Блокировки дифференциалов (Limited Slip Differential)

[MidnightDragon]

Что такое Torsen

Механический самоблокирующийся дифференциал Torsen был запатентован в 1958 году американским инженером Верном Глезманом. Название Torsen происходит от английского словосочетания torque sensing, что можно перевести как «чувствительный к крутящему моменту». Действительно, это устройство способно мгновенно откликаться на изменение крутящего момента на выходных валах, изменяя степень блокировки. В этом его основное преимущество над «обычными» самоблокирующимися дифференциалами, например, с вискомуфтой: там блокировка срабатывает от разности скоростей вращения полуосей — то есть уже после начала пробуксовки.


Устройства самоблокирующегося дифференциала Torsen T2 с параллельным расположением валов (Equvex)

Технически Torsen представляет собой «набор» из червячных пар и шестерен с винтовым зубом. Принцип работы основан на свойстве червячной пары «запираться». При одинаковых моментах на валах все сателлиты остаются неподвижными относительно корпуса дифференциала. В этой ситуации крутящий момент распределяется поровну между обеими полуосями. Как только уменьшается способность одного из колес передавать момент, сателлиты этой полуоси начинают прокручиваться, тем самым уменьшая подаваемый к «ослабшему» валу момент. А возникающее трение и передает «избыток» момента на другую полуось.

Существуют три исполнения, различающиеся компоновкой. В исполнении T1 («оригинальный» Torsen) оси сателлитов расположены перпендикулярно выходным валам — эта схема получила название Invex. Такой дифференциал может изменять соотношение моментов между валами от 83:17 до 17:83, однако диапазон может быть сужен: он, равно как и степень чувствительности к разности моментов, задается углом наклона зубьев шестерен.

В автомобильной индустрии Torsen T1 впервые нашел массовое применение в 1983 году на армейском внедорожнике AM General HMMWV (Hummer) — там эти дифференциалы устанавливались как межколесные: спереди и сзади. Через три года начался выпуск купе Audi quattro с центральным (межосевым) самоблокирующимся дифференциалом Torsen. Среди других автомобилей, на которых применялся Torsen T1, — Mazda RX-7 (1991 г.), Toyota Celica GT4 (1989 г.), а также Volkswagen Passat 4Motion (1997 г.) с «центральным» Торсеном.

В начале 90-х появился Torsen в исполнении T2. Отличия от T1 заключаются в параллельном расположении осей сателлитов и выходных валов — такая схема называется Equvex. Это позволило уменьшить зазоры в зацеплении и, как следствие, снизить шум при работе устройства. Но при этом «предельное» соотношение моментов стало иным — 75:25. Сейчас такой дифференциал устанавливается на модификации quattro автомобилей Audi A4, A6 и A8. Оснащается им и полноприводный Volkswagen Passat (B6), родстер Honda S2000, а также внедорожники Range Rover и «гражданский» Hummer. Среди уже снятых с производства автомобилей фигурируют родстеры BMW Z3 и Mazda MX-5 прошлого поколения, близнецы Chevrolet Camaro и Pontiac Firebird, «паркетник» Toyota RAV4 второго поколения (в нем Torsen установлен сзади), а также разномастные заднеприводные Тойоты для японского рынка. Torsen T2 установлен и на новых Альфах в модификации Q2.

Наконец в начале текущего десятилетия был разработан дифференциал Torsen T3, изначально предназначенный для установки в качестве межосевого. Эта версия отличается измененной компоновкой, что позволило значительно уменьшить осевые размеры дифференциала. Но уменьшились и его возможности: соотношение моментов между выходными валами может изменяться только в диапазоне от 65:35 до 35:65. Зато появилось другое важное качество — в обычном режиме движения Torsen T3 может распределять крутящий момент на выходные валы несимметрично. Именно такой центральный дифференциал стоит на полноприводном универсале Alfa Romeo Crosswagon Q4: подводимый момент делится между передними и задними колесами в соотношении 43:57. Аналогичная трансмиссия сейчас устанавливается и на другие полноприводные Альфы с индексом Q4. На Audi Torsen T3 с соотношением 40:60 используется на моделях RS4, S8, Q7, а также на новейшем суперкаре R8. Другие примеры — внедорожники Lexus GX 470, Toyota 4Runner и «спортивный» Chevrolet TrailBlazer SS.

По сравнению с дифференциалами, блокирующимися многодисковыми муфтами, Torsen помимо скорости реакций и плавности работы выгодно отличается высоким ресурсом (главное, вовремя менять смазку — и Torsen прослужит столько же, сколько сам автомобиль) и способностью передавать большой крутящий момент. А главные недостатки — это сложность изготовления (отсюда и высокая цена), невозможность полной блокировки и потери энергии (по сравнению со свободными дифференциалами).

