Torsen - Torsen

Différentiel Torsen d'une Audi quattro

Torsen Torque-Sensing (nom complet Torsen traction ) est un type de différentiel à glissement limité utilisé dans les automobiles .

Il a été inventé par l' américain Vernon Gleasman et fabriqué par la Gleason Corporation . Torsen est un portemanteau de Torque-Sensing . TORSEN et TORSEN Traction sont des marques déposées de JTEKT Torsen North America Inc (anciennement Zexel Corporation, anciennement Gleason Power Systems). Tous les différentiels Torsen ont leur origine dans le différentiel à double entraînement qui a été inventé et breveté par Gleasman en 1958.

Utilisation

Les différentiels Torsen peuvent être utilisés dans une ou plusieurs positions sur un véhicule automobile :

  • centre —utilisé pour répartir le couple de manière appropriée entre les essieux avant et arrière sur un véhicule à traction intégrale .
  • arrière —utilisé pour répartir le couple de manière appropriée entre les côtés gauche et droit des essieux arrière. Cela peut être sur un véhicule à propulsion ou à quatre roues motrices.
  • avant —utilisé pour répartir le couple de manière appropriée entre les côtés gauche et droit des essieux avant. Cela peut être sur un véhicule à traction avant ou un véhicule à quatre roues motrices.

Un véhicule à quatre roues motrices, par exemple, peut utiliser un, deux ou trois différentiels Torsen.

Les types

En 2008, il existe trois types de différentiels Torsen.

  1. Le Torsen T-1 d'origine (Type A) utilise des engrenages hélicoïdaux à axes croisés pour limiter la répartition du couple. Le type I peut être conçu pour des rapports de polarisation de couple plus élevés que le type II, mais a généralement un jeu plus élevé et un potentiel de problèmes de bruit, de vibration et de dureté (NVH), et nécessite une configuration/installation précise.
  2. Le dernier Torsen T-2 (Type B) utilise un agencement d' engrenages parallèles pour obtenir un effet similaire. Il existe également une application spécialisée du T-2, connue sous le nom de T-2R (RaceMaster) .
  3. Le dernier Torsen T-3 (Type C) est un différentiel de type planétaire , en ce sens que la répartition du couple nominal n'est pas de 50:50. Le Type C est disponible en version simple ou double ; le différentiel Torsen twin C a un différentiel avant et central dans la même unité.

Le Torsen T-3 est actuellement utilisé comme différentiel central dans tous les modèles Audi non Haldex Traction avec une transmission automatique Quattro à quatre roues motrices de source ZF , tels que: Audi A6 , Audi A7 et Audi Q7 . Audi utilise un différentiel central mécanique "Crown Wheel" pour toutes les implémentations longitudinales utilisant des transmissions à double embrayage, telles que la 2013/14 S4/RS4. Alfa Romeo a utilisé un double différentiel Torsen C dans l' Alfa Romeo 156 Crosswagon Q4 et également dans les modèles 159 , Alfa Romeo Brera et Spider Q4. En outre, Toyota utilise un Torsen T-3 dans le différentiel central du 4Runner Limited, du FJ Cruiser manuel à 6 vitesses, du Land Cruiser , du Land Cruiser Prado et du Lexus GX470 , avec fonction de verrouillage manuel, et General Motors a utilisé un centre Torsen T-3 différentiel dans la boîte de transfert des Chevrolet TrailBlazer SS et Saab 9-7X (modèle Aero uniquement).

Comportement des différentiels Torsen

Le différentiel Torsen fonctionne exactement comme un différentiel classique , mais peut se bloquer en cas de déséquilibre de couple, le rapport maximum de déséquilibre de couple étant défini par le rapport de polarisation de couple (TBR). Quand un Torsen a 3: 1 TBR, cela signifie que d' un côté du différentiel peut gérer jusqu'à 3 / 4 tandis que l'autre aurait à manipuler seulement 1 / 4 de couple appliqué. Pendant l'accélération dans des conditions de traction asymétrique , tant que le côté de traction plus élevé peut gérer le couple appliqué plus élevé, aucun patinage relatif des roues ne se produira. Lorsque la différence de traction dépasse le TBR, le côté de sortie le plus lent du différentiel reçoit le couple de traction de la roue la plus rapide multiplié par le TBR ; tout couple supplémentaire restant du couple appliqué contribue à l' accélération angulaire du côté sortie plus rapide du différentiel.

Le TBR ne doit pas être confondu avec la fonction de répartition inégale du couple dans le Torsen III de type planétaire. L'engrenage planétaire permet à un différentiel central Torsen III de répartir le couple de manière inégale entre les essieux avant et arrière pendant le fonctionnement normal (traction complète) sans induire un enroulement dans la transmission. Cette caractéristique est indépendante du rapport de polarisation de couple.

