Torsen на каких автомобилях установлен

Разбираем по винтикам полноприводные трансмиссии Audi

«Торсен» против «Хальдекса»… О, сколько копий было сломано пользователями интернет-форумов в попытках убедить друг друга в том, чей полный привод лучше? У Audi или у BMW? У Subaru или Mitsubishi? «Хальдекс» или «Торсен»?

Но в итоге, к пятой или десятой странице обсуждения весь спор обычно сводился к выяснению, что «правильнее» — чистая «механика», или новомодная электроника? Мы решили сами разобраться в этом вопросе и попросили у «Ауди» два полноприводных купе: Audi TTS с электрогидравлическим «Хальдексом» и Audi A5 3.2 с «Торсеном». Обе машины с «автоматами» — у TTS преселективная коробка передач DSG, а у A5 — традиционный, с гидротрансформатором.

Однако сразу говоримся — мы не ставили перед собой задачу выяснить, какой тип полного привода «лучше». Нет! Мы лишь попытались разобраться в особенностях управления автомобилями с той или иной трансмиссией. Но прежде чем отправляться на тестовые заезды, давайте сначала проясним, чем между собой отличаются системы полного привода, используемые на автомобилях «Ауди».

Torsen

Постоянный полный привод «Торсен» — это настоящая икона Audi. В 2006 году каждый третий автомобиль этой марки, сходящий с конвейера, оснащался полноприводной трансмиссией! Однако дифференциал Torsen появился на немецких автомобилях далеко не сразу…

История полноприводных автомобилей из Ингольштадта началась в 1981 году, когда было запущено производство купе Audi Quattro с постоянным полным приводом и жестко блокируемыми центральным и задним дифференциалами. Причем «замыкать» дифференциалы нужно было вручную, а сама трансмиссия была предназначена, в первую очередь, для преодоления труднопроходимых участков. Ведь по своей конструкции она мало чем отличалась от систем полного привода, используемых на внедорожниках, и потому не имела никакого отношения к спортивному вождению — наоборот, машина с заблокированными дифференциалами плохо поворачивала. К тому же многие водители забывали отключать блокировки при езде по асфальту, что заканчивалось их (дифференциалов) поломкой.

Поэтому спустя несколько лет на автомобилях Audi впервые появился дифференциал повышенного трения Torsen, разработанный американской фирмой Gleason Сorp. Принцип работы объясняется уже в его названии – оно образовано от английский слов Torque (крутящий момент) и Sensing (чувствительность), что вместе означает как «чувствительный к моменту». То есть, Torsen реагирует не на разницу в скорости вращения передних и задних колес, как большинство других трансмиссий, а на разницу в моменте на них. Или, в некотором смысле, на разницу в сцеплении с покрытием колес на передней и задней оси.

Еще одна особенность «Торсена» заключается в том, что он не пытается уравнять скорость вращения колес в случае их пробуксовки, а лишь перенаправляет крутящий момент двигателя на те колеса, которые имеют лучший «зацеп» с дорогой. И делает это без помощи электроники – чистая механика.

До 2006 года Torsen распределял тягу в пропорции 50:50 между передними и задними колесами и мог перебрасывать на каждую из осей до 75 процентов крутящего момента двигателя. Однако из-за конструктивных особенностей автомобилей Audi с продольно расположенным двигателем (это A4 предыдущего поколения, A6 и A8, мотор в которых, фактически, «висел» перед передней осью), формула «50:50» часто критиковалась журналистами и владельцами машин за врожденную недостаточную поворачиваемость.

В итоге, с 2006 года автомобили Audi стали оснащаться новой версией «Торсена» с распределением момента в пропорции 40:60 в пользу задней оси. Первыми такой дифференциал получили обновленные RS4 и A6, а затем он появился на купе Audi A5 и соплатформенном семействе Audi A4. Другим стал и диапазон изменения тяги на колесах: максимум, на который теперь могла рассчитывать передняя ось — это 65 процентов тяги, а задняя — на 85 процентов.

Помимо полной «механичности» своей работы и относительной дешевизны, Torsen имеет еще одно неоспоримое преимущество перед конкурентами – он срабатывает практически мгновенно, не дожидаясь начала пробуксовки колес.

Кстати, дифференциал Torsen может использоваться не только в качестве межосевого, но и в качестве межколесного – в таком виде он применяется, например, на автомобилях Alfa Romeo, Toyota (Land Cruiser 200), Subaru Impreza WRX STi, Mazda3 MPS, «заряженных» Honda Civic и Accord и так далее. Центральный дифференциал Torsen установлен на полноприводных «Лексусах», Alfa Romeo Brera, и на всем семействе Audi, за исключением моделей A3 и TT.

Haldex

Трансмиссия Haldex досталась марке Audi вместе с платформой VW Golf IV, на базе которого сначала был построен хэтчбек Audi A3, а затем и купе Audi TT первого поколения. В основе «Хальдекса» — многодисковое сцепление в масляной ванне, которое блокируется в ответ на разницу в скорости вращения передних и задних колес.

В обычном состоянии автомобиль с новой муфтой Haldex остается переднеприводным — на задние колеса передается до 10 процентов тяги. Но как только передние колеса начинают пробуксовывать, в действие вступает гидронасос (на ранних версиях «Хальдекса» он был механическим), который повышает давление в исполнительном цилиндре, сжимающем пакет фрикционов, и подключает к работе заднюю ось.

И если в первых поколениях муфты Haldex электроника занималась лишь тем, что стравливала давление в гидросистеме, уменьшая степень блокировки муфты, то теперь она контролирует еще и работу электрического насоса, который пришел на смену механическому. Это означает, что новая муфта «Хальдекс» может замыкаться не только при пробуксовке передних колес, но и по команде управляющего блока.

Плюс такой конструкции в том, что электроника может превентивно «подблокировать» муфту, например, при разгоне, или при малейшем проскальзывании одного из колес (на основе показаний датчиков АБС и системы стабилизации), а также постоянно «играть» тягой на задних колесах, увеличивая или уменьшая подводимый к ним момент в зависимости от ситуации.

Муфта Haldex последнего (четвертого) поколения сейчас применяется на автомобилях Saab (9-3 XWD), Opel (Insignia), Audi A3, TT, VW Tiguan, Skoda Octavia, Superb и так далее. Системы предыдущего поколения можно встретить на машинах Volvo, Land Rover (Freelander), Ford (Kuga) и Seat.

Кто кого?

В обычных условиях – при езде по городу, например, – разница в работе «Хальдекса» и «Торсена» практически не ощущается. И Audi TTS, и A5 эффективно разгоняются по снежной каше и укатанному снегу. Но если машина с электронной муфтой ведет себя как переднеприводная, ускоряясь без ненужных повиливаний «задом», то A5, с выраженным заднеприводным характером, то и дело пытается встать боком. Причем система стабилизации допускает легкое скольжение задней оси, заставляя периодически компенсировать его короткими движениями руля.

Но стоит выехать на извилистую зимнюю дорогу, как различия в конструкции полноприводных трансмиссий этих автомобилей начинают проявляться намного ярче. При попытке ускориться на выходе из поворота Audi TTS с «Хальдексом» раз за разом пытается соскользнуть мордой наружу, не позволяя «докрутить» корму тягой. В лучшем случае, маленькое купе едет «боком», но мимо апекса, а в худшем – ведет себя как типичный переднеприводный автомобиль, демонстрируя ярко выраженную недостаточную поворачиваемость.

Поэтому попробуем пройти тот же поворот по-другому… Наша задача — заранее перевести заднюю ось «тэтэшки» в скольжение при помощи контрсмещения или задействовав «ручник». Как только машина отреагирует на ваши действия попыткой уйти в занос – подхватываем скольжение газом и стараемся «прописать» дугу в сносе всех четырех колес, контролируя угол заноса задней оси рулем и тягой. Причем действовать педалью акселератора в этой ситуации нужно очень решительно: чтобы заставить электронику заблокировать муфту, приходится подавать на колеса больше тяги, чем они могут «переварить», вызывая их пробуксовку. А если этого не сделать, то электроника начнет «помогать» вам вытягивать машину из заноса и вновь перебросит тягу на переднюю ось.

Вот и приходится водителю TTS постоянно «играть» правой педалью, провоцируя пробуксовку колес, и не давая машине вновь стать переднеприводной.

Audi A5 с «Торсеном» в аналогичной ситуации ведет себя иначе. Благодаря тому, что 60 процентов тяги двигателя изначально передается на заднюю ось, «довернуть» машину тягой на выходе из поворота гораздо проще – нужно просто чуть сильнее нажать на педаль газа. Если сцепление передних колес еще не исчерпано, то автомобиль тут же начнет «мести хвостом». А для того, чтобы пройти весь поворот в «раллийном стиле» необходимо лишь чуть уменьшить подачу топлива, приотпустив педаль газа, и немного — не полностью — скорректировать занос рулем. Чистый, механический кайф!

Но когда под колесами автомобиля окажется укатанный снег или лед, A5 с «Торсеном» может повести себя как его младший брат TTS – в ответ на нажатие педали газа передние колеса потеряют сцепление с покрытием, и машина в сносе поедет мимо поворота. К тому же, «А-Пять» заметно тяжелее «тэтэшки», поэтому все фазы скольжения у нее длятся дольше и на действия водителя она реагирует не так быстро, как хотелось бы.

Если начался снос передней оси, а машина упорно не желает заезжать в поворот, то у водителя есть только один выход – почти полностью отпустить газ, поставить руль прямо и ждать, пока передние колеса вновь не зацепятся за покрытие. Как только это произойдет – задняя ось поедет чуть дальше, спровоцировав легкий занос, и машину можно будет «довернуть» газом внутрь поворота.

Но главное – Audi A5 реагирует даже на малейшее изменение подачи топлива, позволяя очень точно, почти филигранно управлять машиной не столько рулем, сколько тягой. «Хальдекс» на TTS ведет себя совершенно иначе – миндальничать с педалью газа здесь не нужно: чем больше тяги, тем понятнее ведет себя машина. Вот только езда в этом случае превращается в борьбу человека и электронного мозга машины.

Хотя большинству водителей поведение автомобиля с муфтой Haldex, скорее всего, покажется более привычным и безопасным, чем повадки машины с «Торсеном». Это подтверждают и мои коллеги, поездившие на обоих автомобилях по заснеженной площадке. По их словам, TTS, в отличие от A5, не пугает внезапным заносом в ответ на увеличение тяги, а для того, чтобы вызвать занос задней оси, им было куда проще «дернуть ручник», чем пересилить себя и нажать на газ.

Но лично мне ближе механика «Торсена» — у нее есть характер! Она интерактивнее и глубже вовлекает водителя в процесс управления автомобилем. Да, она требует от него повышенного внимания к малейшим нюансам в поведении автомобиля и более аккуратной работы с педалью газа. Но за что же, если не за характер, мы так любим автомобили?

Копипаст. Оригинал статьи тут.

From Wikipedia, the free encyclopedia

Torsen Torque-Sensing (full name Torsen traction) is a type of limited-slip differential used in automobiles.

It was invented by American Vernon Gleasman^[1] and manufactured by the Gleason Corporation. Torsen is a portmanteau of Torque-Sensing. TORSEN and TORSEN Traction are registered trademarks of JTEKT Torsen North America Inc (formerly Zexel Corporation, formerly Gleason Power Systems). All Torsen differentials have their origin in the Dual-Drive Differential that was invented and patented by Gleasman in 1958.

