TorSen - serce napędu quattro

 http://www.audiblogpl.com/2014/05/torsen-serce-napedu-quattro.html
TorSen – automatycznie blokujący się mechanizm różnicowy (dyferencjał), serce napędu quattro w samochodach Audi od 1988 roku. Mechanizm ten w czysto mechaniczny sposób (bez żadnej elektroniki) potrafi samoczynnie przenieść moment obrotowy na oś, która straciła przyczepność do podłoża.


Historia

W 1958 roku Vern Gleasmen zgłosił do opatentowania TorSen pierwszego typu. W 1982 roku firma Gleason Corporation odkupiła patent od wynalazcy, jednakże sprzedała go obecnemu właścicielowi (Toyota Motor Company) w 2003 roku. W quattro TorSen typ1 pojawił się w 1988 roku zastępując otwarty dyferencjał manualnie blokowany. Od tamtego czasu TorSen pozyskał wielką świetność wśród motoryzacyjnego świata oraz wśród użytkowników Audi. Obecnie TorSen jest powoli wycofywany z produkowanych samochodów na rzecz autorskiej technologii Audi – Crown Gear Center Differential.

TorSen od opatentowania z czasem owulował i został udoskonalany. Dzięki temu możemy wyróżnić następujące typy:
  • T1 – posiada przekładnie planetarną typu „INVEX” (Śrubowa o zębach kołowo-łukowych)
  • T2 – posiada przekładnie planetarną typu „EQUVEX” (walcowa o zębach śrubowych)                                
  • T2R – wersja sportowa
  • T3- przekładnia planetarna (walcowa o zębach śrubowych o zębach wewnętrznych)

Typ T1 i T2 w warunkach normalnej przyczepności rozkłada moment na półosie w równej proporcji 50% – 50%. Typ T3 ze względu na swoją budowę może przenosić także moment o proporcjach od 65%-35% do 35%-65%.

W przypadku utraty przyczepności mechanizmy te dzięki zastosowaniom mechanicznym są w stanie automatycznie przekazać większą ilość momentu na oś z lepszą przyczepnością. Wielkość przekazanego momentu uwarunkowana jest tym jaki został założony współczynnik TBR (Torque Bias Ratio) przy projektowaniu mechanizmu. Projektant przyjmując np. współczynnik TBR 6:1, określa, że mechanizm będzie w stanie przekazać sześć razy więcej momentu na oś o lepszej przyczepności.


TorSen – budowa

TorSen T1



TorSen – opis działania

W warunkach gdzie obie półosie posiadają dobrą przyczepność wtedy mechanizm działa na takiej samej zasadzie jak dyferencjał. Czyli moment na półosie a zarazem ślimaki przekazywany jest za pomocą satelit. Jeżeli występują małe różnice w prędkości obrotowej pomiędzy dwoma półosiami, to mechanizm się nie blokuje – obudowa TorSena kręci się szybciej względem osi, która się wolniej obraca i jednocześnie obudowa kręci się wolniej względem osi, która się szybciej obraca.



Jeżeli natomiast jedna z półosi posiada znacznie większą prędkość obrotową od drugiej wtedy następuje zablokowanie mechanizmu, czego wynikiem jest przeniesienie momentu na półoś o mniejszej prędkości.

Poniższy film obrazuje jak w napędzie quattro działa mechanizm TorSen. Wynika z niego jasno, że aby na oś o lepszej przyczepności został przekazany moment, trzeba najpierw zadać dużą prędkość obrotową osi o słabej przyczepności (tj. wkręcić silnik na duże obroty).