торсен что такое ауди
Устройство и принцип работы дифференциала Torsen
Дифференциал Торсен (Torsen) – это разновидность самоблокирующегося червячного дифференциала повышенного трения. Как и любой другой дифференциал, он предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами либо между ведущими мостами. Название механизма происходит от словосочетания Torque Sensing, что переводится как «чувствительный к крутящему моменту». Рассмотрим принцип работы, основные компоненты, а также плюсы и минусы данного устройства трансмиссии разных поколений.
Принцип работы
Торсен является червячным самоблокирующимся дифференциалом. Это означает, что автоматическая блокировка дифференциала происходит при разности крутящих моментов на корпусе механического устройства и его на приводном вале. Сам дифференциал состоит из ведомых и ведущих червячных шестерен, которые называют “полуосевыми” и “сателлитами” соответственно. Червячная шестерня имеет одну особенность: она не вращается от других шестерен, однако сама может приводить во вращение другие шестерни. Это свойство (расклинивание) позволяет частично блокировать дифференциал.
Если колеса автомобиля имеют хорошее сцепление с дорожным покрытием и движутся плавно, то крутящий момент между осями распределяется в равных отношениях. При резком увеличении крутящего момента ведущие червячные шестерни пытаются начать движение в противоположную сторону. Ведомые шестерни перегружаются, блокируются выходные валы, а лишний крутящий момент от двигателя машины передается на другую ось.
Межколесный самоблокирующийся червячный дифференциал включается в работу при проскальзывании одного из колес. При пробуксовке падает крутящий момент на одном колесе, Торсен блокируется и передает крутящий момент от двигателя машины на другое колесо. Блокировка буксующего колеса при этом является частичной, а степень блокировки зависит от того, насколько сильно уменьшилась величина крутящего момента.
Самоблокирующийся дифференциал Torsen может максимально перераспределить крутящий момент до соотношения 7:1 (86%:14%).
Устройство и основные компоненты
Рассмотрим, из каких основных элементов состоит Торсен:
Отметим, что данная разновидность самоблокирующегося дифференциала обладает наиболее совершенной конструкцией.
Поколения дифференциала Torsen
Самоблокирующийся дифференциал Torsen имеет три поколения:
Преимущества и недостатки
Начнем с достоинств дифференциала Torsen:
Недостатки дифференциала Торсен:
Применение
Самоблокирующийся дифференциал Torsen используют как в качестве межколесных, так и в качестве межосевых устройств распределения крутящего момента. Широкую известность получил дифференциал Torsen Audi Quattro. В современных полноприводных автомобилях данное механическое устройство устанавливается довольно часто. Отметим, что межосевой дифференциал Torsen используется практически на всех автомобилях Hummer.
Популярность устройства распределения крутящего момента Торсен обусловлена отсутствием связи с какой-либо электроникой или муфтами. Данный элемент трансмиссии – это сравнительно простой механизм, отличающийся мгновенным срабатыванием и отсутствием негативного влияния на процесс торможения. Именно поэтому дифференциал данного типа используют в своих автомобилях ведущие автопроизводители.
«СумаS6ствие». Часть 1-2: Задний редуктор? — «Torsen inside»
Пришло время вернуться к вопросам нами всеми обожаемой трансмиссии, ибо тема обширная и вопросов по ней обычно возникает масса, равно как и противоречий. Собственно и информации в данной области тоже валом, однако сколько не читай, а вопросы периодически появляются, соответственно поиск ответов опять же занимает время. Я не планирую открывать Америку, а скорее хочу немного собрать в кучу ту информацию, что может помочь определиться с решением «надо-не надо», ну а если все-таки «надо», то что же именно искать, ну и бонусом то, что довелось пощупать своими руками.
Суть рассматриваемого нами устройства? Да собственно все просто, она заключается в том, чтобы исключить проскальзывание колес задней оси, в зависимости от коэффициента сцепления с дорожным покрытием, путем перераспределения поступающего на колеса крутящего момента. При равном коэффициенте сцепления под обоими колесами ведет себя, как обычный свободный дифференциал. Перераспределение крутящего момента (самоблокирование) возможно только при наличии «преднатяга», то есть при одном вывешенном колесе второе будет стоять на месте, как и в случае со свободным диффом. Абсолютно такая же суть, как и у межосевого торсена в коробке передач, только тот это делает между осями. Принцип работы указанного выше дифференциала можно так же почитать на просторах интернета, если хочется еще больше грязных подробностей, хотя основные постулаты я расписал)
Для чего оно вообще может быть нужно? Ну тут как бы стандартные ответы:
1. Исключение (скорее уменьшение) пробуксовки колес на скользком покрытии и на разном покрытии под левым и правым колесом
2. Увеличение проходимости по разного рода снегам/грязюкам
3. Увеличение устойчивости авто на трассе, улучшение управляемости автомобиля.