Use[edit]

Torsen differentials can be used in one or more positions on a motor vehicle:

• center—used to apportion torque appropriately between front and rear axles on an all-wheel drive vehicle.
• rear—used to apportion torque appropriately between left and right sides in rear axles. This may be on either a rear-wheel drive or a four-wheel drive vehicle.
• front—used to apportion torque appropriately between left and right sides in front axles. This may be on either a front-wheel drive or a four-wheel drive vehicle.

A four-wheel-drive vehicle, for example, may use one, two, or three Torsen differentials.

Types[edit]

As of 2008, there are three types of Torsen differentials.

1. The original Torsen T-1 (Type A) uses crossed axis helical gears to limit torque split. The Type I can be designed for higher torque bias ratios than the Type II, but typically has higher backlash and the potential for noise, vibration, and harshness (NVH) issues, and requires a precise setup/installation.
2. The later Torsen T-2 (Type B) uses a parallel gear arrangement to achieve a similar effect. There is also a specialist application of the T-2, known as the T-2R (RaceMaster).
3. The latest Torsen T-3 (Type C) is a planetary type differential, in that the nominal torque split is not 50:50. The Type C is available as single or twin version; the Torsen twin C differential has front and center differential in the same unit.

The Torsen T-3 is currently employed as the center differential in all non-Haldex Traction Audi models with a ZF-sourced automatic transmission Quattro four-wheel drive, such as: Audi A6, Audi A7, and Audi Q7. Audi uses a mechanical «Crown Wheel» center differential for all longitudinal implementations using dual-clutch transmissions, such as the 2013/14 S4/RS4. Alfa Romeo used a Torsen C twin differential in the Alfa Romeo 156 Crosswagon Q4 and also in the 159, Alfa Romeo Brera and Spider Q4 models. Also, Toyota uses a Torsen T-3 in the center differential of the 4Runner Limited, FJ Cruiser 6-speed manual, Land Cruiser, Land Cruiser Prado and Lexus GX470, with manual locking feature, and General Motors used a Torsen T-3 center differential in the transfer case of the Chevrolet TrailBlazer SS and Saab 9-7X (Aero model only).

Behaviour of Torsen differentials[edit]

The Torsen differential works just like a conventional differential, but can lock up if a torque imbalance occurs, the maximum ratio of torque imbalance being defined by the torque bias ratio (TBR).^[2] When a Torsen has a 3:1 TBR, that means that one side of the differential can handle up to 3⁄4 while the other side would have to only handle 1⁄4 of applied torque. During acceleration under asymmetric traction conditions, so long as the higher traction side can handle the higher applied torque, no relative wheelspin will occur. When the traction difference exceeds the TBR, the slower output side of the differential receives the tractive torque of the faster wheel multiplied by the TBR; any extra torque remaining from applied torque contributes to the angular acceleration of the faster output side of the differential.

The TBR should not be confused with the uneven torque-split feature in the planetary-type Torsen III. The planetary gearset allows a Torsen III center differential to distribute torque unevenly between front and rear axles during normal (full traction) operation without inducing wind-up in the drivetrain. This feature is independent of the torque bias ratio.

Torsens in front and/or rear axles[edit]

When a vehicle is in a turn, the outer wheel will rotate faster than the inner wheel. Friction in the differential will oppose motion, and that will work to slow the faster side and speed up the slower/inner side. This leads to asymmetric torque distributions in drive wheels, matching the TBR. Cornering in this manner will reduce the torque applied to the outer tire, leading to possibly greater cornering power, unless the inner wheel is overpowered (which is easier to do than with an open differential). When the inner tire (which has less traction due to weight transfer from lateral acceleration) is overpowered, it angularly accelerates up to the outer wheel speed (small percent wheel spin) and the differential locks, and if the traction difference does not exceed the TBR, the outer wheel will then have a higher torque applied to it. If the traction difference exceeds the TBR, the outer tire gets the tractive torque of the inner wheel multiplied by the TBR, and the remaining applied torque to the differential contributes to wheel spin up.

When a Torsen differential is employed, the slower-moving wheel always receives more torque than the faster-moving wheel. The Torsen T-2R RaceMaster is the only Torsen to have a preload clutch. So, even if a wheel is airborne, torque is applied to the other side. If one wheel were raised in the air, the regular Torsen units would act like an open differential, and no torque would be transferred to the other wheel. This is where the parking brake «trick» can help out. If the parking brake is applied, assuming that the parking brake applies even resistance to each side, then the drag to the airborne side is «multiplied» through the differential, and TBR times the drag torque is applied to the other side. So, the ground side would see (TBR X drag torque) minus drag torque, and that may restore motion either forward or in reverse. In Hummer/HMMWV applications, there are both front and rear Torsen differentials, so the use of the main brakes will operate this «trick» on both axles simultaneously.

Torsen users[edit]

Torsen differentials are used in many of the various Audi quattro models, excluding the A3 and S3 and TT, which have transverse-mounted engines and use Haldex Traction 4WD systems.

It is also used in the third- and fourth-generation Toyota Supra (Optional) and third-generation Toyota Soarer, the B5 platform revision of the Volkswagen Passat 4motion (based upon the Audi A4), Mazda MX-5/Miata 1994 to 1995 have a Torsen Type I and late 1995 to 2002 models have a Torsen Type II, the 2002-2003 model year of the Nissan Maxima SE 6 speed manual, the Honda S2000, and 1999-2002 S15 Nissan Silvia Spec R. The Lancia Delta Integrale, the Peugeot 405 T16, as well as the 1999-2002 model Pontiac Firebird and Chevrolet Camaro, had a Torsen differential. Rover group fitted Torsen type 1, and later type 2, units to their range of high performance front wheel drive turbo models (220, 420, 620ti, and 800 Vitesse). The use of the Torsen differential was preferred by Rover group; it is much better at controlling wheel spin on front wheel drive vehicles than electronic systems which reduce engine power and therefore performance.

The Humvee uses two Torsens, front and rear, with a normal manually lockable center differential (NVG242HD AMG transfer case) in the center.

Other users of the Torsen limited-slip differential include the Toyota GT86 and the Subaru BRZ, both released in 2012.

The first Ford company vehicle to use a Torsen differential was the 2002 Ford Ranger FX4, renamed in 2003+ years to FX4 Level II, all of which used T-2R in the rear differential only. Starting in 2012, the Ford F-150 SVT Raptor uses a front Torsen differential and the Ford Mustang Boss 302 uses a rear Torsen differential.

AMG offered Torsen differentials as an option as early as 1988 for new as well as for retrofitting for 107, 116, 123, 126 series Mercedes Benz cars.

Toyota Altezza (sold in Europe, the U.S. and Canada as Lexus IS200 and IS300) came with a Torsen differential. For Lexus models it was included with all IS300 models with manual transmission and with the IS200 Sport, and was optionally factory equipped with automatic transmission. The Toyota Altezza was standard on all manual transmission SXE10 models (with the 5th-generation Beams 3S-GE engine and J160 6-speed manual transmission).

Torsen applications[edit]

Center[edit]

• Alfa Romeo Q4 versions: 156 Crosswagon & Sportwagon, 159, Brera & Spider Q4
• Quattro versions of Audi:
  • Audi Quattro (1987-current)
  • Audi 80 & 90, Audi S2, Audi RS2 Avant
  • Audi 100 / Audi 200 / Audi 5000
  • Audi Coupé quattro
  • Audi A4, Audi S4, Audi RS4
  • Audi A5, Audi S5, Audi RS5
  • Audi A6, Audi S6, Audi RS6
  • Audi A7, Audi S7, Audi RS7
  • Audi A8, Audi S8
  • Audi allroad quattro
  • Audi Q5, Audi SQ5
  • Audi Q7, Audi SQ7
  • Audi Q8, Audi SQ8, Audi RSQ8
  • Audi V8 (manual transmission)
• Chevrolet TrailBlazer SS
• Land Rover: Land Rover Discovery(L319) (L462), Land Rover Defender (L663), Range Rover (L322),(L405),(L460),Range Rover Sport (L320),(L494),(L461)
• Lexus GX, LS 600h / LS 600h L, LX, Lexus IS
• Mitsubishi Triton 5th Generation
• Saab 9-7X Aero
• Toyota: 4Runner (All 4WD 4Runner from 2003-2009) and 4Runner Limited (2010 to present), FJ Cruiser 6-speed manual, Toyota Landcruiser 200, Toyota Landcruiser 120/150, Toyota Fortuner, Toyota Land Cruiser Prado, Toyota Sequoia, Toyota Celica GT-Four/All-trac ST165, ST185, ST205, Toyota Caldina GTT and GT-Four
• Volkswagen: Passat (badged as 4motion) (B5 platform), Amarok (permanent 4motion version only), Touareg (2011 to present, without offroad package)

Center and rear[edit]

• Audi V8 with manual transmission

Front and rear axles[edit]

• Humvee
• Mitsubishi Pajero Evolution^[3]
• Toyota GR Yaris

Front axle only[edit]

• Honda/Acura Integra Type R
• Alfa Romeo: GT, 147 Q2
• Honda Civic Si (2006-current)
• Honda Civic 1.8 VTi Europe & UK (5-door & Aerodeck Wagon, 1996–2000)
• Ford Focus RS
• Mitsubishi Pajero
• Nissan Maxima SE 6 Speed manual
• Nissan Sentra SE-R Spec-V
• Oldsmobile Calais W41 (7 cars equipped from the factory, C41 option code)
• Oldsmobile Achieva W41 (7-10 cars equipped from the factory, C41 option code)
• Rover 200 Coupe Turbo, 200 BRM/LE, 220 Turbo, 420 Turbo, 620 Ti, 820 Vitesse (200PS version only)
• Honda Accord Type R
• Subaru Impreza STI (2005-current)
• Ford F-150 SVT Raptor (2012-current)
• Renault Megane RS
• Peugeot RCZ R
• Peugeot 208 GTI by Peugeot Sport
• Peugeot 308 GTI by Peugeot Sport

Rear axle only[edit]

• AMG retro-fitted and optional for: 107, 116, 123, 126 Mercedes cars
• Audi V8 with automatic transmission
• Audi R8
• Alfa Romeo: 155 Q4, 164 Q4
• BMW Z3^{[citation needed]}
• Citroën BX 4×4 with ABS (same as Peugeot 405 4×4)
• Dodge/Ram Heavy Duty Equipped with 11.5 AAM Rear Axle (2003-current)
• Ford Ranger FX4 2002 only, Ranger FX4 Level II (2003-2009)
• Honda S2000
• Hyundai Genesis Coupe
• Lancia Delta Integrale
• Lexus IS, Lexus IS F, Lexus LC, Lexus LFA, Lexus RC F, Lexus GS F , Lexus LS 460 F Sport trim
• Maserati Biturbo
• Mazda: Miata/MX-5 (option on 1994-2005 manual transmission models), RX-7
• Nissan Silvia S15 SpecR
• Nissan Skyline R34 GTT, 25GT-X, 25GT-V Manual
• Peugeot 405 4×4 with ABS (same as Citroën BX 4×4)
• Peugeot 505 turbo sedan (1989 only)
• Subaru Impreza WRX STI (2007–current)
• Toyota Caldina ST215-W only^[4]
• Toyota Celica GT-Four, Toyota Supra, Toyota Soarer, Toyota Aristo, Toyota Mark II, Toyota Chaser, Toyota Cresta, Toyota Verossa, Toyota Altezza, Toyota RAV4, Toyota MR2 Spyder, Limited, Toyota GR Yaris
• Pontiac Firebird 4th Generation (1999-2002)
• Chevrolet Camaro 4th Generation (1999-2002)
• Chevrolet Camaro SS, Pontiac Firehawk & Comp T/A 4th Generation (optional in 1996-1997)
• Subaru Legacy Spec. B (2007-2009 in US market)
• 2012 and 2013 Ford Mustang Boss 302, option. Standard on Laguna Seca Edition.
• 2014 Ford Mustang Shelby GT500, option.
• 2014 Ford Mustang GT, included in GT Track Package.
• 2015-2017 Ford Mustang GT, included in Performance Package.
• Toyota GT86 (also sold as the Subaru BRZ and Scion FR-S in various markets)
• Ford F-450/500 Super Duty (1999-current)

References[edit]

External links[edit]

• 3D Animation of a Torsen Differential
• Torsen Traction official site
  • Torsen traction control article (PDF)
• Torvec IsoTorque
• Popular Science article
• Torsen in LEGO
• Article from 1915 about the Muehl differential, a similar device

В процессе движения автомобиля на его колеса оказывается самое разное воздействие, начиная от крутящего момента, который поступает от мотора через трансмиссию, и заканчивая разницей оборотов при преодолении транспортным средством крутого поворота. В современных автомобилях для устранения разницы во вращении колес на одной оси используется дифференциал.

