Кіріспе

Автомобильдерде қолданылатын шектеулі тайғанақ дифференциалының түрі – Торсен (толық атауы Торсендік тартым). Оны американдық Вернон Глизман ойлап тапқан және «Глисон» корпорациясы өндірген. «Торсен» атауы «моментті сезіну» деген сөздердің біріктірілуінен пайда болған. TORSEN және TORSEN Traction – «JTEKT Torsen North America Inc» (бұрын «Zexel Corporation», ал бұрын «Gleason Power Systems») компаниясының тіркелген тауарлық белгілері. Барлық Торсен дифференциалдары 1958 жылы Глизман ойлап тапқан және патент алған қос жетектегі дифференциалға негізделген.

Түрлері

2008 жылдан бастап Торсен дифференциалдарының үш түрі бар. Алғашқы Торсен T 1 (A түрі) айналым моментін бөлуді шектеу үшін қиылысқан осьті спиральды тісті шекараларды пайдаланады. I типті II типке қарағанда жоғары айналым моментінің қатынасын қамтамасыз ету үшін жобалауға болады, бірақ әдетте жоғары кері байланысқа ие және шу, діріл және қатаңдық (NVH) мәселелеріне ұшырауы мүмкін, сондай-ақ нақты орнату/реттеуді қажет етеді. Кейінірек шыққан Торсен T 2 (B түрі) ұқсас эффектке жету үшін параллель тісті шекараларды қолданады. Сондай-ақ, T 2-нің арнайы қолданылуы бар, ол T 2R (RaceMaster) деп белгілі. Ең соңғы Торсен T 3 (C түрі) планеталық типтегі дифференциал болып табылады, себебі номиналды айналым күші 50:50 емес. C түрі жеке немесе қос нұсқада қол жетімді; Торсеннің қос C дифференциалында алдыңғы және орталық дифференциалдар бір құрылғыда орналасқан. Torsen T 3 қазіргі уақытта Haldex Traction жүйесі жоқ барлық Audi модельдерінде ZF өндірісіндегі автомат берілісі бар төрт дөңгелекті Quattro жүйесінде орталық дифференциал ретінде қолданылады, мысалы: Audi A6, Audi A7 және Audi Q7. Audi 2013/14 жылғы S4/RS4 сияқты қос тұтқалы берілістерді қолданатын барлық бойлық жүйелер үшін механикалық "Crown Wheel" орталық дифференциалын пайдаланады. Alfa Romeo, Alfa Romeo 156 Crosswagon Q4 және 159, Alfa Romeo Brera және Spider Q4 модельдерінде Torsen C қос дифференциалын қолданды. Сонымен қатар, Toyota 4Runner Limited, 6 жылдамдықты қолмен басқарылатын FJ Cruiser, Land Cruiser, Land Cruiser Prado және Lexus GX470 машиналарының орталық дифференциалында Torsen T 3 дифференциалын пайдаланады, ал General Motors Chevrolet TrailBlazer SS және Saab 9 7X (тек Aero нұсқасы) көліктерінің қуат беру қорабында Torsen T 3 дифференциалын қолданды.

Торсен дифференциалдарының мінез-құлқы

Торсен дифференциалы дәстүрлі дифференциал сияқты жұмыс істейді, бірақ айналымдар моментінің тепе-теңдігі бұзылған жағдайда құлыпталып, айналымдар моментінің тепе-теңсіздігінің максималды қатынасын айналымдар моментінің бұрылыс коэффициенті (TBR) анықтайды. Егер Торсенде 3:1 TBR болса, дифференциалдың бір жағы қолданылған айналымдар моментінің 3/4-ін қабылдай алады, ал екінші жағы 1/4-ін қабылдайды. Асимметриялық жабысу жағдайында үдеу кезінде, егер жоғары жабысуға ие жақ жоғары қолданылған айналымдар моментін қабылдай алса, дөңгелектердің салыстырмалы айналуы болмайды. Жабысу арасындағы айырма TBR-ден асқанда, дифференциалдың баяу шығыс жағы жылдам дөңгелектің тартылыс күшінен алынған айналымдар моментін TBR-ге көбейтіп алады; қолданылған айналымдар моментінен қалған қосымша айналымдар моменті дифференциалдың жылдам шығыс жағының бұрыштық үдеуіне септігін тигізеді. TBR-ді планеталық типтегі Torsen III дифференциалындағы тең емес айналымдар моментін бөлу мүмкіндігімен шатастыруға болмайды. Планеталық беріліс механизмі Torsen III орталық дифференциалына алдыңғы және артқы осьтер арасында нормальды (толық жабысу) жағдайда, күш беріліс жүйесінде кернеу тудырмай, айналымдар моментін тең емес бөлуге мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік айналымдар моментінің бұрылыс коэффициентіне тәуелсіз.