Torsens dans les essieux avant et/ou arrière

Lorsqu'un véhicule est dans un virage, la roue extérieure tournera plus vite que la roue intérieure. La friction dans le différentiel s'opposera au mouvement, et cela fonctionnera pour ralentir le côté le plus rapide et accélérer le côté le plus lent/intérieur. Cela conduit à des distributions de couple asymétriques dans les roues motrices, correspondant au TBR. Les virages de cette manière réduiront le couple appliqué au pneu extérieur, ce qui entraînera peut-être une plus grande puissance de virage, à moins que la roue intérieure ne soit surpuissante (ce qui est plus facile à faire qu'avec un différentiel ouvert). Lorsque le pneu intérieur (qui a moins de traction en raison du transfert de poids de l'accélération latérale) est surpuissant, il accélère angulairement jusqu'à la vitesse de la roue extérieure (petit pourcentage de patinage des roues) et le différentiel se bloque, et si la différence de traction ne dépasse pas le TBR , la roue extérieure se verra alors appliquer un couple plus élevé. Si la différence de traction dépasse le TBR, le pneu extérieur obtient le couple de traction de la roue intérieure multiplié par le TBR, et le couple restant appliqué au différentiel contribue au patinage de la roue.

Lorsqu'un différentiel Torsen est utilisé, la roue la plus lente reçoit toujours plus de couple que la roue la plus rapide. Le Torsen T-2R RaceMaster est le seul Torsen à avoir un embrayage de précharge . Ainsi, même si une roue est en vol, le couple est appliqué de l'autre côté. Si une roue était soulevée en l'air, les unités Torsen ordinaires agiraient comme un différentiel ouvert et aucun couple ne serait transféré à l'autre roue. C'est là que le "truc" du frein de stationnement peut aider. Si le frein de stationnement est appliqué, en supposant que le frein de stationnement applique une résistance égale de chaque côté, la traînée du côté aéroporté est « multipliée » par le différentiel, et TBR multiplié par le couple de traînée est appliqué de l'autre côté. Ainsi, le côté sol verrait (couple de traînée TBR X) moins le couple de traînée, et cela peut restaurer le mouvement vers l'avant ou vers l'arrière. Dans les applications Hummer/ HMMWV , il existe à la fois des différentiels Torsen avant et arrière, donc l'utilisation des freins principaux actionnera cette "astuce" sur les deux essieux simultanément.

Utilisateurs de Torsen

Les différentiels Torsen sont utilisés dans de nombreux modèles Audi quattro , à l'exception des A3 et S3 et TT , qui ont des moteurs montés transversalement et utilisent des systèmes Haldex Traction 4WD.

Il est également utilisé dans les troisième et quatrième générations de Toyota Supra (en option) et Toyota Soarer de troisième génération , la révision de la plate-forme B5 de la Volkswagen Passat 4motion (basée sur l' Audi A4 ), Mazda MX-5/Miata 1994 à 1995 ont un Torsen Type I et les modèles fin 1995 à 2002 ont un Torsen Type II, l'année modèle 2002-2003 de la Nissan Maxima SE 6 vitesses manuelle, la Honda S2000 et 1999-2002 S15 Nissan Silvia Spec R. La Lancia Delta Integrale , la Peugeot 405 T16, ainsi que les modèles 1999-2002 Pontiac Firebird et Chevrolet Camaro , avaient un différentiel Torsen. Le groupe Rover a équipé des unités Torsen de type 1, puis de type 2, dans sa gamme de modèles turbo à traction avant hautes performances (220, 420, 620ti et 800 Vitesse). L'utilisation du différentiel Torsen a été préférée par le groupe Rover; il est bien meilleur pour contrôler le patinage des roues sur les véhicules à traction avant que les systèmes électroniques qui réduisent la puissance du moteur et donc les performances.

Le Humvee utilise deux Torsens, à l'avant et à l'arrière, avec un différentiel central normal verrouillable manuellement (boîte de transfert NVG242HD AMG) au centre.

Parmi les autres utilisateurs du différentiel à glissement limité Torsen, citons la Toyota 86 et la Subaru BRZ, toutes deux sorties en 2012.

Le premier véhicule de l'entreprise Ford à utiliser un différentiel Torsen était le Ford Ranger FX4 2002, renommé en 2003+ en FX4 Niveau II, tous utilisant le T-2R dans le différentiel arrière uniquement. À partir de 2012, le Ford F-150 SVT Raptor utilise un différentiel Torsen avant et le Ford Mustang Boss 302 utilise un différentiel Torsen arrière.

AMG a proposé des différentiels Torsen en option dès 1988 pour les voitures neuves ainsi que pour la modernisation des voitures Mercedes Benz des séries 107, 116, 123 et 126.

La Toyota Altezza (vendue en Europe, aux États-Unis et au Canada sous les noms de Lexus IS200 et IS300) était équipée d'un différentiel Torsen. Pour les modèles Lexus, il était inclus avec tous les modèles IS300 avec transmission manuelle et avec l'IS200 Sport, et était en option équipé en usine d'une transmission automatique. La Toyota Altezza était de série sur tous les modèles à transmission manuelle SXE10 (avec le moteur Beams 3S-GE de 5e génération et la transmission manuelle J160 à 6 vitesses).

Applications Torsen

Centre

Centre et arrière

  • Audi V8 avec transmission manuelle

Essieux avant et arrière

Essieu avant uniquement

Essieu arrière uniquement

Les références

Liens externes