Torsen – budowa i zasada działania

0
2574
Torsen

Napęd wszystkich czterech kół może być realizowany za pomocą różnorakich rozwiązań. Jedną z najpopularniejszych opcji jest mechanizm różnicowy typu Torsen

Typowe rozwiązania (a takim z całą pewnością nie jest Torsen), stosowane w zakresie przeniesienia napędu, wykazują całkiem sporo niedoskonałości. Jedną z najpoważniejszych wad, które przedstawiają klasyczne dyferencjały, jest przenoszenie mocy na koła, które w danej chwili stawiają najmniejszy opór, czyli na te, które dysponują najmniejszą przyczepnością. Różni producenci w różny sposób starają się rozwiązać ten problem.

W maszynach dostosowanych do jazdy w terenie wciąż jeszcze spotykany jest sztywny napęd 4×4, czyli bez centralnego mechanizmu różnicowego. Dużą popularnością cieszą się też mechaniczne blokady dyferencjału, które ułatwiają, a w wielu przypadkach wręcz umożliwiają uwolnienie pojazdu z niejednej pułapki. W samochodach szosowych prym wiodą układy, które dzięki działaniu skomplikowanej elektroniki kierują moc i moment obrotowy na te koła, które dysponują największą przyczepnością. Istnieje jednak rozwiązanie, dzięki któremu możliwe jest przekierowanie mocy i momentu obrotowego na oś o większej przyczepności w sposób samoczynny i czysto mechaniczny, czyli bez udziału jakiejkolwiek elektroniki. Taki mechanizm różnicowy określany jest jako Torsen. Im mniej układów scalonych i czujników, tym mniej awarii, jednak mechaniczna konstrukcja nie jest jedyną zaletą takiego rozwiązania.

Torsen – odrobina historii

Audi Quattro - Torsen
Mechanizm różnicowy typu Torsen był stosowany w kultowym Audi Quattro

Ślimakowy mechanizm różnicowy typu Torsen w żadnym wypadku nie jest tworem nowożytnej ery motoryzacji. Tego typu konstrukcja została opatentowana już w 1918 roku, przez Alexandra Browna. W 1958 roku Vern Gleasman opracował i opatentował mechanizm różnicowy Torsen Type 1. 24 lata później patent przeszedł na własność firmy Gleason Corporation. Od 2003 roku znajduje się on w „rękach” Toyota Motor Company, a konkretnie – spółki zależnej Toyoda Machine Works. Sama nazwa jest skrótem pochodzącym od dwóch angielskich słów – TORque, czyli moment, oraz SENsing, co oznacza wyczucie.

Rodzaje mechanizmów różnicowych typu Torsen

Obecnie stosowane są trzy podstawowe typy samoblokującego mechanizmu różnicowego – T-1, T-2 oraz T-3. W pierwszym przypadku mówimy o urządzeniu wyposażonym w przekładnię planetarną typu „INVEX” – śrubową z zębami kołowo-łukowymi. Wariant T-2 wykorzystuje przekładnię planetarną „EQVEX”, czyli walcową z śrubowymi zębami. Ten model oferowany jest też w wersji sportowej, oznaczonej jako T-2R. Wersja T-3 została wyposażona w przekładnię planetarną – walcową o zębach śrubowych z uzębieniem wewnętrznym.

W warunkach optymalnej przyczepności kół do podłoża, pierwsze dwa typy przenoszą moment obrotowy na osie w proporcji 50:50. Zasadniczą wadą obu tych rozwiązań jest możliwość zaopatrzenia półosi obciążonej w moment obrotowy ledwie kilkukrotnie większy od wartości, która przekazywana jest na półoś stawiającą mniejszy opór. W przypadku, gdy Torsen typu pierwszego lub drugiego stosowany jest jako osiowy mechanizm różnicowy, a jedno z kół całkowicie straci przyczepność, półoś obciążona przeniesie moment obrotowy równy zeru. Niedogodność ta została rozwiązana w sportowej odmianie Torsen Type 2R, która została zaopatrzona w płytkowe sprzęgło cierne.

Odmiana T-3 została stworzona jako urządzenie rozdzielające moment obrotowy pomiędzy osie, co w dużej mierze wyeliminowało wady poprzednich dwóch generacji. W tym przypadku możliwe jest przeniesienie momentu w proporcjach 65:35 lub odwrotnie – 35:65. Takie możliwości docenią przede wszystkim ci kierowcy, którzy od czasu do czasu lubią pokonać zakręt z większą prędkością.