Права на торговую марку и конструкцию дифференциала Torsen в разное время принад­лежали разным компаниям. В 1982 году Глезман продал патент на свое изобретение американской компании Gleason Corporation. Через 12 лет права перешли компании Zexel Corporation, которая в 1989 году объединилась с фирмой Gleason. В 1999 году главным акционером Zexel становится Bosch, но уже через четыре года права на Torsen выкупила японская компания Toyoda Machine Works (это не Toyota!). В прошлом году Toyoda объединилась с компанией Koyo Seiko в корпорацию JTEKT — именно ей сейчас и принадлежат права на дифференциал Torsen. Но производителем остался наследник американской компании Zexel Torsen, носящий в настоящее время официальное название JTEKT Torsen North America.

Игорь ВЛАДИМИРСКИЙ
Взято с АвтоРевю

[MidnightDragon]

Интересно, есть такие способные влезть в картер ГП с передаточным числом 2,77 - вот было бы мне счастье.

[four x four]

Интересно, есть такие способные влезть в картер ГП с передаточным числом 2,77 - вот было бы мне счастье.

что конкретно хотел сказать?

[MidnightDragon]

Да в УАЗовские военники такие поставить. Кстати вычитал, что вроде делают T2 для УАЗов, вот только не понятно для каких мостов (военный, колхозный, спайсер)?

[four x four]

в колхозные

[MidnightDragon]

в колхозные

В колхозные конеш проще, там размеры реальные. В военниках почти в два раза все меньше...

[four x four]

тогда к чему был  вопрос

[MidnightDragon]

тогда к чему был  вопрос

Просто мечтаю . Мож по спецзаказу изготовят ...

[MidnightDragon]

Немного не джиперская тема, но всеже

Примечание. Необходимо пояснить - технический английский язык все самоблокирующиеся дифференциалы называет единым понятием LSD (Limited Slip Diff. - ограниченного проскальзывания или повышенного трения), однако на самом деле они разделяются, как минимум, на блокирующиеся с "закрытой" вискомуфтой, с "открытой" вискомуфтой, фрикционные и механические. "Закрытая" вискомуфта начинена силиконовой жидкостью, но ее внутренняя полость не сообщается с картером редуктора. В "открытой" - диски и пластины муфты работают непосредственно в среде рабочей жидкости дифференциала. Во фрикционных частичная блокировка осуществляется за счет осевого перемещения шестеренок приводных валов и трения о корпус дифференциала (здесь как раз и используется LSD-масло). Дифференциалы Torsen работают на ином техническом принципе и используют обычное трансмиссионное масло.


Типы дифференциалов повышеного трения

0,5 вэй - Как правило 0,5 вэйем называют торсионные блоки диффа (работают предельно просто, т.к. все построенно на шестеренках), которые идут на приспортивленных машинах в стоке (пример - довольно редкая и мало кому известная машинка Тойота Альтезза RS200Z).

1 вэй - вискостный дифф (вместо шестеренок в нем есть пластины, сцепляющиеся аналогично сцеплению - более продвинутая технология, соответственно лучшая отдача) - ставится только на переднеприводные машины и на полноприводные (на морду). Работает только при ускорении - т.е. только в 1 сторону (поэтому и название 1 way) - т.е. без газа колеса крутятся как без блокировки, зато с газом дифф блокируется (читай ведущие колеса крутятся одинаково) для лучшей стабильности разгона.

1,5 вэй - вискостный дифф - ставится как раз-таки на заднеприводные и в задний редуктор полноприводных. Работает, как на ускорение (1 сторона), так и частично на замедление/сброс газа (как бы на 0,5 обратной стороны) - поэтому и 1,5 way. При разгоне (как и в случае с 1 way) блокирует дифф, чтобы те крутились одинаково - читай про 1 вэй. При замедлении/сбросе газа - частично блокирует дифф, чтобы при входе в поворот на замедлении (торможении) машина была более стабильна (точно не понимаю почему, но это чиста кольцевая тема). Также 1,5 вэй хорошо подходит для дрифта, т.к. также блокирует дифф при замедлении, а при резком сбросе газа/торможении двигателем жоско блокирует колеса так что машина уходит в занос.

2 вэй - вискостный дифф - ставится на заднеприводные. Работает как на ускорение (см. 1 вэй), так и полностью на замедление (в общем как и 1,5 вэй, только 1,5 вэй работает частично на замедление, а 2 вэй - полностью). Отсюда и название - 2 way - полностью работает в 2 стороны. Принцип работы как и 1,5 вэй - только более жоско блокирует при замедлении. Также чиста кольцевая и дрифтовая тема... очень злая тема! При любом резком движении газом (как нажатие, так и резкий сброс газа) - машина в глубочайшем заносе!

Все вискостные диффы имеют разный преднатяг, означающий жесткость срабатывания блокировки. Чем больше цифра преднатяга - тем злее блокировка.
У разных контор - свой фирменный преднатяг.
Cusco например даже делает 2 вида LSD 2way:
Cusco RS - преднатяг выше среднего (цифру не помню)
Cusco MZ - преднатяг самый высокий (жестче только у чисто дрифтовой фирмы Kaaz).

[four x four]

TLC укомплектован просто дифом ограниченного трения...
хотя!, жесткость можно регулировать пружиной...