Torsen - это разновидность механического дифференциала повышенного трения, который чувствителен к крутящему моменту (Torque sensitive). Его работа основана на свойстве гипоидной или винтовой пары саморасклиниваться. Данный дифференциал используется на многочисленных марках и моделей автомобилей. С 1988г. Торсен является основой системы постоянного полного привода Quattro компании Ауди.
В качестве преимуществ использования дифференциала Torsen можно отметить быстроту срабатывания, выдерживания больших нагрузок, прекрасное ускорение и сцепление с поверхностью, весьма хорош с точки зрения курсовой устойчивости, но при этом усиливает недостаточную поворачиваемость автомобиля.
Изобретён дифференциал был в далеком 1958г. Верноном Глизманом (Vernon Gleason). Название Torsen произошло от английского «Torque sensitive» («чувствительный к крутящему моменту») и является товарным знаком JTEKT Torsen North America Inc (ранее Zexel Corporation, еще раньше Gleason Power Systems).
Принцип действия дифференциала Torsen
Дифференциалы Torsen относятся к типу «чувствительный к моменту дифференциал повышенного трения (Torque sensitive LSD) с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением». В связи с опорой на свойство гипоидных или винтовых пар «саморасклиниваться», основные (или все) зацепления в таких дифференциалах винтовые или гипоидные. Существует три типа (поколения) этого дифференциала.
Первый тип: T-1, Type A
Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет свои сателлиты, которые парно связаны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением (при этом ось сателлита перпендикулярна полуоси). При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси крутящих моментов гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.
Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси.
Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента - от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания конструктивно регулируется углом наклона зубцов червяка.
Второй тип: T-2, Type B
Данный тип дифференциала изобрел англичанин Род Квайф (Rod Quaife). В нём используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов (оси сателлитов параллельны полуосям). Сателлиты находятся в специальных карманах чашки дифференциала, при этом парные сателлиты образуют между собой еще одну винтовую пару, которая, расклиниваясь, также участвует в процессе блокировки. В дифференциале второго типа применена немного другая компоновка этого же устройства. В ней парные сателлиты соединены между собой с внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к падению момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1).
Третий тип: T-3, Type C
Третий тип используется чаще всего для межосевых дифференциалов. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции дает возможность сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей (например, 4Runner 4-го поколения: 40/60 в пользу задней оси). Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит уже при 20-30 процентах разницы моментов. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что, в свою очередь, делает конструкцию более простой и улучшает компоновку раздатки.
Дифференциалы Torsen применяются как в качестве межосевых, так и в качестве межколесных.
В качестве межосевого дифференциала Торсен применяется на следующих автомобилях:
Alfa Romeo Q4 в версиях 156 Crosswagon & Sportwagon, 159, Brera & Spider Q4;
Audi quattro с 1987г.: 80 & 90, S2, RS2 Avant, 100/200/5000, Coupe, A4 и S4, RS4, A5 и S5, A6 и S6, RS6, A8 и S8, A6 allroad, Q5, Q7, V8 MT;
Chevrolet TrailBlazer SS;
Lexus GX, LS 600h / LS 600h L, LX;
Mitsubishi Triton V;
Range Rover L322;
Saab 9-7X Aero;
Toyota: 4runner Limited, FJ Cruiser 6MT, Landcruiser 200, Landcruiser 120/150, Sequoia;
Volkswagen: Passat B5 (торговые марки 4Motion & Syncro) и Amarok (только некоторые);
Nissan Frontier (Nismo/Pro 4x Off Road).
В качестве межосевого и заднего дифференциала:
Audi V8 MT, i8.
В качестве переднего и заднего дифференциала:
High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle (Humvee);
Mitsubishi Pajero Evolution.
В качестве переднего дифференциала:
Honda/Acura Integra Type R;
Alfa Romeo: GT, 147 Q2;
Honda Civic Si с 2006г.;
Honda Civic 1.8 VTi Europe & UK (5D & Aerodeck Wagon, с 1996 по 2000гг.);
Ford Focus RS;
Mitsubishi Pajero;
Nissan Maxima SE 6MT;
Nissan Sentra SE-R Spec-V;
Oldsmobile Calais W41;
Oldsmobile Achieva W41;
Rover 200 Coupe Turbo, 200 BRM/LE, 220 Turbo, 420 Turbo, 620 Ti, 820 Vitesse (только версия 200PS);
Honda Accord Type R;
Subaru Impreza STI с 2005г.;
Ford F-150 SVT Raptor с 2012г.;
Volvo 850 R только в сочетании с M59 MT;
Renault Megane RS;
Peugeot RCZ R;
Peugeot 208 GTI и 308 GTI.
В качестве только заднего дифференциала:
Audi V8 AT, R8;
Alfa Romeo: 155 Q4, 164 Q4;
BMW Z3;
Citroën BX 4×4 с ABS (так же как и Peugeot 405 4×4);
Dodge/Ram Heavy Duty с 2003г., оснащенный задней осью 11.5 AAM;
Ford Ranger FX4 (только 2002г.), Ranger FX4 Level II (с 2003 по 2009гг.);
Honda S2000;
Hyundai Genesis Coupe;
Lancia Delta Integrale;
Lexus IS, IS F, LFA;
Maserati Biturbo;
Mazda: Miata/MX-5 (опция на моделях с 1994 по 2005гг.), RX-7, RX-8;
Nissan Silvia S15 SpecR;
Nissan Skyline R34 GTT, 25GT-X, 25GT-V MT;
Peugeot 405 4×4 с ABS (так же как и Citroën BX 4×4);
Peugeot 505 turbo sedan (только 1989г.);
Subaru Impreza WRX STI (с 2007 по 2011гг.);
Toyota: Celica GT-Four, Supra, Soarer, Aristo, Mark II, Chaser, Cresta, Verossa, Altezza;
Pontiac Firebird IV (с 1999 по 2002гг.);
Chevrolet Camaro IV (с 1999 по 2002гг.);
Chevrolet Camaro SS, Pontiac Fire Hawk & Comp T/A IV (с 1996 по 1997гг.);
Subaru Legacy spec.B;
2012 Ford Mustang Boss 302;
2014 Ford Mustang Shelby GT500;
2014 Ford Mustang GT;
Ford Mustang GT в составе Performance Package (с 2015 по 2016гг.);
Toyota GT86 (также известна как Subaru BRZ и Scion FR-S);
Super Duty F-450/550 с 1999г..