Подробно о том, что это такое и какой у него принцип работы, мы сейчас рассматривать не будем – об этом есть отдельная статья. В данном обзоре рассмотрим одну из самых известных разновидностей механизмов – Torsen. Обсудим, в чем его особенность, как он работает, в каких автомобилях он устанавливается, а также какие существуют его разновидности. Особенную популярность данный механизм получил благодаря внедрению во внедорожники и полноприводные модели авто.

Во многих своих моделях полноприводных автомобилей автопроизводители устанавливают разные системы, распределяющие крутящий момент по осям авто. Например, у BMW это xDrive (о данной разработке читайте здесь), у Mercedes-Benz – 4Matic (о том, в чем ее особенность, рассказывается отдельно) и так далее. Часто в устройство подобных систем входит дифференциал с автоматической блокировкой.

Что такое дифференциал Torsen

Дифференциал Torsen – одна из модификаций механизмов, имеющих червячный тип зацепления и высокую степень трения. Подобные устройства используются в разных системах транспортных средств, в которых происходит распределение силы крутящего момента с ведущей на ведомую ось. Устройство устанавливается на ведущее колесо, что предотвращает преждевременный износ покрышек, когда автомобиль передвигается по извилистой дороге.

Также подобные механизмы устанавливаются между двумя мостами, чтобы производить отбор мощности от силового агрегата на второстепенную ось, делая ее ведущей. Во многих современных моделях внедорожных автомобилей межосевой дифференциал заменяется многодисковой фрикционной муфтой (ее устройство, модификации и принцип работы рассматриваются в другой статье).

Название Торсен с английского дословно переводится, как «чувствительный к крутящему моменту». Данная разновидность устройств способна самостоятельно блокироваться. Благодаря этому самоблокирующийся элемент не нуждается в дополнительных устройствах, нивелирующих функционирование рассматриваемого механизма. Этот процесс будет происходить, когда ведущий и ведомый валы имеют разный показатель оборотов или крутящего момента.

Конструкция самоблокирующихся механизмов подразумевает наличие червячных шестерен (ведомые и ведущие). В кругах автомобилистов можно услышать название сателлит или полуосевые. Все это синонимы червячных шестерен, использующихся в данном механизме. Червячная шестерня имеет одну особенность – она не нуждается в передаче вращательных движений от смежных шестерен. Наоборот, эта деталь может самостоятельно крутить смежные шестеренчатые элементы. Благодаря этому обеспечивается частичная блокировка дифференциала.

Назначение

Итак, назначение дифференциала Torsen заключается в том, чтобы обеспечивать эффективный отбор мощности и распределение крутящего момента между двумя механизмами. Если устройство используется в ведущих колесах, то оно необходимо, чтобы при пробуксовке одного колеса второе не теряло крутящий момент, а продолжало работать, обеспечивая сцепление с дорожным покрытием.  Похожая задача у межосевого дифференциала – при пробуксовке колес основной оси он способен блокироваться, и передавать часть мощности на второстепенную ось.

В некоторых современных машинах автопроизводители могут использовать модификацию дифференциалов, которая самостоятельно блокирует вывешенное колесо. Благодаря этому максимальная мощность поступает не на буксующую полуось, а на ту, у которой хорошее сцепление с дорогой. Данный компонент трансмиссии – идеальный вариант, если машина часто покоряет бездорожье.

Его расположение зависит от того, какая у автомобиля трансмиссия:

• Автомобиль с передним приводом. В этом случае дифференциал будет находиться в картере КПП;
• Заднеприводная машина. В такой компоновке дифференциал будет установлен в корпус моста ведущей оси;
• Полноприводный транспорт. В таком случае дифференциал (если не используется в качестве его аналога многодисковая межосевая муфта) будет установлен в корпусе мостов передней и задней оси. Он передает крутящий момент на все колеса. Если устройство устанавливается в раздаточной коробке, тогда он будет обеспечивать отбор мощности ведущими мостами (подробней о том, что такое раздаточная коробка, читайте в другом обзоре).

История создания

До того, как появилось данное устройство, водители самоходных механических транспортных средств наблюдали снижение управляемости экипажа, когда он на скорости преодолевал поворот. В этот момент у всех колес, имеющих жесткую связь друг с другом через общую ось, одинаковая угловая скорость. Из-за этого эффекта одно из колес теряет контакт с дорожным покрытием (двигатель заставляет его крутиться с одной скоростью, а дорожное покрытие препятствует этому), что ускоряло износ покрышек.

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..

In the process of movement of the car, a very different effect is exerted on its wheels, starting from the torque that comes from the engine through the transmission, and ending with the difference in revolutions when the vehicle overcomes a sharp turn. In modern cars, a differential is used to eliminate the difference in wheel rotation on one axle.

We will not consider in detail what it is and what its principle of operation is — there is A separate article… In this review, we will consider one of the most famous types of mechanisms — Torsen. Let’s discuss what its peculiarity is, how it works, in which cars it is installed, as well as what kinds of it exist. This mechanism was especially popular thanks to its introduction into SUVs and all-wheel drive car models.

In many of their models of four-wheel drive vehicles, automakers install different systems that distribute torque along the axles of the car. For example, for BMW, this is xDrive (read about this development here), Mercedes-Benz — 4Matic (what its peculiarity is, it is described separately) etc. Often a differential with an automatic locking is included in the device of such systems.

What is Torsen Differential

The Torsen differential is one of the modifications of mechanisms that have a worm gearing type and a high degree of friction. Similar devices are used in various vehicle systems in which the torque force is distributed from the driving axle to the driven axle. The device is mounted on the drive wheel, which prevents premature tire wear when the car travels on a winding road.

Also, similar mechanisms are installed between two axles in order to take power from the power unit to the secondary axle, making it the leading one. In many modern models of off-road vehicles, the center differential is replaced by a multi-plate friction clutch (its structure, modifications and operating principle are considered in another article).

The name Thorsen literally translates from English as «torque sensitive». This type of device is capable of self-locking. Due to this, the self-locking element does not need additional devices that level the functioning of the mechanism under consideration. This process will occur when the driving and driven shafts have different rpm or torque.

The design of self-locking mechanisms implies the presence of worm gears (driven and leading). In the circles of motorists, you can hear the name satellite or semi-axial. These are all synonyms for the worm gears used in this mechanism. The worm gear has one feature — it does not need to transmit rotational movements from adjacent gears. On the contrary, this part can independently twist the adjacent gear elements. This provides a partial differential lock.

appointment

So, the purpose of the Torsen differential is to provide efficient power take-off and torque distribution between the two mechanisms. If the device is used in driving wheels, then it is necessary so that when one wheel slips, the second does not lose torque, but continues to work, providing traction with the road surface. The center differential has a similar task — when the wheels of the main axle slip, it is able to block and transfer part of the power to the secondary axle.

In some modern cars, automakers may use a differential modification that independently locks a suspended wheel. Thanks to this, the maximum power is not delivered to the trailing axle, but to the one with good traction. This component of the transmission is ideal if the machine often conquers off-road conditions.

Its location depends on what kind of transmission the car has:

• Front wheel drive car. In this case, the differential will be in the gearbox housing;
• Rear wheel drive car. In this arrangement, the differential will be installed in the axle housing of the driving axle;
• Four-wheel drive vehicles. In this case, the differential (if the multi-disc center clutch is not used as its counterpart) will be installed in the axle housing of the front and rear axles. It transmits torque to all wheels. If the device is installed in a transfer case, then it will provide power take-off by the drive axles (for more details on what a transfer case is, read in another review).

History of creation

Before this device appeared, drivers of self-propelled motor vehicles observed a decrease in the controllability of the crew when it was overcoming a bend at speed. At this moment, all wheels, which are rigidly connected to each other through a common axle, have the same angular velocity. Because of this effect, one of the wheels loses contact with the road surface (the engine makes it spin at the same speed, and the road surface prevents it), which accelerated tire wear.

In the process of movement of the car, a very different effect is exerted on its wheels, starting from the torque that comes from the engine through the transmission, and ending with the difference in revolutions when the vehicle overcomes a sharp turn. In modern cars, a differential is used to eliminate the difference in wheel rotation on one axle.

We will not consider in detail what it is and what its principle of operation is — there is A separate article… In this review, we will consider one of the most famous types of mechanisms — Torsen. Let’s discuss what its peculiarity is, how it works, in which cars it is installed, as well as what kinds of it exist. This mechanism was especially popular thanks to its introduction into SUVs and all-wheel drive car models.

In many of their models of four-wheel drive vehicles, automakers install different systems that distribute torque along the axles of the car. For example, for BMW, this is xDrive (read about this development here), Mercedes-Benz — 4Matic (what its peculiarity is, it is described separately) etc. Often a differential with an automatic locking is included in the device of such systems.

What is Torsen Differential

The Torsen differential is one of the modifications of mechanisms that have a worm gearing type and a high degree of friction. Similar devices are used in various vehicle systems in which the torque force is distributed from the driving axle to the driven axle. The device is mounted on the drive wheel, which prevents premature tire wear when the car travels on a winding road.

Also, similar mechanisms are installed between two axles in order to take power from the power unit to the secondary axle, making it the leading one. In many modern models of off-road vehicles, the center differential is replaced by a multi-plate friction clutch (its structure, modifications and operating principle are considered in another article).

The name Thorsen literally translates from English as «torque sensitive». This type of device is capable of self-locking. Due to this, the self-locking element does not need additional devices that level the functioning of the mechanism under consideration. This process will occur when the driving and driven shafts have different rpm or torque.

The design of self-locking mechanisms implies the presence of worm gears (driven and leading). In the circles of motorists, you can hear the name satellite or semi-axial. These are all synonyms for the worm gears used in this mechanism. The worm gear has one feature — it does not need to transmit rotational movements from adjacent gears. On the contrary, this part can independently twist the adjacent gear elements. This provides a partial differential lock.

appointment

So, the purpose of the Torsen differential is to provide efficient power take-off and torque distribution between the two mechanisms. If the device is used in driving wheels, then it is necessary so that when one wheel slips, the second does not lose torque, but continues to work, providing traction with the road surface. The center differential has a similar task — when the wheels of the main axle slip, it is able to block and transfer part of the power to the secondary axle.

