Différentiel Torsen : fonctionnement

FONCTIONNEMENT D'UNE AUTO

TRANSMISSION

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Le mot Torsen vous dit certainement quelque chose, on en parle généralement pour caractériser les fameux différentiels à glissement limité destinés aux tractions ayant un moteur très puissant. En effet, ces dernières ont alors du mal à passer toute la puissance avec un différentiel classique, dans ce cas c'est la panique générale et chaque roue se met à tourner à son propre rythme dans la plus totale désorganisation (une roue qui n'avance pas pendant que l'autre patine / burn de manière "sauvage"). Bref, il faut alors pouvoir mettre un peu de cohérence dans tout cela en limitant le delta de vitesse entre les roues, voila donc un exemple d'utilité du Torsen.

Voyons d'abord le principe général de ce type d'engrenage sachant que le nom découle de la contraction entre les mots Torque et Sensing.

Fonctionnement du Torsen

Un différentiel classique permet de répartir du deux essieux une puissance provenant d'une seule source : en l'occurrence la puissance du moteur est répartie sur deux roues. Il permet, en plus de répartir la puissance sur deux axes et que le couple puisse être différent sur chaque axe. Par exemple, avec un différentiel standard, si j'ai une des roues dans le vide (qui ne subit donc aucune résistance), tout le couple sera envoyée sur l'autre. Ce type de différentiel est basique et réagit donc de manière "primaire". Dans mon exemple, on aura donc une voiture qui voit sa roue dans le vide tourner pendant que l'autre ne bouge pas ... L'auto reste donc sur place et ne peut pas avancer.

Avec une Torsen, on a exactement la même chose sauf que l'engrenage qui le compose empêche que la vitesse de rotation entre les essieux / axes soit trop importante. Résultat, on ne pourra pas se retrouver avec une roue qui patine dans le vide seule pendant que l'autre ne bouge pas. Si une des roues bouge, l'autre devra en faire aussi de même ! Bien évidemment on ne parle pas ici d'un blocage de différentiel, il reste possible de faire tourner les roues à une vitesse différente mais jusqu'à une certaine limite : le glissement est donc limité entre les deux essieux.
Notez donc que le Torsen amène un lien permanent entre les deux axes / essieux, le glissement limité ne se contrôle pas et il se paramètres selon les engrenages qui vont être utilisés (certaines Audi QUattro sont en 50/50 et d'autres, les RS généralement, sont en 40/60 pour avoir un effet propulsion).

Cela sert donc (entre autres) pour les tractions très puissantes qui n'auront alors plus une seule roue qui tourne toute seule quand vous accélèrerez comme un pilote de course. En effet, avec un différentiel classique la voiture aura ses deux roues avant désynchronisées qui tourneront de manière indépendantes à la vitesse qu'elles veulent (selon le degré de grip sur chaque essieu). Le train avant se la joue alors rodéo et fait un peu n'importe quoi, il faut alors soulager la charge moteur pour revenir sur les rails.

Le schéma a été simplifié au maximum pour que vous compreniez l'idée générale de la chose

Seulement pour les tractions ?

Evidemment que non, ce système peut servir à tout et n'importe quoi, cela ne se limite pas à l'automobile d'ailleurs. A partir du moment où l'on a besoin de répartir un couple sur deux essieux en voulant limiter le différentiel de vitesse, et bien le Torsen est là pour vous.
On va donc aussi le retrouver dans des boîtes de transferts / différentiels centraux pour répartir le couple entre train avant et train arrière. En effet, sur les autos 4X4 on peut se retrouver à avoir trois différentiels, un pour le train avant, un autre pour le milieu (répartition avant / arrière) et un à l'arrière.

Avantages / Inconvénients du Torsen ?

Le premier défaut, comme je l'ai dit au début, est d'être statique ... La répartition se définit à la conception et ensuite c'est terminé, pas de modulation possible. Le deuxième est logiquement d'être plus coûteux qu'un différentiel classique, d'où sa rareté sur les autos grand public, même les sportives.
Il amène aussi une plus grande consommation du fait qu'il ne puisse être débrayé, cela concerne donc plutôt les auto 4X4 avec un Torsen central. Mais ce défaut est justement un avantage, votre auto roule toujours en 4X4 permanent et aura donc un comportement routier de premier ordre (et on a donc aussi du frein moteur sur les 4 roues contrairement aux autres systèmes non permanents). Quoi qu'il en soit, le Torsen est le mot magique qui convaincra n'importe quel connaisseur ! Voyez donc ce dispositif comme quelque chose de très bon même si il a été remplacé sur le Quattro par des solutions permettant de moduler la répartition (Torsen remplacé par un dispositif à pignons en couronne) ou même pour pouvoir débrayer l'arrière (système façon Haldex sur les versions Ultra).

ESP et Torsen : quelle utilité ?

Notez que depuis la généralisation des système ESP, le différentiel Torsen a un peu perdu de son intérêt, l'électronique gérant cela plutôt bien (mais pas aussi bien) par le biais des freins (quand une roue patine et perd du grip le calculateur le freine, plus besoin d'engrenages passifs qui jugulent le tout). C'est d'ailleurs ce qu'utilisent les "fameux" Grip Control et autres logiciels destinés à surveiller le grip d'encore plus près que l'ESP.

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