تورسن

ترس تفاضلي من نوع تورسن من سيارة أودي كواترو

نظام استشعار عزم الدوران من نوع تورسن (الاسم الكامل: نظام جر تورسن ) هو نوع من أنواع التروس التفاضلية المستخدمة في السيارات .

اخترعها الأمريكي فيرنون غليسمان [ 1 ] ، وصنعتها شركة غليسون . تورسن هي كلمة مركبة من "استشعار العزم" . تورسن وتورسن تراكشن علامتان تجاريتان مسجلتان لشركة جيه تيكت تورسن أمريكا الشمالية (المعروفة سابقًا باسم شركة زيكسل، وسابقًا باسم أنظمة غليسون للطاقة). جميع تروس تورسن التفاضلية مستوحاة من الترس التفاضلي ثنائي الدفع الذي اخترعه غليسمان وحصل على براءة اختراعه عام 1958.

يستخدم

يمكن استخدام تروس تفاضلية تورسن في موضع واحد أو أكثر في السيارة :

  • المركز — يستخدم لتوزيع عزم الدوران بشكل مناسب بين المحورين الأمامي والخلفي في مركبة ذات دفع رباعي .
  • المحور الخلفي — يُستخدم لتوزيع عزم الدوران بشكل مناسب بين الجانبين الأيمن والأيسر في المحاور الخلفية. قد يكون هذا في مركبة ذات دفع خلفي أو رباعي.
  • المحور الأمامي — يُستخدم لتوزيع عزم الدوران بشكل مناسب بين الجانبين الأيمن والأيسر في المحاور الأمامية. قد يكون هذا في مركبة ذات دفع أمامي أو رباعي.

على سبيل المثال، قد تستخدم مركبة ذات دفع رباعي واحد أو اثنين أو ثلاثة من تفاضلات تورسن.

الأنواع

اعتبارًا من عام 2008، هناك ثلاثة أنواع من تروس تفاضلية تورسن.

  1. يستخدم نظام Torsen T-1 الأصلي (النوع A) تروسًا حلزونية متقاطعة المحاور للحد من توزيع عزم الدوران. يمكن تصميم النوع الأول لنسب انحياز عزم دوران أعلى من النوع الثاني، ولكنه عادةً ما يكون ذا خلوص عكسي أكبر، واحتمالية حدوث مشاكل في الضوضاء والاهتزاز والخشونة، ويتطلب إعدادًا/تركيبًا دقيقًا.
  2. يستخدم نظام تورسن T-2 اللاحق (النوع B) ترتيب تروس متوازية لتحقيق تأثير مماثل. كما يوجد تطبيق متخصص لنظام T-2، يُعرف باسم T-2R (ريس ماستر) .
  3. يُعدّ أحدث طراز من تروس تورسن T-3 (النوع C) ترساً تفاضلياً كوكبياً ، حيث لا يكون توزيع عزم الدوران الاسمي فيه 50:50. يتوفر النوع C بنسخة أحادية أو مزدوجة؛ ويحتوي ترس تورسن المزدوج C على ترس تفاضلي أمامي ومركزي في وحدة واحدة. [ 2 ]

يُستخدم ترس تفاضلي مركزي من نوع Torsen T-3 حاليًا في جميع طرازات أودي غير المزودة بنظام Haldex Traction والمزودة بنظام الدفع الرباعي Quattro وناقل حركة أوتوماتيكي من ZF ، مثل: أودي A6 ، وأودي A7 ، وأودي Q7 . وتستخدم أودي ترسًا تفاضليًا مركزيًا ميكانيكيًا من نوع "Crown Wheel" في جميع التطبيقات الطولية التي تستخدم ناقل حركة ثنائي القابض، مثل طرازي S4/RS4 لعامي 2013/2014. أما ألفا روميو، فقد استخدمت ترسًا تفاضليًا مزدوجًا من نوع Torsen C في طراز ألفا روميو 156 Crosswagon Q4، وكذلك في طرازات 159 ، وألفا روميو بريرا، وسبايدر Q4. كما تستخدم تويوتا ترس تفاضلي مركزي من نوع Torsen T-3 في سيارات 4Runner Limited و FJ Cruiser ذات ناقل الحركة اليدوي بست سرعات و Sequoia و Land Cruiser وLand Cruiser Prado و Lexus GX470 ، مع ميزة القفل اليدوي، واستخدمت جنرال موتورز ترس تفاضلي مركزي من نوع Torsen T-3 في علبة نقل الحركة في سيارات Chevrolet TrailBlazer SS و Saab 9-7X (طراز Aero فقط).