In some modern cars, automakers may use a differential modification that independently locks a suspended wheel. Thanks to this, the maximum power is not delivered to the trailing axle, but to the one with good traction. This component of the transmission is ideal if the machine often conquers off-road conditions.

Its location depends on what kind of transmission the car has:

• Front wheel drive car. In this case, the differential will be in the gearbox housing;
• Rear wheel drive car. In this arrangement, the differential will be installed in the axle housing of the driving axle;
• Four-wheel drive vehicles. In this case, the differential (if the multi-disc center clutch is not used as its counterpart) will be installed in the axle housing of the front and rear axles. It transmits torque to all wheels. If the device is installed in a transfer case, then it will provide power take-off by the drive axles (for more details on what a transfer case is, read in another review).

History of creation

Before this device appeared, drivers of self-propelled motor vehicles observed a decrease in the controllability of the crew when it was overcoming a bend at speed. At this moment, all wheels, which are rigidly connected to each other through a common axle, have the same angular velocity. Because of this effect, one of the wheels loses contact with the road surface (the engine makes it spin at the same speed, and the road surface prevents it), which accelerated tire wear.

Этот материал мы задумывали как типичный «ликбез» из серии «Всё, что вы хотели знать о полном приводе, но не знали, у кого спросить». Чем дифференциальный привод отличается от подключаемого с помощью вискомуфт или агрегатов типа Haldex, для чего нужны самоблокирующиеся дифференциалы… Но чем больше мы изучали историческую сторону вопроса, тем больше удивлялись. Оказывается, первый легковой автомобиль с постоянным полным приводом был сделан в Голландии ещё сто лет назад! А в 1935 году, например, полноприводный американский гоночный автомобиль чуть было не спас человечество от Второй мировой войны…

Зачем легковому автомобилю полный привод? Сейчас, в начале XXI века, этот вопрос кажется риторическим. Конечно же, для лучшей реализации тяговых сил двигателя. Для того чтобы колёса при разгоне на скользком покрытии как можно меньше буксовали вхолостую. Четыре ведущих колеса лучше, чем два! Но человечество долго постигало эту азбучную истину. Спросите любого автознатока — и он вам ответит, что эра полного привода на массовых легковых автомобилях началась только в 1980-м с появлением Audi Quattro. Назовёт он и редких предшественников — например, английский суперкар Jensen FF 1966 года и Subaru Leone 4WD 1972 года. Впрочем, настоящий знаток тут же оговорится: первые полноприводные автомобили Subaru не имели постоянного полного привода — он был подключаемым. А это, как говорят в Одессе, две большие разницы.

Паллиатив

Подключаемый привод на одну из пар колёс — решение на легковых автомобилях паллиативное. Такую трансмиссию в англоязычном мире часто называют Part-Time 4WD, «временный полный привод», и пришла она из мира внедорожников и грузовой техники повышенной проходимости. Такой автомобиль, у которого одна из осей постоянно ведущая, а другая жёстко подключается в случае необходимости, способен проявить свои полноприводные качества только на время преодоления бездорожья. А для движения по дорогам с твёрдым покрытием жёсткий полный привод приходится отключать. Почему? Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колёса проходят больший путь, двигаясь по дугам большего радиуса, а значит, и вращаются быстрее задних. Причём чем круче поворот, тем разница больше. И на автомобилях с таким типом привода тяга на передних колёсах падает, а на задних — наоборот, растёт. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колёса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. Когда под колёсами грязь или снег, в этом нет ничего страшного — разве что автомобиль станет хуже слушаться руля и пойдёт наружу «плугом» с вывернутыми колёсами.

На этой схеме хорошо видно, что при движении в повороте все колёса катятся по своим траекториям и вынуждены вращаться с разными угловыми скоростями. Поэтому для постоянного полного привода нужны три дифференциала: два межколёсных и один межосевой.

Тем не менее блокированный полный привод на легковых дорожных автомобилях применяли. Правда, это были скорее легковушки повышенной проходимости. Например, в СССР ещё в 1938 году небольшими партиями начали выпускать ГАЗ-61 — полноприводную «эмку» с шестицилиндровым мотором и с подключаемым передним мостом. После войны делали и «внедорожный» вариант «Победы», ГАЗ-М72, и «Москвич»-410 с аналогичной трансмиссией… Да и Subaru Leone 4WD 1972 года, кстати, тоже делали для преодоления внедорожья — клиренс у машин с подключаемым задним мостом был выше, чем у обычных переднеприводных Subaru.

Итак, на дорогах с твёрдым покрытием, где легковые автомобили проводят большую часть времени, подключаемый привод бесполезен — он лишь утяжеляет автомобиль. Ведь всё это время машине приходится «возить с собой» раздаточную коробку, в которой происходит отбор мощности к «временно ведущей» второй оси, ещё один карданный вал, главную передачу второго моста…

Меж тем превратить «временный» полный привод в постоянный, Full-Time 4WD, очень просто. Нужно лишь добавить в раздаточную коробку межосевой дифференциал.

Постоянный полный

Зачем нужен межосевой дифференциал? Два межколёсных дифференциала, передний и задний, позволяют каждой паре колёс в поворотах вращаться с разными скоростями. А межосевой выполняет эту работу для обоих ведущих мостов. Поэтому автомобиль с тремя дифференциалами легко может двигаться с постоянным полным приводом по любым дорогам!

Элементарно? Меж тем до начала 80-х годов считалось, что постоянный полный привод дорожным автомобилям не нужен. Мол, к чему двигателю на сухом асфальте постоянно вращать вторую пару колёс и соответствующие детали трансмиссии — это и шум, и повышенный расход топлива… И лишь после появления Audi Quattro общественное мнение стало меняться в сторону постоянного полного привода. Ведь тяга двигателя при этом постоянно распределяется не на два, а на все четыре колеса, оставляя больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И в повороте такой автомобиль оказывается намного более устойчивым при разгоне или при торможении двигателем.

«Рентген» Аudi 80 Quattro второй половины восьмидесятых годов. Хорошо видно, насколько проще и компактней схема quattro, чем трансмиссия Ferguson. Самоблокирующийся дифференциал Torsen используется Audi начиная с 1984 года. В отличие от дифференциала, блокируемого вискомуфтой, Torsen реагирует на изменение крутящего момента, реализуемого колёсами каждой из осей, повышает устойчивость при торможении и позволяет использовать АБС, так как блокируется только под тягой.

Кстати, первыми массовыми автомобилями с межосевыми дифференциалами в трансмиссии считаются Range Rover (1970) и наша «Нива» (1976). Но так как обе эти машины всё-таки принадлежат к внедорожному племени, то лавры первопроходца среди легковушек пожинает Audi Quattro.

А что же конструкторы гоночных автомобилей — неужели они не применили постоянный полный привод раньше? Мы знали, что попытки сделать полноприводные гоночные машины предпринимались и до эпохи Quattro. Например, первым послевоенным проектом Фердинанда Порше был полноприводный гоночный болид Cisitalia 360 среднемоторной компоновки с 12-цилиндровым полуторалитровым двигателем. Но доподлинно известно, что привод на передние колёса у этого чуда техники был отключаемым — гонщик должен был задействовать его только на прямых участках трассы, а перед поворотом вновь переходить на задний привод.

А были ли предшественники у Чизиталии? Оказалось, например, что тот же Фердинанд Порше ещё в 1900 году построил электромобиль с четырьмя ведущими мотор-колёсами. Но настоящий шок у автознатока вызовет гоночный автомобиль голландской фирмы Spyker образца 1902 года. В те дремучие времена, когда даже тормоза делали только на задних колёсах, у этого автомобиля был самый что ни на есть постоянный полный привод — с межосевым дифференциалом!

Так что можно смело заявлять, что нынче схема Full-Time 4WD справляет своё столетие… Полноприводных Спайкеров было выпущено немного — они стоили сумасшедших денег и по разным причинам не смогли добиться успеха в гонках. Не намного удачнее оказались и другие полноприводные гоночные автомобили — Bugatti Tipo 53 и Miller FWD начала 30-х годов. Что касается Bugatti, то инициатива принадлежала фиатовскому инженеру Антонио Пикетто, который в 1930 году предложил Этторе Бугатти построить гоночную машину с колёсной формулой 4×4. И в 1932 году были сделаны три полноприводных Bugatti Tipo 53 — с мощными компрессорными трёхсотсильными моторами, с постоянным полным приводом и с тремя дифференциалами.

Интересно, что перед созданием полноприводного Bugatti итальянцы тщательно изучили приобретённый специально под разборку переднеприводный американский гоночный Miller. В свою очередь американец Гарри Миллер заинтересовался затеей Бугатти и тоже решил построить полноприводную версию своего автомобиля, заручившись спонсорством фирмы FWD (Four Wheel Drive — «Четыре ведущих колеса»), выпускавшей грузовики с колёсной формулой 4×4. Так появились полноприводные гоночные болиды Miller FWD.

Именно с этими машинами связан любопытный эпизод: во время гонки на берлинском треке Avus в 1935 году полноприводный Miller шёл третьим, когда его рядная «восьмёрка» не выдержала и буквально взорвалась. При этом куски мотора лишь немного не долетели до трибуны, на которой среди прочих важных персон из национал-социалистической партии сидел сам Гитлер! Право, редкий случай, когда об отсутствии человеческих жертв стоит пожалеть. Прилетел бы осколок поршня в голову одного человека — и ход мировой истории был бы совсем другим…

Но Bugatti Т53 и Miller FWD не получили должной оценки — подвели «сырая» конструкция и постоянные поломки. Зато следующий эпизод в истории легковых машин с постоянным полным приводом оказался воистину судьбоносным.

Формула Фергюсона

Чтобы оценить всю важность того, что происходило в Англии на рубеже 50–60-х годов, вернёмся к теории. Межосевой дифференциал создан для того, чтобы «развязать» обе ведущие оси. Например, задние колёса бешено буксуют, а передние стоят на месте. И дифференциал этому никак не препятствует!

Лекарство от этого недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дёргает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жёстко замкнутой. Именно по этой схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Range Rover, и наша «Нива», и множество других внедорожников. И, кстати, первые автомобили Audi Quattro тоже — в этих машинах до 1984 года водителю приходилось самостоятельно включать блокировку межосевого дифференциала.

Но это решение опять-таки паллиативное: блокировку на дорожной машине можно задействовать только на бездорожье. А на асфальте её нужно выключать. И если автомобиль внезапно попадёт на скользкий участок, колёса одной из осей при подаче тяги начнут буксовать раньше других.

А можно ли сделать так, чтобы дифференциал при пробуксовке блокировался сам, автоматически? Внедрение самоблокирующегося межосевого дифференциала связано с именем англичанина Тони Ролта, гонщика и конструктора. Он и его друг Фред Диксон, тоже гонщик и страстный любитель повозиться с автомобильными железками, ещё до войны открыли собственное бюро Rolt/Dixon Developments по подготовке гоночных автомобилей. После войны два друга увлеклись идеей постоянного полного привода. Построив экспериментальную полноприводную «тележку» под названием «Краб», Ролт и Диксон в 1950 году перешли под крыло Гарри Фергюсона, преуспевающего тракторного фабриканта. Так возникла фирма Harry Ferguson Research.