Ну или что-то подобное закладывали производители в данное техническое решение. Звучит это конечно многообещающе, даже обнадеживающе, однако здесь сразу стоит обратить внимание – редуктор с самоблокирующимся торсеном не панацея от всех выше указанных проблем при вождении авто.
Ну а теперь пришло время обратиться к тому, что имеют на борту наши кровные собратья в кузове C4/4A (обожаемые нами модели A6 и 100, а также S6 и S4 в ту же каску), поскольку озвученные проблемы являются повсеместными и борьба с ними идет давно.
Поколение Audi 100/S4 получило в свое распоряжение задний редуктор с жесткой блокировкой, которая включается с кнопки в салоне. При этом механизм внутри редуктора жестко блокирует свободный дифференциал внутри заднего моста, таким образом задние колеса вращаются как на одном жестком валу, с одинаковой скоростью. Данная система имеет ряд особенностей (ну или недостатков, если кому больше нравится) – на трассе применение данной схемы несовместимо с безопасным/комфортным вождением (принцип систем полного привода «part-time»), управление требует вмешательства водителя и исправность органов управления.
Следующее поколение Audi A6/S6 также не осталось обделено в данном направлении, однако в нашем случае мух от котлет отделили). Поскольку прогресс на месте стоять не должен, то нам досталась чисто электронная система, непосредственной связи с трансмиссией она не имеет. Внутри заднего моста расположился обычный свободный дифференциал, ничем и никак не блокирующийся. Исключение пробуксовок колес реализовано посредством электронной системы EDL, которая по сути является дополнительной функцией к системе ABS, собственно и работает она через нее же. А именно: посредством датчиков частоты вращения колеса сравнивает скорости вращения колес, колесо, скорость которого существенно отличается от остальных притормаживается посредством тормозного суппорта, тем самым как бы имитируя его сцепление с дорогой. Притормаживание буксующего (вывешенного) колеса призвано заставить свободный дифференциал передать вращение на стоящее колесо (опять имитация якобы блокировки дифференциала, но по факту сами понимаете, что это далеко не блокировка). Минусы есть, т.к. работоспособность напрямую зависит от здоровья тормозной системы и ABS автомобиля, из плюсов – работает без участия водителя, не имеет ограничений по ландшафту и скорости применения.
Итого, вкратце мы пробежались по трем системам, которые стоят или возможны к установке. Каждая вполне себе жизнеспособна, с чем жить и что ставить – каждый решает сам, но для этого нужны еще кое-какие параметры о которых я напишу ниже. Лично меня обуздал огромный интерес и любопытство, так же я больше люблю механические, нежели электрические системы, ну и в довесок нет-нет, да выскакивающие посты об установке сего девайса себе в ж*пу…простите, автомобилю) Решено было ставить.
О том, что нам понадобится знать при установке.
Значит начнем с простого – на всех ФАУ в заднем редукторе сидит торсен, без исключения. Редукторов два вида, имеют маркировку AFV и AXZ, но об их разнице поговорим позже. Сейчас о том, что может потянуть установка:
1. Геометрические размеры самого корпуса редуктора абсолютно идентичны аналогичным параметрам наших родных редукторов.
Torsen vs. Haldex
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».
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.
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.
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.
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?
Рассуждения про Torsen(quattro), оставлю это здесь, чисто для себя:)
Сохраню это у себя, рассуждения человека с аудиклуба.
«Здравствуйте, сам я не владею кватрой, но машиной заинтересовался, тоже видел то самое видео которое предоставил Belkov, я пришел к определенным выводам, хочу прокомментировать именно то самое видео которое выложил автор темы, на самом деле таких видео очень много, и наиболее часто встречаются в неофициальных рекламах БМВ, там БМВ Хдрайв сравнивается с кватрой. Итак;
Диф Торсен устроен следующим образом. По своей сути он является открытым дифом, и точка, иначе смысл его вообще теряется, ведь сам диф как мезанизм стал устанавливаться на авто для того чтобы автомобиль мог нормально проходить повороты, почему и зачем всем я уверен понятно.
