Torsen

Torsen (englannin kielen sanoista Torque Sensing)^[1] on täysin mekaaninen luistonrajoitusominaisuuden sisältävä tasauspyörästö. Toisin kuin tavanomaisessa tasauspyörästössä, torsen-tasauspyörästössä vetoakselien tasoitusta ei hoideta kartiohammaspyörillä vaan hammaspyörien ja ruuvipyörien asetelmilla. Toiminta perustuu siihen, että ruuvipyörä voi helposti pyörittää hammaspyörää, mutta toisinpäin huomattavasti vaikeammin.^[2] Normaalisti, kun tasauspyörästöllä tasatut vetoakselit ovat lähes yhtä paljon kuormitettuja, esimerkiksi moottoriajoneuvossa vetävien pyörien ollessa pitävällä ajoradan pinnalla, torsen-tasauspyörästö toimii kuten tavanomainen tasauspyörästö, antaen kaarteissa pyörien pyöriä eri nopeuksilla. Jos yhden vetävän pyörän pito oleellisesti vähenee, torsen-tasauspyörästö kykenee välittömästi jakamaan vääntömomentin uudelleen ja siirtämään tehon sille pyörälle, joka yhä on pitävällä pinnalla.^[3]

Audi Quattron torsen-tasauspyörästö

Historia

Tasauspyörästön tarve moottorikäyttöisissä ajoneuvoissa havaittiin jo varhain. Mahdollisia vaihtoehtoja ei kuitenkaan ollut useita, ja niissä oli kaikissa omat vaikeutensa.^[4]

1. Yksinkertainen tasauspyörästö toimii hyvin, jos tien pinta on kauttaaltaan hyvä, eikä vetävien pyörien lipsumista esiinny. Jos kuitenkin yhden vetävän pyörän pito häviää, veto häviää kokonaan.
2. Luistonrajoittimella varustettu tasauspyörästö siirtää yhden pyörän lipsumisen aikana vähintään osan tehosta myös toiselle pyörälle. Tämä kuitenkin lisää vetävien pyörien kulumista kaarteissa. Tällaisia tasauspyörästöjä pidetään myös soveltumattomina ja vaarallisina etuvedon toteutuksissa.
3. Automaattisesti lukkiutuva tasauspyörästö voi lukittua väärään aikaan ja kaarteessa se on ongelmallinen.
4. Jo 1960-luvulla ounasteltiin, että tasauspyörästön ongelma ratkeaisi vain tietokoneohjatulla luistonrajoituksella.

Ohiolainen Vernon Gleasman kehitti erilaisen tasauspyörästön, jonka toiminnan ennustamiseen ei ollut valmiita laskukaavoja eikä sen valmistamiseen työkaluja. Gleasmanin täytyi kehittää myös nämä itse.^[5] Ensimmäinen torsen-patentti myönnettiin Gleasmanille 1958.^[6][7] Tähän liittyviä myöhempiä patentteja on sittemmin julkaistu useita kymmeniä.^[8] Torsen-tasauspyörästön toimivuus osoitettiin kokeellisesti ja kisakäytössä, mutta laajempaan sarjatuotantoon ja uusien ajoneuvojen vakio-osaksi se tuli vasta 1980-luvulla.^[9]

Käyttökohteet

Torsen-tasauspyörästöt ovat suosittuja varsinkin nelivetoisten autojen keskitasauspyörästöissä, mutta niitä käytetään myös sekä nelivetoisten että takavetoisten autojen takatasauspyörästöissä.^[10][11]

Torsen-tasauspyörästöistä on olemassa eri versioita:

• T-1 on alkuperäistä Gleasmanin patenttia vastaava malli.^[12]
• T-2 poikkeaa alkuperäisestä mallista siten, että kaikkien hammaspyörien ja ruuvipyörien akselit ovat samansuuntaiset.^[13][14]
• T-2R (Racemaster) on muuten kuten T-2, mutta lisänä on jousikuormitettu kitka.^[15]
• T-3 muistuttaa toimintaperiaatteeltaan T-2 mallia, mutta on tarkoitettu nelivetoisen ajoneuvon keskitasauspyörästöksi.^[16]
• IsoTorque muistuttaa rakenteeltaan ja periaatteeltaan alkuperäistä T-1 torsen tasauspyörästöä, mutta sisältää parannuksia edeltäjäänsä verrattuna.^[17][18][19]
• Quaife LSD tasauspyörästö muistuttaa toimintaperiaatteeltaan suuresti torsen T-2 tasauspyörästöä, mutta Quaifella on tähän kuitenkin oma patentti.^[20][21]
• Eaton Detroit Truetrac muistuttaa toimintaperiaatteeltaan Quaifen tasauspyörästöä.^[22]