Фергюсона мало интересовали гоночные болиды, зато он мечтал о безопасном дорожном автомобиле, колёса которого не буксовали бы при разгоне и не блокировались при торможении. И Ролт с Диксоном решили спроектировать такую машину «с нуля» — полностью, включая кузов, трансмиссию и силовой агрегат!

Знаний друзьям не хватало, и на должность компетентного главного конструктора пригласили Клода Хилла, который ради столь интересной работы покинул Aston Martin. Но несмотря на финансы Фергюсона, работа шла неспешно — экспериментальный седан Ferguson R4 был готов только через шесть лет. Зато какой: полноприводный, с оппозитной «четвёркой», с дисковыми тормозами на всех колёсах и с электромеханической антиблокировочной системой Dunlop MaxaRet, позаимствованной из авиации!

Ferguson R4 (1956) — экспериментальный автомобиль с трансмиссией по Формуле Фергюсона. Вместо коробки передач у прототипа был гидротрансформатор.

Но самое интересное для нас заключалось внутри раздаточной коробки прототипа. Разобрав её, помимо дифференциала мы бы увидели ещё дополнительный «набор» шестерёнок, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционов. Пока колёса не скользили, всё это хозяйство мирно вращалось вхолостую. Но когда начиналась пробуксовка колёс одной из осей и разность частот вращения выходных валов достигала определенной величины, одна из муфт срабатывала, сжимала «свой» пакет фрикционов — и те тормозили шестерни дифференциала, моментально блокируя его и превращая дифференциальный привод в жёсткий!

Следующий прототип Ferguson R5 1962 года, на подготовку которого снова ушло шесть лет, оказался ещё интереснее — это был легковой полноприводный универсал. Эксперты журнала Autocar, которые позже испытывали Ferguson R5, делились впечатлениями: «Автомобиль достигает предела скольжений на невероятно высоких скоростях!»

Ferguson R5 был подготовлен к серийному производству в 1962 году.

Но никто из автомобилестроителей так и не взялся за выпуск первого в мире полноприводного универсала с межосевым самоблокирующимся дифференциалом и с АБС — слишком сложным и дорогим получился бы серийный Ferguson. Однако в 1962 году Ролту всё-таки удалось заинтересовать руководство компании Jensen — он предложил адаптировать полноприводную трансмиссию для купе Jensen CV8 с трёхсотсильным крайслеровским мотором V8, которое тогда готовили к серийному производству. Полный привод оказался мощному и скоростному купе как нельзя кстати!

Схема раздаточной коробки FFD с цилиндрическим несимметричным межосевым дифференциалом и механизмом автоматической блокировки с помощью фрикционных муфт экспериментального автомобиля Jensen CV8 FF. 1 — входной вал; 2 — промежуточный полый вал; 3 — полый вал с солнечной шестернёй дифференциала и ведущей шестернёй блокирующего механизма; 4 — водило межосевого дифференциала; 5 — вал привода задних колёс; 6 — цепной привод; 7 — вал привода передних колёс; 8 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании задних колёс; 9 — многодисковая муфта, включающаяся при буксовании передних колёс; 10 — электромагнитная система MaxaRet.

Через три года был построен экспериментальный полноприводный Jensen CV8 FF. А в 1966 году появилась следующая модель — Jensen Interceptor, с ещё более мощной 325-сильной «восьмёркой». Кроме заднеприводного купе предлагался и вариант со скромным шильдиком JFF. Это был знаменитый Jensen FF — первый в мире полноприводный серийный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом и с АБС! Буквы FF — это Formula Ferguson, обозначение запатентованной Ролтом и коллегами трансмиссии.

Схема трансмиссии FFD в экспериментальном автомобиле Jensen CV8 FF 1965 года. Разместить узлы и агрегаты привода на передние колёса помогла особенность компоновки: двигатель находился за осью передних колёс, поэтому оказалось возможным расположить главную передачу переднего моста между мотором и радиатором. Карданный вал для привода передних колёс поместили слева от силового агрегата (машина с «правым рулём»). 1 — двигатель; 2 — автоматическая коробка передач; 3 — раздаточная коробка; 4 — АБС MaxaRet; 5 — главная передача заднего моста; 6 — главная передача переднего моста.

Все без исключения автомобильные журналисты того времени упоминали выдающуюся устойчивость полноприводных Дженсенов и «практически неограниченный запас тяги на мокром асфальте». Жаль, что самого Фергюсона к тому времени уже не было в живых — он умер в 1960-м…

Почему мы столь подробно рассказываем о Формуле Фергюсона? Да потому, что именно фирма Harry Ferguson Research впервые в мире уделила столь серьёзное внимание полному приводу как средству повышения активной безопасности!

Мы уже говорили, что привод на четыре колеса оставляет больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И это плюс. Но есть и минус — теряется однозначность реакций на подачу топлива. Если на мощном заднеприводном автомобиле в скользком повороте резко нажать на газ, это вызовет занос задней оси. На переднеприводной машине, наоборот, при подаче тяги в скольжение сорвутся передние колёса. Хорошо это или плохо — не в том дело. Главное, что водитель всегда знает, как поведёт себя автомобиль в таком случае.

А какая ось сорвётся в скольжение на полноприводном автомобиле? На этот вопрос ответить непросто. Если в данный момент больше разгружен передок или под передними колёсами более скользкое покрытие, то начнётся снос. А если худшие условия по сцеплению имеют задние колёса, то машина уйдёт в занос. Реакция может быть неоднозначной! И это небезопасно.

К счастью, Тони Ролт сам был гонщиком, причём очень хорошим — однажды, в начале 50-х, он даже выиграл 24-часовую гонку в Ле-Мане. Поэтому Ролт с коллегами с самого начала попытались избежать неоднозначности полного привода, применив несимметричный межосевой дифференциал. На задние колёса всех машин с фергюсоновскими трансмиссиями подавалось 63% крутящего момента, на передок — 37%. Таким образом реакция на увеличение тяги была приближена к заднеприводной.

Самоблокирующийся дифференциал позволил Дженсену взять лучшее от обоих типов трансмиссий. Лёгкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки — от дифференциального привода. А лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке — от жёсткого.

Но обгонные муфты механизма блокировки работали жёстко, в пульсирующем режиме, моментально превращая несимметричный дифференциальный привод в блокированный и обратно. Поэтому при пробуксовке неоднозначность увеличивалась! Был нужен механизм, который бы более гибко и плавно изменял степень блокировки межосевого дифференциала. И в конце 60-х годов Тони Ролт вместе с Дереком Гарднером, который позже был главным конструктором болидов Tyrrell, занялись странными, на первый взгляд, экспериментами с силиконовой жидкостью, что использовалась в муфтах привода вентиляторов радиаторов. Да-да, именно Ролт с Гарднером вошли в историю как изобретатели вискомуфты!

Самоблокирующиеся развиваются

Цилиндр с пакетами фрикционов внутри, заполненный силиконовой жидкостью, отлично подходил для намеченной Ролтом цели — тормозить шестерни межосевого дифференциала при пробуксовке колёс. Пока скорости вращения всех колёс примерно равны, вискомуфта никак не вмешивается в работу межосевого дифференциала. Но вот колёса одной из осей забуксовали. Шестерёнки межосевого дифференциала тут же начинают раскручиваться, связанные с ним пакеты фрикционов вискомуфты «взбивают» силиконовую жидкость, и муфта «схватывается», блокируя межосевой дифференциал частично или полностью.

Такое устройство блокировало дифференциал плавнее и мягче, что положительно сказывалось на управляемости. После оформления патентов на вискомуфту Тони Ролт в 1971 году образовал фирму FF Developments — специально для того чтобы оснащать автомобили полноприводными трансмиссиями своей разработки. Например, среди первых заказов фирмы были полноприводные версии фургончиков Bedford для английских лесничеств, партия автомобилей Ford Zephyr FF для полиции или седаны Opel Senator 4×4 для британской военной миссии в Берлине. Но самым главным достижением FFD стала трансмиссия для американского автомобиля AMC Eagle, который выпускался с 1979 по 1988 год. Это был обычный легковой AMC Concord, но с поднятым на 75 мм кузовом и с увеличенными «внедорожными» шинами. И конечно же, с полноприводной трансмиссией. Причём впервые в мире серийный автомобиль был оснащён межосевым дифференциалом, блокирующимся вискомуфтой!

Конечно, создавался AMC Eagle главным образом для тех, кто периодически штурмует бездорожье, — полный привод появился на этих машинах не из-за желания добиться более уверенного разгона или лучшей устойчивости и управляемости, как в случае с суперкаром Jensen FF или с Audi Quattro. Но с трансмиссионной точки зрения прямыми наследниками AMC Eagle стали такие драйверские автомобили, как Subaru Impreza Turbo или Mitsubishi Lancer Evo с первого по шестое поколения. Ведь их межосевые дифференциалы тоже блокируются встроенными вискомуфтами.

Раздаточная коробка автомобиля AMC Eagle разработки FFD. Обратите внимание на вискомуфту — это встроенный в межосевой дифференциал цилиндрический корпус с фрикционными дисками, заполненный вязкой кремнийорганической жидкостью (силоксан). При пробуксовке колёс одной из осей ведущий и ведомый пакеты дисков в вискомуфте проворачиваются относительно друг друга, давление и температура внутри возрастают, изменяется вязкость силоксана — и вискомуфта тормозит одну из выходных шестерён, не позволяя ей вращаться относительно корпуса и блокируя межосевой дифференциал.

Серийное купе Audi Quattro, которое появилось в 1981 году, через два года после дебюта AMC Eagle, оснащалось обычным «свободным» межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой. Правда, Фердинанд Пьех, который в начале 80-х был начальником инженерного департамента Audi, выбрал для Quattro очень изящную схему, отлично подходившую для компоновки ингольштадтских машин. Продольно расположенный силовой агрегат переднеприводного автомобиля прямо-таки указывал торцом коробки передач на задние колёса — осталось лишь встроить в корпус трансмиссии межосевой дифференциал. Но для привода на передние колёса конструкторы Пьеха не стали городить традиционный для полноприводников огород с отдельной «раздаткой». Немцы сделали вторичный вал коробки полым — и сквозь него пропустили приводной вал передних колёс. Воистину, всё гениальное просто…

С самого начала на Audi, в отличие от FFD, выбрали симметричное распределение крутящего момента по осям — 50 : 50. А в 1984 году из салонов полноприводных Audi наконец-то исчезли архаичные ручки принудительной блокировки «центра» — в трансмиссиях Quattro появился привычный нам самоблокирующийся дифференциал Torsen. Название Torsen происходит от английских слов torque sensing и отражает способность этого чисто механического устройства мгновенно и плавно увеличивать степень своей блокировки в ответ на изменение крутящего момента на выходных валах. Поэтому Торсену не нужна вискомуфта — он блокируется сам. Причём срабатывает не от разности скоростей вращения уже после начала пробуксовки, а ещё до начала скольжения: Torsen способен реагировать на изменение сцепных условий в пятне контакта шин с дорогой!

Кстати, когда в последнее время конструкторы больших внедорожников стали задумываться о достижении «легковой» управляемости, они тоже вспомнили про Torsen — он используется в трансмиссиях таких автомобилей, как новый Range Rover, VW Touareg/Porsche Cayenne и Toyota Land Cruiser Prado.