Торсен не блокируется как в Жигуаре Нива. Торсен способен передавать крутящий момент ВНИМАНИЕ с КОЛЕСА, или, если торсен межосевой, как в кватре, то с ОСИ на ту ось которая имеет сцепление колесами с дорогой, ВНИМАНИЕ СНОВА, с применением коэфициента! Т.е. к примеру если на буксующем колесе сопротивление есть, но оно буксует, то то самое сопротивление в виде крутящего момента, множится на коэфициент, который в отличии от обычного дифа больше 1, т.е. если к примеру вы попали задком в песок, и задняя ось буксует то торсен это самое сцепление с песком множит к примеру на 1.5 и передает на переднюю ось, НО ЕСЛИ ОСЬ ВЫВЕШЕНА или находится на стенде где сопротивление приближено к 0, то сколько раз 0 ни умножай хоть на 100 получится все равно 0, 0х1.5=0 равно как и 0х100=0. К кватры следующая раскладка, между осями торсен, между колесами обычные дифы, и следовательно если хотябы 1 колесо вывесить то сопротивление на нем равно 0, включается межколесный диф и торсен, обычный диф крутит одно колесо, при этом торсен не чувствует ни одного ньютонометра сопротивления, и тоже работает как открытый диф. Т.е. торсен в первую очередь позиционируется как полный привод для асфальта, для песка грунта травы и т.д. где есть сопротивление при пробуксовки.
Теперь еще один немаловажный факт, если кто не заметил, на видео выложенном в первом посте автором отлично видно, как же все таки автомобиль сьезжает со стенда, я сначала подумал что с помощью ручника, а фига. Импульс или резкий разгон, в механизме торсена воспринимается как некая нагрузка на ось, даже когда она вывешена, т.е. на видео мужик не насмехается над кватрой и не антирекламирует ее, он просто не комментировал как он это делает, на самом деле посмотрите внимательно, когда кватра стоит на месте то колеса крутятся на ХХ, т.е. первая передача 600-800 об/м, нагрузки нет, при этом он медленно включил трансмиссию, т.е. газ вообще не трогал, если ручка то аккурат сцепление отпустил а если АКПП то аккурат отпустил тормоз, при этом посмотрите когда он сьезжает со стенда он газ в пол нажал, торсен воспринял это как нагрузочку, нагрузочка уже равна не 0 а больше, следовательно есть что перемножить и перекинуть на вторую ось, вот так и сьехал мужик со стенда, без ручника.
И третье, этот, на первый взгляд, минус, а на самом деле просто особенность, компенсируется обыкновенной системой противобукса, или ESP, вобщем той системой которая притормаживает ось и колесо если та буксует, тогда момент на ось обеспечен и у торсена всегда будет под рукой число которое можно перемножить и отпрвить на вторую ось.
Как же в итоге ездить на кватре?
1. Смело покупаем кватру :[:]||||||
2. Спрашиваем, если уж вам так неспокойно, у продавца есть ли на ней система противобукса, или ESP, к сожалению в этом вопросе еще не разбирался.
3. И ездиим на ней, как на любом другом седане по городу, между городами, по родине нашей и далее если нужно, ну вобщем как на любой другой машине седан. При этом с торсеном на твердой поврхности будет похоже отменная управляемость, ибо например когда машина стартует, то максимальное сцепление обеспечивается на задних колесах, с этим фактом соглашаемся с мерседесо-бмв-водами, и в момент разгона торсен как раз назад и перекинет основной напряг, причем моментально это сделает, быстрее любой электроники Хдрайва и т.д. и всяких там вискомуфт, вобщем наслаждаемся поездкой каждый раз.
4. На снегу и льду паркуемся не газом в пол а в натяг, на зимнем режиме или на 2 передаче, ну вобщем по людски а не по женски
5. Если ситуация с буксом имеет место быть, т.е. не помогает даже 2 передача и аккуратный газ, и при этом электроники подтормаживающей буксующую ось/колесо нету, то имитируем сцепление с дорогой импульсом, или если позволяют условия резком разгоном, то газуем, в любом случае газуем и торсен выполнит свою работу, как на видео где ауди якобы бессильна, мужик просто газанул и торсен передал момент на вторую ось. Вот и все, тем более на видео ось попросту лишена всякой нагрузки, а на снегу и даже льду все же нагрузка есть и есть что множить и передавать на вторую ось, так что ситуация при которой вам прийдется имитировать сцепление с дорогой будет иметь место как раз на таком стенде как на видео, так же на домкрате или суровом бездорожье, для котрого кватру не берут.
7. Если вас не устраивает расклад в пункте 6, то в пункте 2 у продавца досканально спрашиваете есть ли на этой машине система подротмаживающая буксующее колесо или нет.
Если я где то ошибся, то убедительно прошу поправить меня, т.к сам нахожусь в стадии осознания работы торсен, к сожалению в ютубе и т.п. нет видео где на пальцах обьяснялась бы работа торсена, аналогично видео разработанному годах в 50 где на пальцах и на моделях подробно обьясняется как работает обычный диф. А видео где уже собранная конструкция во всю работает, понять суть сложно т.к. крутится вся конструкция, и при этом большенство видео как раз показывает работу торсена как раз в качестве открытого дифа а момент передачи момента нигде на видео не показан. Так что прошу критиковать мое обьяснение торсена для, взаимного понимания, или субьективного понимания данного процесса всеми кому это хочется. :drunk2:»