Torsen, czyli napęd 4x4 i prosty mechanizm różnicowy!

Co zrobić, aby napęd 4x4 był maksymalnie efektywny? Musi reagować na zmieniające się warunki drogowe. Powinien przekazywać więcej siły na te koła, które dysponują większą przyczepnością i starać się odzyskiwać trakcję tam, gdzie opona ją utraciła. Jednym z mechanizmów pozwalających na wykonywanie tych zadań jest Torsen. I choć ten mechanizm o ograniczonym poślizgu został opatentowany w roku 1918, prawdziwy renesans zaczął przeżywać dopiero pod koniec XX wieku. A wszystko w dużej mierze za sprawą Audi oraz legendarnego już napędu Quattro.

Torsen, czyli mechanizm na jednej osi lub centralny

Nazwa Torsen to zbitka dwóch wyrazów - TORque (czyli moment) oraz SENsing (czyli wyczucie). Z technicznego punktu widzenia przekładnia składa się z kół zębatych o zębach śrubowych. Te generują dużą siłę tarcia. Koło ślimakowe obraca się swobodnie. Koła ślimacznicy mają z kolei tendencję do blokowania się. Kiedy tak się dzieje? Głównie wtedy, gdy między koła pojawia się różnica prędkości obrotowej - a to oznacza, że dochodzi do poślizgu. Charakter pracy przekładni Torsen sprawia, że może być ona stosowana w napędzie 4x4 zarówno jako centralny mechanizm różnicowy, jak i mechanizm służący do rozdziału momentu obrotowego na jednej osi.

Zobacz również: Napęd 4x4 - jakie rozwiązania oferują producenci?

Torsen sprawdza się w charakterze centralnego mechanizmu różnicowego w systemach 4x4, w których transfer mocy na cztery koła odbywa się w trybie ciągłym. Warto w tym momencie powiedzieć, że nie ma jednego typu przekładni. Obecnie stosowane są trzy. T-1 to przekładnia śrubowa o zębach kołowo-łukowych, a T-2 walcowa o zębach śrubowych. Mają one ze sobą tyle wspólnego, że są najczęściej spotykane w pojazdach, w których w normalnych warunkach trakcyjnych rozdział mocy odbywa się w stosunku 50:50 między przednią a tylną osią. Stosunek ten zmienia się dopiero w razie wystąpienia uślizgu jednego z kół.

Trzy wersje mechanizmu Torsen. Trzecia jest… sportowa!

Przy okazji systemu Torsen T-1 i T-2 warto wspomnieć o tym, że moment obrotowy docierający do osi obciążonej i tak może być wyłącznie kilkukrotnie wyższy od momentu dostarczonego do osi, na której pojawił się poślizg. To minimalizuje efektywność pracy systemu i sprawia, że sprawdza się, jednak głównie w pojazdach o niższej sprawności silnika i charakterze raczej rodzinnym. Absolutnie nie pasuje np. do sportowych możliwości, setek koni mechanicznych i dbałości o idealną trakcję. Dlatego pojazdy sportowe korzystają z mechanizmu Torsen T-3, czyli przekładni walcowej o zębach śrubowych z uzębieniem wewnętrznym.

Zobacz również: Sprzęgło wielopłytkowe, czyli serce dołączanego napędu 4x4

Co daje trzecia generacja systemu? Wpływa na dwa zasadnicze parametry. Po pierwsze sprawia, że w przypadku Torsena T-3 podział momentu obrotowego między przednią a tylną oś w warunkach dobrej przyczepności może zawierać się w przedziale od 65:35 do 35:65. Tym samym nie musi wynosić stałego 50:50 i może się zmieniać. Po drugie współczynnik blokowania może sięgnąć 20 czy nawet 30 proc.

Torsen: awarie to raczej nie jego problem!

W mechanizmie typu Torsen kluczowe są dwa fakty. Po pierwsze pracuje on czysto mechanicznie! Do płynnego przepływu momentu obrotowego między osie lub koła nie wymaga on żadnej ingerencji elektroniki! Po drugie solidna konstrukcja i budowa oparta o koła zębate sprawiają, że mechanizm zużywa się w niezwykle wolnym tempie. A to oznacza że pod pewnymi warunkami może być bezawaryjnie eksploatowany latami. O jakich warunkach mowa? Koła zębate pracują w kąpieli olejowej. Tym samym smarowidło warto regularnie wymieniać. Jak regularnie? Zapaleńcy Audi dla przykładu radzą zalewać w Torsenie w Quattro nowy olej co 5 lat lub jakieś 100 tysięcy kilometrów. Interwał nie jest zatem mocno wymagający.