Но вернёмся в 80-е. Триумфальный выход Audi Quattro на раллийную сцену послужил началом полноприводного бума — все раллийные команды группы В бросились создавать версии 4×4. Один за другим появились Peugeot 205 T16, Metro 6R4, Lancia Delta S4, Ford RS200… Все как один — с вискомуфтами в самоблокирующихся дифференциалах разработки FFD. За работу с раллийными командами на FFD отвечал Стюарт Ролт, сын Тони…

В начале 90-х годов обращался к FFD и завод АЗЛК, когда было решено проектировать раллийную полноприводную модификацию «Москвича»-2141. С помощью англичан была создана трансмиссия с тремя самоблокирующимися дифференциалами — передним, задним и межосевым (точь-в-точь как на болидах Ford RS200). Управляемость экспериментальных полноприводных «Москвичей» в предельных режимах заслуживала самых лестных оценок — поведение машин в скольжении было предсказуемым и удобным для гонщиков. Оказалось, что, подбирая «жёсткость» блокирующих вискомуфт во всех трёх дифференциалах, можно в широком диапазоне настраивать управляемость автомобиля. Например, более «строгая» блокировка заднего межколёсного дифференциала повышает склонность автомобиля к заносу задней оси. Увеличение коэффициента блокировки переднего или межосевого дифференциала, наоборот, повышает запас устойчивости — автомобиль менее охотно заезжает в поворот из-за проскальзывания и сноса передних колёс.

Однако такая настройка актуальна только в одном случае — при раллийном стиле езды со скольжениями. Поэтому три самоблокирующихся дифференциала — это прерогатива болидов группы WRC. Причём на этих машинах, как правило, внутрь дифференциалов встроены уже не вискомуфты, а пакеты многодисковых фрикционов с гидроприводом и с электронным управлением. Таким образом конструкторы получают широчайшие возможности по настройке управляемости в режиме реального времени. Например, при входе в поворот бортовой компьютер может «распустить» муфты во всех трёх дифференциалах, превратив их в «свободные» — чтобы автомобиль легче заходил в вираж. А когда пилот начнёт ускоряться при выходе на прямую, электроника даст команду, и сервопривод «зажмёт» муфты в дифференциалах таким образом, чтобы добиться минимальной пробуксовки всех колёс и в то же время не перейти грань приемлемой недостаточной поворачиваемости, за которой болид вынесет наружу виража.

Кстати, первыми применили управляемые муфты в Daimler-Benz — в трансмиссии автомобиля Mercedes-Benz Е-класса 4Matic с кузовом W124 образца 1986 года. Причём муфт там было три — при необходимости электроника сперва подключала привод на передние колёса, а потом последовательно задействовала блокировки межосевого и заднего межколёсного дифференциалов. Но такая трансмиссия оказалась неоправданно сложной. Кроме того, на нестабильном покрытии электроника то подключала передние колёса, то отключала…

Ещё одним пионером применения электронноуправляемых муфт в скоростных автомобилях стала фирма Porsche — на модели Porsche 959 1986 года было две муфты, а электроника работала в четырёх режимах, которые мог выбирать водитель. Позже серийные автомобили с трансмиссиями подобной сложности начали выпускать японцы — это, например, Mitsubishi Lancer Evo, наиболее совершенный полноприводный дорожный автомобиль из всех, что когда-либо проходили испытания Авторевю. Эволюция с межосевым управляемым дифференциалом ACD и задним дифференциалом с активным распределением крутящего момента AYC способна творить чудеса…

Вместо дифференциала

Пока раллийные инженеры колдовали с механизмами самоблокировки, конструкторы массовых легковушек, наоборот, пошли по пути упрощения — и вообще отказались от межосевого дифференциала, заменив его вискомуфтой. Первым европейским легковым автомобилем с такой трансмиссией стал Volkswagen Golf II Syncro 1985 года — его трансмиссию разрабатывали инженеры фирмы GKN, которая ещё в 1969 году приобрела FFD. Преимуществами такой схемы были простота и унификация полноприводной модели с базовой. В нормальных условиях автомобиль сохранял характеристики и управляемость переднеприводного, а при пробуксовке передних колёс уже через 0,2 секунды срабатывала вискомуфта, способная подавать назад до 70% крутящего момента.

Компоновка трансмиссии VW Golf III Syncro. «Раздатка» пристыкована к коробке передач, а вискомуфта установлена в блоке с главной передачей заднего моста и подключает привод на задние колёса при пробуксовке передних. На автомобилях VW Golf IV место вискомуфты заняла муфта Haldex.

Но такой «упрощенный» привод задних колёс обладал существенным недостатком — даже небольшая задержка в срабатывании вискомуфты усугубляла неоднозначность реакций. При подаче газа в скользком повороте автомобиль сначала сносило наружу, как переднеприводный, а потом, с подключением задних колёс, он резко менял характер — и мог уйти в занос.

Здесь отличились японцы — они неоднократно пытались сгладить этот недостаток, подбирая характеристики вискомуфт и используя их не только для включения привода на задние колёса, но и для блокировки межколёсных дифференциалов. На некоторых моделях (например Nissan Sunny/Pulsar 1988 года) было аж три вискомуфты: одна включала привод на задние колёса, а две другие служили для блокировки межколёсных дифференциалов. В автомобилях Ноnda Concerto 4WD вискомуфты заменяли не только межосевой, но и задний межколёсный дифференциал…

Но потом оказалось, что вместо вискомуфты в приводе задних колёс гораздо удобнее использовать просто фрикционную муфту, пакеты которой сжимаются гидроприводом. А управлять сжатием фрикционов и, соответственно, регулировать величину подаваемого к задним колёсам крутящего момента отлично может электроника.

Нынче большинство легковых полноприводников и паркетников имеют в приводе одной из осей управляемую муфту — будь то Haldex на автомобилях гольф-платформы концерна VW, система VTM-4 фирмы Honda или xDrive на BMW. Причём быстродействие современных муфт сделало задержку в подключении колёс практически незаметной — теперь всё зависит только от того, как настроена управляющая электроника. Например, трансмиссии автомобилей Golf 4Motion и Audi A3 Quattro совершенно идентичны конструктивно. Но разное программное обеспечение позволяет фольксвагеновцам выбирать симметричное распределение момента по осям, а инженеры Audi предпочитают подавать назад только 40% тяги, придавая своим машинам более переднеприводный характер. Дело вкуса…

А какие из этих схем предпочитаем мы? Легковые дорожные автомобили с подключаемым вручную приводом на вторую ось ныне, слава богу, не выпускаются. А что касается остальных трёх схем…

Конечно же, самые интересные, с нашей точки зрения, автомобили — это наследники Формулы Фергюсона, в трансмиссиях которых есть самоблокирующийся межосевой дифференциал. И неважно, какими путями осуществляется блокировка — вискомуфтой, как на автомобилях Subaru, механическим дифференциалом Torsen, как на моделях Audi A4-A6-A8 Quattro, VW Phaeton, или электронноуправляемыми муфтами (Mitsubishi Lancer Evo). Главное, что автоматически блокирующийся «центр» при грамотной настройке может значительно улучшить управляемость автомобиля — сделать его более безопасным и приятным для искушённого водителя.

Главная тенденция сегодня — изменяемый вектор тяги, когда момент превентивно по команде электроники подаётся на то колесо, что способно максимально эффективно его реализовать. Пока самая сложная полноприводная трансмиссия в мире — у седана Mitsubishi Lancer Evo X. Дополнительные редукторы способны перебрасывать момент между задними колёсами, центр блокируется электронноуправляемой муфтой, а спереди — обычный механический самоблок.Эпоха полного привода таким, как мы его знаем, закончится с приходом электромобиля о четырёх мотор-колёсах.

Но машины с автоматически подключаемым приводом на задние колёса мы тоже не сбрасываем со счетов — их становится всё больше. Муфту Haldex в последнее время активно используют Volvo и Saab. Трансмиссии со «свободными» межосевыми дифференциалами тоже находят своё применение — причём на таких скоростных автомобилях, как Мерседесы 4Matic всех классов. Но на этих машинах вместе с дифференциальным полным приводом в обязательном порядке «работает» неотключаемая антипробуксовочная электроника, которая в какой-то мере компенсирует отсутствие механизма самоблокировки.

Многодисковая муфта Haldex срабатывает от малейшего рассогласования скоростей вращения валов (1 и 5). Вращение любой из кулачковых шайб приводит к тому, что ролики начинают обкатываться по рабочим поверхностям (12) и перемещаться взад-вперёд, толкая поршни (10) в кольцевых цилиндрах насоса (на рисунке не показаны). Поршни накачивают масло в исполнительный цилиндр с поршнем (11), который и сжимает пакет дисков. Но электроника с помощью электромагнитного клапана может стравливать давление, тем самым гибко регулируя величину подводимого к колёсам момента. 1 — приводной вал; 2 — наружные фрикционные диски; 3 — внутренние фрикционные диски; 4 — уравновешивающая пружина; 5 — выходной вал; 6 — ступица; 7 — корпус; 8 — кулачковая шайба; 9 — ролики; 10 — кольцевые нагнетательные поршни; 11 — кольцевой рабочий поршень; 12 — профилированная рабочая поверхность.

Однако в последнее время мы замечаем, что по реальным ездовым свойствам автомобили с разными полноприводными трансмиссиями становятся все ближе друг к другу — естественно, при движении по дорогам общего пользования, а не на раллийных трассах. И чем более совершенными будут становиться электронные антипробуксовочные системы и программы управления муфтами типа Haldex, тем меньше будет различаться управляемость оснащённых ими автомобилей. Очевидно, это и есть прогресс.

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

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..

Конструкция полного привода Quattro у современных моделей Audi сильно отличается. Давайте разбираться, что тут, как и почему.

Марка Audi буквально приучила автомобилистов к тому, что полный привод в легковой машине – вещь нужная, полезная и веселая. С помощью полного привода можно повысить проходимость автомобиля, уровень его активной безопасности и доминировать над соперниками в гонках. Все началось почти 40 лет назад, когда с конвейера сошел легендарный Audi Quattro – первый серийный легковой автомобиль с полным приводом.

Инженеры Audi вдохновились внедрением полного привода в автомобили Audi после успеха созданного для немецких военных внедорожника Volkswagen Type 183, также известного как Iltis. По слухам, сам Фердинанд Пих настоял на разработке полноприводных Audi.

Полноприводные Audi выигрывали практически все гонки, на которых они появлялись. Дебютное для Quattro январское ралли в Австрии было выиграно с полуторачасовым преимуществом. За первые пару лет с момента своего появления модель Audi Quattro завоевала победы на более 20 этапах чемпионата мира по ралли. В 1984 году Audi Quattro получает титул «Спортивный автомобиль года». 

Полноприводные Audi добивались побед в самых разных дисциплинах автоспорта. В 1985 году Мишель Мутон на Audi Sport Quattro выиграл в весьма опасной гонке Pikes Peak (подъем по грунтовому серпантину на высоту 4302 м). На следующий год достижение повторил гонщик Боби Анзер. В 1987 году в Pikes Peak доминировал Вальтер Рерль, пилотировавший 600-сильную Audi Sport Quattro S1.

К середине 1980-х полный привод Quattro стали предлагать для всех моделей Audi. В 1988 году появляется полный привод Quattro второго поколения, с межосевым дифференциалом типа Торсен. Первым серийным седаном представительского класса с полным приводом стал Audi V8. Любопытно, что модель V8 в 1990 и 1991 году стала лучшей в немецком кузовном чемпионате DTM.