Алдыңғы және/немесе артқы осьтердегі тортс

Көлік бұрылыс жасағанда, сыртқы дөңгелек ішкі дөңгелекке қарағанда жылдам айналады. Дифференциалдағы үйкеліс қозғалысқа қарсы келеді, бұл жылдам жақты баяулатып, баяу жақты/ішкі жақты жылдамдатады. Бұл, қозғалтқыш дөңгелектерінде айналым моментінің TBR-ге сәйкес келетін асимметриялық таралуына әкеледі. Осылай бұрылу сыртқы дөңгелекке түсетін айналым моментін азайтады, бұл мүмкін көбірек бұрылу күшіне алып келеді, егер ішкі дөңгелек артық жүктелмесе (бұл ашық дифференциалмен салыстырғанда оңайырақ). Ішкі дөңгелек (жанама үдеуден салмақ ауысуына байланысты нашар ұстанымға ие болғандықтан) артық жүктелгенде, ол сыртқы дөңгелек жылдамдығына дейін бұрыштық үдеуге ие болады (дөңгелектің аздаған пайызы айналумен) және дифференциал құлыпталады. Егер ұстаным арасындағы айырмашылық TBR-ден аспаса, сыртқы дөңгелекке одан да жоғары айналым моменті түседі. Егер ұстаным арасындағы айырмашылық TBR-ден асып кетсе, сыртқы дөңгелек ішкі дөңгелектің ұстаным моментін TBR-ге көбейтіп алады, ал дифференциалға қолданылатын қалған момент дөңгелектің айналуына себеп болады. Торсен дифференциалы қолданылғанда, баяу қозғалатын дөңгелек әрқашан жылдам қозғалатын дөңгелекке қарағанда көбірек айналым моментін алады. Torsen T 2R RaceMaster – алдын ала жүктемелі кезгіштің (clutch) бар жалғыз Торсен моделі. Сондықтан, тіпті дөңгелек ауада болса да, айналым күші екінші жаққа түседі. Егер бір дөңгелек ауаға көтерілсе, стандартты Торсен агрегаттары ашық дифференциал сияқты жұмыс істейді және екінші дөңгелекке айналым күші берілмейді. Осы жерде тұрақ тежегішінің «хикметі» көмектеседі. Егер тұрақ тежегіші қолданылса, тұрақ тежегіші әр жаққа бірдей қарсылық көрсетеді деп есептесек, ауадағы дөңгелекке түсетін соққы дифференциал арқылы «көбейтіліп», TBR еселенген соққы моменті екінші жаққа түседі. Демек, жерде тұрған дөңгелек (TBR X соққы моменті) минус соққы моментін көреді, бұл қозғалысты алға немесе артқа қайтаруы мүмкін. Hummer/HMMWV көліктерінде алдыңғы және артқы Торсен дифференциалдары орнатылған, сондықтан негізгі тежегіштерді қолдану осы «хикметті» екі осьте бір уақытта іске қосады.

Торсен пайдаланушылары

Торсен дифференциалдары Audi quattro модельдерінің көпшілігінде қолданылады, A3, S3 және TT модельдерін қоспағанда, олар көлденең орналасқан қозғалтқыштармен жабдықталған және Haldex Traction 4WD жүйелерін пайдаланады. Ол сондай-ақ үшінші және төртінші буын Toyota Supra (қосымша опция ретінде) және үшінші буын Toyota Soarer, Volkswagen Passat 4motion B5 платформасының жаңартылған нұсқасында (Audi A4 негізінде), Mazda MX-5/Miata 1994–1995 жылдары Torsen Type I, ал 1995–2002 жылдары Torsen Type II дифференциалдарымен жабдықталған. Сондай-ақ, 2002–2003 жылғы Nissan Maxima SE 6 жылдамдықты механикалық қоробкасы, Honda S2000 және 1999–2002 жылғы S15 Nissan Silvia Spec R модельдерінде де қолданылған. Lancia Delta Integrale, Peugeot 405 T16, сондай-ақ 1999–2002 жылғы Pontiac Firebird және Chevrolet Camaro модельдерінде Torsen дифференциалы орнатылған. Rover Group өздерінің жоғары өнімді алдыңғы жетектегі турбо модельдеріне (220, 420, 620ti және 800 Vitesse) Torsen типті 1, кейіннен типті 2 агрегаттарын орнатқан. Rover тобы Torsen дифференциалын пайдалануды артық көрген, себебі ол алдыңғы жетектегі көліктерде дөңгелектің айналуын басқаруда электрондық жүйелерден әлдеқайда тиімді, ал электрондық жүйелер қозғалтқыштың қуатын және демек, өнімділігін төмендетеді. Humvee алдыңғы және артқы екі Torsen дифференциалын пайдаланады, ал орталық дифференциалы (NVG242HD AMG трансмиссиялық корпусы) қалыпты түрде қолмен құлыпталады. Torsen Limited Slip дифференциалын пайдаланатындардың арасында Toyota GT86 және Subaru BRZ бар, екеуі де 2012 жылы шығарылды. Torsen дифференциалын алғаш рет қолданған Ford компаниясының көлігі 2002 жылғы Ford Ranger FX4 болды, ол 2003 жылдан бастап FX4 Level II деп аталды, барлық модельдерде тек артқы дифференциалда T 2R қолданылды. 2012 жылдан бастап Ford F-150 SVT Raptor алдыңғы Torsen дифференциалын, ал Ford Mustang Boss 302 артқы Torsen дифференциалын пайдаланады. AMG 1988 жылдан бастап жаңа және 107, 116, 123, 126 сериялы Mercedes-Benz автомобильдеріне Torsen дифференциалдарын опция ретінде немесе қайта жабдықтау үшін ұсынды. Toyota Altezza (Еуропа, АҚШ және Канадада Lexus IS200 және IS300 ретінде сатылады) Torsen дифференциалымен бірге келді. Lexus модельдері үшін ол барлық IS300 модельдерінде механикалық қоробкамен және IS200 Sport модельдерінде стандартты түрде орнатылған, сондай-ақ автоматты қоробкамен жабдықталған модельдерге де қосымша опция ретінде орнатылуы мүмкін еді. Toyota Altezza барлық SXE10 модельдерінде (5-ші буын Beams 3S GE қозғалтқышы және J160 6 жылдамдықты механикалық қоробкасы бар) стандартты жабдықталған.