Дифференциал Torsen. Устройство и принцип действия

Дифференциал Torsen ⭐ (TORque SENsing — чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.

На полый приводной вал 2 корпуса дифференциала передается крутящий момент от коленчатого вала через элементы трансмиссии. На общей оси сателлитов расположены прямозубые шестерни 5 и червячные сателлиты 6.

Рис. Межосевой дифференциал Torsen:
1 – корпус дифференциала; 2 – полый приводной вал корпуса дифференциала; 3 – вал привода передней оси; 4 – вал привода задней оси; 5 – прямозубые шестерни; 6 – червячные сателлиты;  7 – червячная шестерня привода передней оси; 8 – червячная шестерня привода задней оси

Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых червячных шестерен привода передней  оси 7, задней 8 и ведущих (сателлитов) червячных шестерен 6. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но са­ми не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала.

При вращении приводного вала вращается и корпус дифференциала, толкая оси сателлитов. При движении по асфальту дифференциал Torsen распределяет крутящий момент между осями поровну. При низких значениях входного крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала (движение по асфальту), шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличи­вается (колеса одной оси начинают проскальзывать), набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала привода передней и задней оси блокируются. Но стоит только колесам одной оси начать проскальзывать, крутящий момент перебрасывается на ту ось, колеса которой имеют лучшее сцепление с покрытием.

В зависимости от величины передаточного числа и конструкции дифференциала, крутящий момент может распределяться по осям автомобиля в соотношении от 2,5:1 (60 % : 40 %) до 6:1 (84 % : 16 %) или даже до 7:1 (86 % : 14 %), а также распределяться в любых промежуточных значениях.

Дифференциал Torsen имеет линейную характеристику, перераспределение крутящего момента происходит практически мгновенно и он не оказывает влияния на процесс торможения,  в отличие от вязкостной муфты, где на разогрев силиконового вещества и его застывание требуется некоторое время. Эти свойства механизма обусловили его широкое использование в качестве межко­лесных и межосевых дифференциалов автомобилей. Основным недостатком является сложность его изготовления и сборки и, как следствие, высокая стоимость.

Видео: Принцип работы дифференциала Torsen