結構及原理
有別與其他類型的扭矩感應式限滑差速器,托森式限滑差速器主要使用渦型齒輪及蝸桿齒輪嚙合系統來代替離合器片或者錐型齒輪,托森式限滑差速器的渦型齒輪及蝸桿齒輪嚙合系統中包括左右兩個蝸型齒輪及左右兩個蝸桿齒輪,它們之間相互咬合併且可以在扭矩單向地從渦型齒輪傳送到蝸桿齒輪的時候實現差速鎖止的功能,從而達到限滑的目的。
當車輛直線行駛的時候,左右側車輪沒有轉速差,差速器殼轉動,帶動兩個蝸桿轉動,此時兩個蝸桿不自轉,之間也沒有相對轉動,於是兩側的輸出半軸被渦型齒輪帶動並以同一個速度旋轉。而當一側車軸遇到較大的阻力或另一側車軸打滑空轉的時候,則受阻側一開始靜止不動,而差速器殼還在旋轉,於是帶動這一側蝸桿齒輪沿著此側輸出半軸轉動,這一側的蝸桿齒輪轉動的同時又帶動另一側蝸桿齒輪的旋轉,但是另一側蝸桿蝸桿齒輪與另一側的輸出半軸有自鎖的效果,所以這一側的蝸桿齒輪轉動並不能帶動另一側的輸出半軸轉動,迫使另一側蝸桿齒輪停止轉動,同時也使得這一側的蝸桿齒輪只能隨著差速器殼的轉動帶動此側半軸進行旋轉,即將扭矩分配給了受阻側的車軸,車輛得以脫困。
優點與缺點
托森式限滑差速器是一種全自動純機械式的限滑差速器,非常可靠耐用,並且反應迅速,從某些角度來說,是一種非常均衡的設計。其能夠在非常短的時間裡對驅動輪之間產生的扭矩差提供回響,調整扭矩輸出以解決輪差的問題,而且鎖止特性也非常線性,並且能夠在一個相對廣泛的扭矩範圍內進行調節,而不受到差速器殼結構空間的影響而限制作用的發揮。
但是托森式限滑差速器與其他的扭矩感應式限滑差速器相比起來結構相對複雜,重量大,造價也相對比較昂貴。
類型
截至2008年,Torsen差分有三種類型。
原始Torsen T-1(A型)使用交叉軸斜齒輪來限制扭矩分配。I型可以設計為比II型更高的扭矩偏置比,但通常具有更高的間隙和噪聲,振動和惡劣(NVH)問題的可能性,並且需要精確的設定/安裝。
後來的Torsen T-2(B型)採用了平行齒輪裝置來達到類似的效果。還有T-2的專業套用,稱為T-2R(RaceMaster)。
最新的Torsen T-3(C型)是行星式差速器,因為額定扭矩分配不是50:50。C型可以單獨或雙人使用;Torsen雙C差速器在同一單元中具有前部和中部差速器。
1.原始Torsen T-1(A型)使用交叉軸斜齒輪來限制扭矩分配。I型可以設計為比II型更高的扭矩偏置比,但通常具有更高的間隙和噪聲,振動和惡劣(NVH)問題的可能性,並且需要精確的設定/安裝。
2.後來的Torsen T-2(B型)採用了平行齒輪裝置來達到類似的效果。還有T-2的專業套用,稱為T-2R(RaceMaster)。
3.最新的Torsen T-3(C型)是行星式差速器,因為額定扭矩分配不是50:50。C型可以單獨或雙人使用;Torsen雙C差速器在同一單元中具有前部和中部差速器。
Torsen T-3目前被用作所有非Haldex牽引式奧迪車型的中央差速器,採用采埃孚供應的自動變速箱Quattro四輪驅動系統,如:奧迪A6,奧迪A7和奧迪Q7。奧迪使用機械式“皇冠輪”中心差速器,用於採用雙離合器變速箱的所有縱向執行機構,例如2013/14 S4 / RS4。阿爾法羅密歐在阿爾法羅密歐156 CrosswagonQ4以及159,阿爾法羅密歐布雷拉和蜘蛛Q4車型中使用了Torsen C雙胞胎差速器。還有,豐田在4Runner有限公司,FJ巡洋艦6速手動,陸地巡洋艦和雷克薩斯GX470的中央差速器中使用Torsen T-3,具有手動鎖定功能,而通用汽車公司在其分動箱中使用了Torsen T-3中央差速器雪佛蘭TrailBlazer SS和薩博9-7X(僅限Aero型號)。
套用
托森式限滑差速器可套用在車輛的一點或多點上:
置中 — 使用在全驅動(AWD)車輛上,裝置於傳動軸中間以分配適當扭力。
後方 — 使用在四輪傳動或後驅動車輛上,裝置於後方左右兩輪間來做扭力分配。
前方 — 使用在四輪傳動或前驅動車輛上,裝置於前方左右兩輪間來做扭力分配。
四輪傳動車輛有時會使用一到三個托森式限滑差速器。