud dojde k nerovnováze točivého momentu, přičemž maximální poměr nerovnováhy točivého momentu je definován poměrem předpětí točivého momentu (TBR). Když Torsen je 3: 1 TBR, to znamená, že na jedné straně diferenciálu může zpracovat až 3 / 4 , zatímco na druhé straně by měl zpracovat pouze 1 / 4 z aplikovaného krouticího momentu. Během akcelerace za asymetrických trakčních podmínek, pokud vyšší trakční strana zvládne vyšší aplikovaný točivý moment, nedojde k žádnému relativnímu roztočení kol . Když trakční rozdíl překročí TBR, pomalejší výstupní strana diferenciálu dostane tažný moment rychlejšího kola vynásobený TBR; jakýkoli další točivý moment zbývající z aplikovaného točivého momentu přispívá k úhlovému zrychlení rychlejší výstupní strany diferenciálu.

TBR by neměl být zaměňován s nerovnoměrným rozdělením točivého momentu v planetovém typu Torsen III. Planetová převodovka umožňuje střednímu diferenciálu Torsen III rozdělovat točivý moment nerovnoměrně mezi přední a zadní nápravu během normálního provozu (plná trakce), aniž by docházelo k navíjení v hnacím ústrojí. Tato funkce je nezávislá na poměru předpětí točivého momentu.

Torsens na přední a/nebo zadní nápravě

Když je vozidlo v zatáčce, vnější kolo se bude otáčet rychleji než vnitřní. Tření v diferenciálu bude proti pohybu, a to bude fungovat na zpomalení rychlejší strany a zrychlení pomalejší/vnitřní strany. To vede k asymetrickému rozdělení točivého momentu v hnacích kolech, které odpovídá TBR. Zatáčení tímto způsobem sníží točivý moment působící na vnější pneumatiku, což povede k možná většímu výkonu v zatáčkách, pokud není vnitřní kolo přetlačeno (což je jednodušší než u otevřeného diferenciálu). Když je vnitřní pneumatika (která má menší trakci v důsledku přenosu hmotnosti z příčného zrychlení) přemožena, úhlově zrychlí až na rychlost vnějšího kola (malé procento roztočení kola) a diferenciál se zablokuje a pokud rozdíl v tahu nepřekročí TBR , na vnější kolo pak bude působit vyšší točivý moment. Pokud rozdíl v tahu překročí TBR, vnější pneumatika získá tažný moment vnitřního kola vynásobený TBR a zbývající aplikovaný točivý moment na diferenciál přispěje k roztočení kola.

Když je použit diferenciál Torsen, pomaleji se pohybující kolo vždy dostane větší točivý moment než rychleji se pohybující kolo. Torsen T-2R RaceMaster je jediným Torsenem, který má spojku s předpětím . Takže i když je kolo ve vzduchu, točivý moment je aplikován na druhou stranu. Pokud by se jedno kolo zvedlo do vzduchu, běžné jednotky Torsen by fungovaly jako otevřený diferenciál a na druhé kolo by se nepřenášel žádný točivý moment. Zde může pomoci „trik“ parkovací brzdy. Pokud je zabrzděna parkovací brzda, za předpokladu, že parkovací brzda působí na každou stranu rovnoměrným odporem, pak se odpor na straně ve vzduchu „znásobí“ diferenciálem a TBR krát se na druhou stranu použije brzdný moment. Pozemní strana tedy uvidí (TBR X brzdný moment) minus odporový moment, a to může obnovit pohyb vpřed nebo vzad. V aplikacích Hummer/ HMMWV existují přední i zadní diferenciály Torsen, takže použití hlavních brzd bude tento „trik“ provozovat současně na obou nápravách.

Uživatelé Torsen

Diferenciály Torsen se používají v mnoha různých modelech Audi quattro , kromě A3 a S3 a TT , které mají příčně uložené motory a používají systémy Haldex Traction 4WD.

Používá se také v Toyota Supra třetí a čtvrté generace (volitelně) a Toyota Soarer třetí generace , revize platformy B5 modelu Volkswagen Passat 4motion (na základě Audi A4 ), Mazda MX-5/Miata 1994 až 1995 mají modely Torsen typu I a modely z konce let 1995 až 2002 mají model Torsen II, modelový rok 2002–2003 6stupňového manuálu Nissan Maxima SE, Honda S2000 a 1999-2002 S15 Nissan Silvia Spec R. Lancia Delta Integrale , Peugeot 405 T16, stejně jako model Pontiac Firebird a Chevrolet Camaro z let 1999-2002 , měly diferenciál Torsen. Skupina Rover do své řady vysoce výkonných modelů turbo s pohonem předních kol (220, 420, 620ti a 800 Vitesse) montovala jednotky typu Torsen typu 1 a později typu 2. Skupina Rover preferovala použití diferenciálu Torsen; je mnohem lepší ovládat otáčení kol u vozidel s pohonem předních kol než elektronické systémy, které snižují výkon motoru a tím i výkon.

Humvee používá dva Torsens, přední a zadní, s obvyklým ručním uzamykatelným středového diferenciálu (NVG242HD AMG převodovky) ve středu.

Mezi další uživatele diferenciálu s omezeným prokluzem Torsen patří Toyota 86 a Subaru BRZ, obě vydané v roce 2012.

Prvním firemním vozidlem Ford, které používalo diferenciál Torsen, byl Ford Ranger 2002 FX4 z roku 2002, který byl v letech 2003+ přejmenován na FX4 Level II, přičemž všechny používaly T-2R pouze v zadním diferenciálu. Od roku 2012 používá Ford F-150 SVT Raptor přední diferenciál Torsen a Ford Mustang Boss 302 používá zadní diferenciál Torsen.

Společnost AMG nabízela diferenciály Torsen jako volitelnou součást již v roce 1988 pro nové i pro dodatečné vybavení vozů Mercedes Benz řady 107, 116, 123, 126.

Toyota Altezza (prodává se v Evropě, USA a Kanadě jako Lexus IS200 a IS300) přišla s diferenciálem Torsen. U modelů Lexus to bylo součástí všech modelů IS300 s manuální převodovkou a s IS200 Sport, a byl volitelně továrně vybaven automatickou převodovkou. Toyota Altezza byla standardem u všech modelů SXE10 s manuální převodovkou (s motorem 5. generace Beams 3S-GE a 6stupňovou manuální převodovkou J160).

Torsenovy aplikace

Centrum

Střed a vzadu

Přední a zadní náprava

Pouze přední náprava

Pouze zadní náprava

Reference

externí odkazy