Audi V8 в 1990 и 1991 году стала лучшей в немецком кузовном чемпионате DTM 

В ходе эволюции полный привод Quattro сменил уже семь поколений. Сегодня полный привод Quattro предлагается фактически в трех вариантах.

Классика: Quattro с самоблоком Torsen.

Постоянный полный привод Quattro с самоблокирующимся межосевым дифференциалом.

Этот тип полного привода использовался c 1988 года. В его основе лежит самоблокирующийся дифференциал Torsen. Конечно, за 30 лет сам дифференциал претерпел изменения, которые в основном касаются распределения крутящего момента. Если первоначально дифференциал был симметричным, то в самых новых моделях Audi он распределят крутящий момент между осями в неравной пропорции. Сегодня самоблокирующийся межосевой дифференциал обеспечивает ассиметрично-динамическое распределение крутящего момента до 70% к передней оси или до 80% к задней. Перераспределение крутящего момента происходит без какой-либо

задержки и не требует регулирующего вмешательства системы ESC. Полный привод Quattro с самоблокирующимся межосевым дифференциалом Torsen сегодня можно встретить на самых больших Audi. Например, на новом Q7. За доплату его можно «скрестить» со спортивным задним дифференциалом. А вот Audi Q5 второго поколения уже перешел на привод, именуемый Quattro Ultra.

Quattro c самоблокирующимся дифференциалом с торцевым зацеплением.

В 2009 году на Audi S4 (модель 8K), оснащенным полным приводом с межосевым дифференциалом Torsen, дебютировал спортивный дифференциал задней оси, позволяющий активно распределять крутящий момент между задними колесами с помощью двух ускоряющих ступеней.

В 2010 году, к 30-летнему юбилею Quattro, на Audi RS5 появился новый тип полного привода Quattro. В раздаточной коробке здесь дебютировал совершенно новый дифференциал с торцевым зацеплением. Он способен распределять крутящий момент между передней и задней осями без задержки и бесступенчато в достаточно широком диапазоне: от 70 % на переднюю ось и до 85 % на заднюю. Этот же дифференциал получил и представленный в том же году Audi A7 Sportback.

Новый дифференциал с торцевым зацеплением также является самоблокирующимся и характеризуется асимметрично-динамическим распределением крутящего момента. Он превосходит дифференциал Torsen в плане динамического перераспределения крутящего момента, что позволяет более полно реализовать потенциал сцепления колес с дорогой. Самое главное, такой дифференциал лучше комбинируется с электронными системами, использующими подтормаживание колес. Еще данный дифференциал компактнее и легче. При массе в 4,8 кг он примерно на два килограмма легче, чем прежний Torsen.

При нормальном сцеплении колес с дорогой дифференциал с торцевым зацеплением передает на задние колеса 60% момента и 40% на передние. При пробуксовке колес до 85% момента может

передаваться на задние колеса или до 70% на передние.

Бонус: спортивный задний дифференциал.

Спортивный задний дифференциал посредством фрикционных муфт перераспределяет входной крутящий момент и, за счет передаточного механизма, увеличивает число оборотов одного из задних колес. Увеличение числа оборотов и перенос крутящего момента на внешнее колесо в повороте приносят желаемый эффект – возникает момент, поворачивающий автомобиль вокруг вертикальной оси, и, тем самым, направляющий его по дуге поворота.

Quattro для самых маленьких

На самых компактных полноприводных моделях – А3, Q2 и Q3 – полный привод Quattro реализован на основе многодисковой электрогидравлической муфты Haldex 5-го поколения. Крутящий момент передается на муфту карданным валом, соединенным с конической передачей раздаточной коробки, находящейся на передней оси автомобиля. Любопытно, что коническая передача передает вращение на вал привода задней оси с повышающим коэффициентом 1,6. Таким образом, для передачи меньшего крутящего момента можно использовать вал

меньшего диаметра. В задней главной передаче частота вращения, передаваемая валом привода,

соответственно уменьшается в 1,6 раза. Сама муфта Haldex пристыкована к главной задней передаче. Величина крутящего момента, передаваемого муфтой на заднюю ось, определяется

степенью замыкания муфты.

Замыкание муфты создается гидравликой, сдавливающей пакеты фрикционов через поршень, имеющий форму кольца. Давление в гидросистеме муфты создает электрический насос. Регулировка усилия, воздействующего на поршень и пакет фрикционов, происходит через электромагнитный клапан.

Такая конструкция позволяет подключать заднюю ось по требованию, в зависимости от дорожной ситуации и уровня сцепления колес с дорогой. Благодаря скорости срабатывания муфты Haldex и возможности превентивного подключения задней оси эта конструкция обеспечивает постоянный полный привод.

Ради будущего и экономии топлива: Quattro Ultra

В 2016 году Audi представила новый по конструкции тип полного привода: Quattro ultra, который впервые нашел применение на Audi A4 allroad в середине 2016 года. Примечательно, что прежде приставку ultra имели не типы привода, а модели Audi, отличающиеся особой экономичностью. Эти модели предназначены в основном для экономичной Европы. Полный привод Quattro ultra собственно и создан для того, чтобы еще больше снизить экономию топлива, за счет снижения потерь в трансмиссии. Quattro ultra может сочетаться только с 2-литровыми моторами в комбинации с механической КПП или с АКП S tronic.

Итак, Quattro ultra является постоянным полным приводом, который активно регулирует  подводимый к заднему мосту крутящий момент. В сердце этой трансмиссии лежит электронноуправляемая многодисковая муфта с гидравлическим приводом. Она пристыкована к коробке передач. Еще одна муфта – с кулачковым исполнительным механизмом – интегрирована в заднюю главную передачу.

Особенность привода Quattro ultra заключается во взаимодействии муфты полного привода с кулачковой муфтой в задней главной передаче. Она позволяет при разомкнутой муфте полного привода обездвижить раздаточную коробку (главную пару) с валом привода задней оси, разобщив их и остальную трансмиссию. Когда обе муфты размыкаются, карданный вал привода задней оси и детали задней главной передачи становятся неподвижными, что снижает потери на трение. Этим значительно экономится топливо и уменьшается выброс CO2. Обещана экономия на уровне 0,3 л/100 км.

 

Муфта полного привода Quattro ultra распределяет крутящий момент в свободной пропорции. Когда полный привод не нужен и необходимости в нем в ближайшее время не предвидится, происходит переключение на более эффективный с точки зрения расхода топлива передний привод.

При этом сначала размыкается муфта полного привода и производится оценка ходовых качеств автомобиля, движущегося на одном только переднем приводе. Если ходовые качества стабильны, размыкается кулачковая муфта в задней главной передаче.

Блок управления полным приводом постоянно отслеживает параметры вращения колес и ускорения и позволяет спрогнозировать уход автомобиля в занос за 500 мс до наступления этой негативной ситуации. Этих 500 мс достаточно для того, чтобы исполнительные механизмы Quattro ultra успел активировать полный привод.

Для подключения полного привода необходимо, чтобы кулачковая муфта в задней главной передаче снова сомкнулась. Включить ее мгновенно невозможно, так как в переднеприводном режиме коробка заднего дифференциала неподвижна. Ее нужно «раскрутить» и синхронизировать скорость ее вращения. Поэтому при включении полного привода сначала смыкается муфта полного привода, разгоняя карданный вал и соединенную с ним ведомую шестерню задней главной передачи. Когда частота вращения коробки заднего дифференциала стала примерно синхронной, активируется кулачковая муфта.

 

Вместо заключения

На выходных официальный импортер Audi AG в Республике Беларусь компания ООО «Автосалон-АВ» напомнила журналистам и поклонникам марки о возможностях полного привода Quattro. На площадке у автосалона «Audi Центр Минск» разместилась полоса препятствий, по которой кроссоверы Audi Q5 и Q7 ездили, борясь с диагональным вывешиванием, коварными роликами (они идеально имитируют лед на дороге) и брали подъем под 26 градусов. Конечно, со всеми испытаниями машины справлялись на ура. И ощутимой разницы между Q5 и Q7 не было видно ни со стороны, ни с водительского места. И это при этом, что Quattro эти моделей устроен совершенно по разным «рецептам». У Q5 — Quattro Ultra плюс «робот» S tronic. У Q7 традиционный Quattro c дифференциалом Torsen плюс 8-ступенчатый гидромеханический «автомат». Современная и очень настроенная на экономичность трансмиссия Quattro Ultra ничуть не уступала традиционному и предельно постоянному полному приводу. Младшая Q5 точно так же послушно и чутко реагировала на акселератор, позволяя в натяг преодолевать все препятствия. 

Audi Q5, в трансмиссии которой аж два сцепления: двойное у «робота» S tronic и многодисковая муфта полного привода, очень уверенно брал сложные и тяжелые внедорожные препятсвтия. По ощущениям этот кроссовер ползет в натяг не хуже, чем более традиционно сконструированный Audi Q7.

Послушные и точные реакции большого Audi Q7 на акселератор позволяют уверенно взбираться на крутой подъем. Полный привод Quattro с Torsen в центре не дает колесам ни шанса на пробуксовку.

Чтобы взобраться на такой склон, нужен не только постоянный полный привод, но и адекватная настройка электроники, имитирующей блокировки межколесных дифференциалов.

Преимущество кроссоверов Audi в том, что даже новичок за их рулем, ничего не смыслящий во внедорожном вождении, может лихо справиться с любыми выдуманными препятствиями.

Audi A5 Sportback, лавирующая между конусов на мокрой площадке, лично мне вновь напомнила о том, что полноприводная машина разгоняется гораздо эффективнее, чем тормозит. Полный привод Quattro как всегда демонстрирует высокую цепкость на скользкой поворехности дороги.

Евгений Дударев
Редакция autospot.by благодарит официального импортера Audi AG в Республике Беларусь компанию ООО «Автосалон-АВ» за приглашение на тест-драйв.

Torsen Torque-Sensing (full name Torsen traction) is a type of limited-slip differential used in automobiles.

It was invented by American Vernon Gleasman^[1] and manufactured by the Gleason Corporation. Torsen is a portmanteau of Torque-Sensing. TORSEN and TORSEN Traction are registered trademarks of JTEKT Torsen North America Inc (formerly Zexel Corporation, formerly Gleason Power Systems). All Torsen differentials have their origin in the Dual-Drive Differential that was invented and patented by Gleasman in 1958.

Use

edit

Torsen differentials can be used in one or more positions on a motor vehicle:

• center—used to apportion torque appropriately between front and rear axles on an all-wheel drive vehicle.
• rear—used to apportion torque appropriately between left and right sides in rear axles. This may be on either a rear-wheel drive or a four-wheel drive vehicle.
• front—used to apportion torque appropriately between left and right sides in front axles. This may be on either a front-wheel drive or a four-wheel drive vehicle.

A four-wheel-drive vehicle, for example, may use one, two, or three Torsen differentials.

Types

edit

As of 2008, there are three types of Torsen differentials.

1. The original Torsen T-1 (Type A) uses crossed axis helical gears to limit torque split. The Type I can be designed for higher torque bias ratios than the Type II, but typically has higher backlash and the potential for noise, vibration, and harshness (NVH) issues, and requires a precise setup/installation.
2. The later Torsen T-2 (Type B) uses a parallel gear arrangement to achieve a similar effect. There is also a specialist application of the T-2, known as the T-2R (RaceMaster).
3. The latest Torsen T-3 (Type C) is a planetary type differential, in that the nominal torque split is not 50:50. The Type C is available as single or twin version; the Torsen twin C differential has front and center differential in the same unit.