سلوك تروس تورسن التفاضلية

يعمل الترس التفاضلي من نوع تورسن تمامًا مثل الترس التفاضلي التقليدي ، ولكنه قد يتوقف عن العمل في حال حدوث اختلال في عزم الدوران، وتُحدد نسبة انحياز عزم الدوران (TBR) الحد الأقصى لنسبة اختلال عزم الدوران. [ 3 ] عندما تكون نسبة انحياز عزم الدوران في ترس تورسن 3:1، فهذا يعني أن أحد جانبي الترس التفاضلي يمكنه التعامل مع ما يصل إلى 3/4 من عزم الدوران المُطبق، بينما يتعين على الجانب الآخر التعامل مع 1/4 فقط من عزم الدوران المُطبق . أثناء التسارع في ظل ظروف جر غير متماثلة ، وطالما أن جانب الجر الأعلى قادر على التعامل مع عزم الدوران المُطبق الأعلى، فلن يحدث دوران نسبي للعجلات . عندما يتجاوز فرق الجر نسبة انحياز عزم الدوران، يتلقى جانب الخرج الأبطأ من الترس التفاضلي عزم جر العجلة الأسرع مضروبًا في نسبة انحياز عزم الدوران؛ أي عزم دوران إضافي متبقٍ من عزم الدوران المُطبق يُساهم في التسارع الزاوي لجانب الخرج الأسرع من الترس التفاضلي.

يجب عدم الخلط بين نظام TBR وخاصية توزيع عزم الدوران غير المتساوي في نظام Torsen III الكوكبي. تسمح مجموعة التروس الكوكبية لنظام Torsen III المركزي بتوزيع عزم الدوران بشكل غير متساوٍ بين المحورين الأمامي والخلفي أثناء التشغيل العادي (عند أقصى قوة جر) دون التسبب في تراكم عزم الدوران في نظام نقل الحركة. هذه الخاصية مستقلة عن نسبة انحياز عزم الدوران.

تروس تورسن في المحاور الأمامية و/أو الخلفية

عند انعطاف المركبة، تدور العجلة الخارجية أسرع من العجلة الداخلية. يُقاوم الاحتكاك في الترس التفاضلي الحركة، مما يُبطئ الجانب الأسرع ويُسرّع الجانب الأبطأ/الداخلي. ينتج عن ذلك توزيع غير متماثل لعزم الدوران في عجلات القيادة، بما يتوافق مع نسبة عزم الدوران إلى التماسك (TBR). يُقلل الانعطاف بهذه الطريقة من عزم الدوران المُطبق على الإطار الخارجي، مما قد يُؤدي إلى زيادة قوة الانعطاف، إلا إذا تجاوز عزم الدوران المُطبق على العجلة الداخلية حدّها الأقصى (وهو أمر أسهل حدوثه مقارنةً بالترس التفاضلي المفتوح). عندما يتجاوز عزم الدوران المُطبق على الإطار الداخلي (الذي يتمتع بتماسك أقل بسبب انتقال الوزن الناتج عن التسارع الجانبي)، فإنه يتسارع زاويًا حتى يصل إلى سرعة العجلة الخارجية (دوران العجلة بنسبة ضئيلة)، ويُقفل الترس التفاضلي. إذا لم يتجاوز فرق التماسك حدّ TBR، فسيتعرض الإطار الخارجي لعزم دوران أكبر. أما إذا تجاوز فرق التماسك حدّ TBR، فسيحصل الإطار الخارجي على عزم دوران العجلة الداخلية مضروبًا في حدّ TBR، ويُساهم عزم الدوران المتبقي المُطبق على الترس التفاضلي في زيادة دوران العجلة.

عند استخدام ترس تفاضلي من نوع تورسن، تتلقى العجلة الأبطأ عزم دوران أكبر من العجلة الأسرع. يُعدّ تورسن T-2R RaceMaster النوع الوحيد من تورسن المزود بقابض تحميل مسبق . لذا، حتى لو كانت إحدى العجلات في الهواء، يُطبّق عزم الدوران على الجانب الآخر. في حال رفع إحدى العجلات، ستعمل وحدات تورسن العادية كترس تفاضلي مفتوح، ولن ينتقل أي عزم دوران إلى العجلة الأخرى. هنا تكمن فائدة فرامل التوقف. عند تفعيل فرامل التوقف، بافتراض أنها تُطبّق مقاومة متساوية على كلا الجانبين، فإن قوة السحب على الجانب المرفوع تُضاعف عبر الترس التفاضلي، ويُطبّق عزم دوران السحب مضروبًا في قوة السحب على الجانب الآخر. بالتالي، سيشهد الجانب الملامس للأرض (قوة السحب مضروبة في قوة السحب) مطروحًا منها عزم دوران السحب، مما قد يُعيد الحركة للأمام أو للخلف. في تطبيقات Hummer/ HMMWV ، يوجد كل من التروس التفاضلية الأمامية والخلفية من نوع Torsen، لذا فإن استخدام الفرامل الرئيسية سيؤدي إلى تشغيل هذه "الحيلة" على كلا المحورين في وقت واحد.

مستخدمو تورسن

تُستخدم تروس تفاضلية تورسن في العديد من طرازات أودي كواترو المختلفة ، باستثناء A3 و S3 و TT ، والتي تحتوي على محركات مثبتة بشكل عرضي وتستخدم أنظمة هالدكس للجر الرباعي.

كما يُستخدم في الجيلين الثالث والرابع من تويوتا سوبرا (اختياري) والجيل الثالث من تويوتا سوارير ، ونسخة B5 المعدلة من فولكس فاجن باسات 4motion (المبنية على أودي A4ومازدا MX-5/Miata من عام 1994 إلى 1995 مزودة بترس تفاضلي من نوع Torsen Type I، بينما طرازات أواخر عام 1995 إلى 2002 مزودة بترس تفاضلي من نوع Torsen Type II، وطراز نيسان ماكسيما SE ذو ناقل الحركة اليدوي بست سرعات لعامي 2002-2003، وهوندا S2000 ، ونيسان سيلفيا Spec R S15 من عامي 1999-2002. كما أن لانشيا دلتا إنتغرالي ، وبيجو 405 T16، بالإضافة إلى طرازات بونتياك فايربيرد وشيفروليه كامارو من عامي 1999-2002 ، كانت مزودة بترس تفاضلي من نوع Torsen. قامت مجموعة روفر بتزويد طرازاتها عالية الأداء ذات الدفع الأمامي والمزودة بشاحن توربيني (220، 420، 620ti، و800 فيتيس) بوحدات تفاضلية من نوع تورسن 1، ولاحقًا من نوع 2. وقد فضّلت مجموعة روفر استخدام تفاضل تورسن؛ فهو أكثر فعالية في التحكم بدوران العجلات في سيارات الدفع الأمامي من الأنظمة الإلكترونية التي تُقلل من قوة المحرك وبالتالي الأداء.

تستخدم سيارة هامفي اثنين من تروس تورسن، أمامي وخلفي، مع ترس تفاضلي مركزي عادي قابل للقفل يدويًا (علبة نقل الحركة NVG242HD AMG) في المنتصف.

ومن بين المستخدمين الآخرين للترس التفاضلي محدود الانزلاق من نوع تورسن، سيارة تويوتا جي تي 86 وسيارة سوبارو بي آر زد، وكلاهما تم إصدارهما في عام 2012.

كانت سيارة فورد رينجر FX4 موديل 2002 (التي أعيد تسميتها إلى FX4 Level II ابتداءً من عام 2003) أول سيارة من شركة فورد تستخدم ترس تفاضلي من نوع تورسن، حيث استخدمت جميعها هذا النوع في الترس التفاضلي الخلفي فقط. ابتداءً من عام 2012، تستخدم فورد F-150 SVT رابتور ترس تفاضلي أمامي من نوع تورسن، بينما تستخدم فورد موستانج بوس 302 ترس تفاضلي خلفي من نوع تورسن.

قدمت شركة AMG تفاضلات تورسن كخيار في وقت مبكر من عام 1988 للسيارات الجديدة وكذلك لتحديث سيارات مرسيدس بنز من سلسلة 107 و 116 و 123 و 126.

تأتي سيارة تويوتا ألتيزا (التي تُباع في أوروبا والولايات المتحدة وكندا باسم لكزس IS200 وIS300) مزودةً بترس تفاضلي من نوع تورسن. بالنسبة لطرازات لكزس، كان هذا الترس التفاضلي مُضمّنًا في جميع طرازات IS300 المزودة بناقل حركة يدوي، وفي طراز IS200 سبورت، وكان متاحًا كخيار إضافي مع ناقل الحركة الأوتوماتيكي. أما تويوتا ألتيزا، فكانت قياسية في جميع طرازات SXE10 المزودة بناقل حركة يدوي (مع محرك Beams 3S-GE من الجيل الخامس وناقل الحركة اليدوي J160 بست سرعات).

تطبيقات تورسن

مركز

الوسط والخلفي

المحاور الأمامية والخلفية

المحور الأمامي فقط

المحور الخلفي فقط

مراجع

  1. "مخترع تقنيات السيارات - إرث فيرنون غليسمان" . theautochannel.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-05-2008 .
  2. "تورسن - كيف يعمل" . www.awdwiki.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-11-02 .
  3. نايس، كريم (2000-08-02). "صفحة Howstuffworks.com حول تروس تفاضلية تورسن" . Auto.howstuffworks.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2011-08-05 .
  4. "تعرف على ميتسوبيشي باجيرو إيفو: النسخة الخاصة الأخيرة المنسية من سيارات الهومولوجيشن" .
  5. "Caldina 215 4WD" .