The Torsen T-3 is currently employed as the center differential in all non-Haldex Traction Audi models with a ZF-sourced automatic transmission Quattro four-wheel drive, such as: Audi A6, Audi A7, and Audi Q7. Audi uses a mechanical «Crown Wheel» center differential for all longitudinal implementations using dual-clutch transmissions, such as the 2013/14 S4/RS4. Alfa Romeo used a Torsen C twin differential in the Alfa Romeo 156 Crosswagon Q4 and also in the 159, Alfa Romeo Brera and Spider Q4 models. Also, Toyota uses a Torsen T-3 in the center differential of the 4Runner Limited, FJ Cruiser 6-speed manual, Land Cruiser, Land Cruiser Prado and Lexus GX470, with manual locking feature, and General Motors used a Torsen T-3 center differential in the transfer case of the Chevrolet TrailBlazer SS and Saab 9-7X (Aero model only).

Behaviour of Torsen differentials

edit

The Torsen differential works just like a conventional differential, but can lock up if a torque imbalance occurs, the maximum ratio of torque imbalance being defined by the torque bias ratio (TBR).^[2] When a Torsen has a 3:1 TBR, that means that one side of the differential can handle up to 3⁄4 while the other side would have to only handle 1⁄4 of applied torque. During acceleration under asymmetric traction conditions, so long as the higher traction side can handle the higher applied torque, no relative wheelspin will occur. When the traction difference exceeds the TBR, the slower output side of the differential receives the tractive torque of the faster wheel multiplied by the TBR; any extra torque remaining from applied torque contributes to the angular acceleration of the faster output side of the differential.

The TBR should not be confused with the uneven torque-split feature in the planetary-type Torsen III. The planetary gearset allows a Torsen III center differential to distribute torque unevenly between front and rear axles during normal (full traction) operation without inducing wind-up in the drivetrain. This feature is independent of the torque bias ratio.

Torsens in front and/or rear axles

edit

When a vehicle is in a turn, the outer wheel will rotate faster than the inner wheel. Friction in the differential will oppose motion, and that will work to slow the faster side and speed up the slower/inner side. This leads to asymmetric torque distributions in drive wheels, matching the TBR. Cornering in this manner will reduce the torque applied to the outer tire, leading to possibly greater cornering power, unless the inner wheel is overpowered (which is easier to do than with an open differential). When the inner tire (which has less traction due to weight transfer from lateral acceleration) is overpowered, it angularly accelerates up to the outer wheel speed (small percent wheel spin) and the differential locks, and if the traction difference does not exceed the TBR, the outer wheel will then have a higher torque applied to it. If the traction difference exceeds the TBR, the outer tire gets the tractive torque of the inner wheel multiplied by the TBR, and the remaining applied torque to the differential contributes to wheel spin up.

When a Torsen differential is employed, the slower-moving wheel always receives more torque than the faster-moving wheel. The Torsen T-2R RaceMaster is the only Torsen to have a preload clutch. So, even if a wheel is airborne, torque is applied to the other side. If one wheel were raised in the air, the regular Torsen units would act like an open differential, and no torque would be transferred to the other wheel. This is where the parking brake «trick» can help out. If the parking brake is applied, assuming that the parking brake applies even resistance to each side, then the drag to the airborne side is «multiplied» through the differential, and TBR times the drag torque is applied to the other side. So, the ground side would see (TBR X drag torque) minus drag torque, and that may restore motion either forward or in reverse. In Hummer/HMMWV applications, there are both front and rear Torsen differentials, so the use of the main brakes will operate this «trick» on both axles simultaneously.

Torsen users

edit

Torsen differentials are used in many of the various Audi quattro models, excluding the A3 and S3 and TT, which have transverse-mounted engines and use Haldex Traction 4WD systems.

It is also used in the third- and fourth-generation Toyota Supra (Optional) and third-generation Toyota Soarer, the B5 platform revision of the Volkswagen Passat 4motion (based upon the Audi A4), Mazda MX-5/Miata 1994 to 1995 have a Torsen Type I and late 1995 to 2002 models have a Torsen Type II, the 2002-2003 model year of the Nissan Maxima SE 6 speed manual, the Honda S2000, and 1999-2002 S15 Nissan Silvia Spec R. The Lancia Delta Integrale, the Peugeot 405 T16, as well as the 1999-2002 model Pontiac Firebird and Chevrolet Camaro, had a Torsen differential. Rover group fitted Torsen type 1, and later type 2, units to their range of high performance front wheel drive turbo models (220, 420, 620ti, and 800 Vitesse). The use of the Torsen differential was preferred by Rover group; it is much better at controlling wheel spin on front wheel drive vehicles than electronic systems which reduce engine power and therefore performance.

The Humvee uses two Torsens, front and rear, with a normal manually lockable center differential (NVG242HD AMG transfer case) in the center.

Other users of the Torsen limited-slip differential include the Toyota GT86 and the Subaru BRZ, both released in 2012.

The first Ford company vehicle to use a Torsen differential was the 2002 Ford Ranger FX4, renamed in 2003+ years to FX4 Level II, all of which used T-2R in the rear differential only. Starting in 2012, the Ford F-150 SVT Raptor uses a front Torsen differential and the Ford Mustang Boss 302 uses a rear Torsen differential.

AMG offered Torsen differentials as an option as early as 1988 for new as well as for retrofitting for 107, 116, 123, 126 series Mercedes Benz cars.

Toyota Altezza (sold in Europe, the U.S. and Canada as Lexus IS200 and IS300) came with a Torsen differential. For Lexus models it was included with all IS300 models with manual transmission and with the IS200 Sport, and was optionally factory equipped with automatic transmission. The Toyota Altezza was standard on all manual transmission SXE10 models (with the 5th-generation Beams 3S-GE engine and J160 6-speed manual transmission).

Torsen applications

edit

Center

edit

• Alfa Romeo Q4 versions: 156 Crosswagon & Sportwagon, 159, Brera & Spider Q4
• Quattro versions of Audi:
  • Audi Quattro (1987-current)
  • Audi 80 & 90, Audi S2, Audi RS2 Avant
  • Audi 100 / Audi 200 / Audi 5000
  • Audi Coupé quattro
  • Audi A4, Audi S4, Audi RS4
  • Audi A5, Audi S5, Audi RS5
  • Audi A6, Audi S6, Audi RS6
  • Audi A7, Audi S7, Audi RS7
  • Audi A8, Audi S8
  • Audi allroad quattro
  • Audi Q5, Audi SQ5
  • Audi Q7, Audi SQ7
  • Audi Q8, Audi SQ8, Audi RSQ8
  • Audi V8 (manual transmission)
• Chevrolet TrailBlazer SS
• Land Rover: Land Rover Discovery(L319) (L462), Land Rover Defender (L663), Range Rover (L322),(L405),(L460),Range Rover Sport (L320),(L494),(L461)
• Lexus GX, LS 600h / LS 600h L, LX, Lexus IS
• Mitsubishi Triton 5th Generation
• Saab 9-7X Aero
• Toyota: 4Runner (All 4WD 4Runner from 2003-2009) and 4Runner Limited (2010 to present), FJ Cruiser 6-speed manual, Toyota Landcruiser 200, Toyota Landcruiser 120/150, Toyota Fortuner, Toyota Land Cruiser Prado, Toyota Sequoia, Toyota Celica GT-Four/All-trac ST165, ST185, ST205, Toyota Caldina GTT and GT-Four
• Volkswagen: Passat (badged as 4motion) (B5 platform), Amarok (permanent 4motion version only), Touareg (2011 to present, without offroad package)

Center and rear

edit

• Audi V8 with manual transmission

Front and rear axles

edit

• Humvee
• Mitsubishi Pajero Evolution^[3]
• Toyota GR Yaris

Front axle only

edit

• Honda/Acura Integra Type R
• Alfa Romeo: GT, 147 Q2
• Honda Civic Si (2006-current)
• Honda Civic 1.8 VTi Europe & UK (5-door & Aerodeck Wagon, 1996–2000)
• Ford Focus RS
• Mitsubishi Pajero
• Nissan Maxima SE 6 Speed manual
• Nissan Sentra SE-R Spec-V
• Oldsmobile Calais W41 (7 cars equipped from the factory, C41 option code)
• Oldsmobile Achieva W41 (7-10 cars equipped from the factory, C41 option code)
• Rover 200 Coupe Turbo, 200 BRM/LE, 220 Turbo, 420 Turbo, 620 Ti, 820 Vitesse (200PS version only)
• Honda Accord Type R
• Subaru Impreza STI (2005-current)
• Ford F-150 SVT Raptor (2012-current)
• Renault Megane RS
• Peugeot RCZ R
• Peugeot 208 GTI by Peugeot Sport
• Peugeot 308 GTI by Peugeot Sport

Rear axle only

edit

• AMG retro-fitted and optional for: 107, 116, 123, 126 Mercedes cars
• Audi V8 with automatic transmission
• Audi R8
• Alfa Romeo: 155 Q4, 164 Q4
• BMW Z3^{[citation needed]}
• Citroën BX 4×4 with ABS (same as Peugeot 405 4×4)
• Dodge/Ram Heavy Duty Equipped with 11.5 AAM Rear Axle (2003-current)
• Ford Ranger FX4 2002 only, Ranger FX4 Level II (2003-2009)
• Honda S2000
• Hyundai Genesis Coupe
• Lancia Delta Integrale
• Lexus IS, Lexus IS F, Lexus LC, Lexus LFA, Lexus RC F, Lexus GS F , Lexus LS 460 F Sport trim
• Maserati Biturbo
• Mazda: Miata/MX-5 (option on 1994-2005 manual transmission models), RX-7
• Nissan Silvia S15 SpecR
• Nissan Skyline R34 GTT, 25GT-X, 25GT-V Manual
• Peugeot 405 4×4 with ABS (same as Citroën BX 4×4)
• Peugeot 505 turbo sedan (1989 only)
• Subaru Impreza WRX STI (2007–current)
• Toyota Caldina ST215-W only^[4]
• Toyota Celica GT-Four, Toyota Supra, Toyota Soarer, Toyota Aristo, Toyota Mark II, Toyota Chaser, Toyota Cresta, Toyota Verossa, Toyota Altezza, Toyota RAV4, Toyota MR2 Spyder, Limited, Toyota GR Yaris
• Pontiac Firebird 4th Generation (1999-2002)
• Chevrolet Camaro 4th Generation (1999-2002)
• Chevrolet Camaro SS, Pontiac Firehawk & Comp T/A 4th Generation (optional in 1996-1997)
• Subaru Legacy Spec. B (2007-2009 in US market)
• 2012 and 2013 Ford Mustang Boss 302, option. Standard on Laguna Seca Edition.
• 2014 Ford Mustang Shelby GT500, option.
• 2014 Ford Mustang GT, included in GT Track Package.
• 2015-2017 Ford Mustang GT, included in Performance Package.
• Toyota GT86 (also sold as the Subaru BRZ and Scion FR-S in various markets)
• Ford F-450/500 Super Duty (1999-current)

References

edit

External links

edit

• 3D Animation of a Torsen Differential
• Torsen Traction official site
  • Torsen traction control article (PDF)
• Torvec IsoTorque
• Popular Science article
• Torsen in LEGO
• Article from 1915 about the Muehl differential, a similar device