Differensial "Thorsen": prinsippet om drift

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:14

«Thorsen» er en av variantene av selvlåsende differensialer. En slik mekanisme er tilgjengelig både på innenlandske biler og på utenlandske biler. Prinsippet for drift av Torsen-differensialen er basert på skiftende friksjon av mekaniske deler, noe som fører til fordeling av dreiemoment mellom hjulsettet.

Destination

Så, hva er denne mekanismen til for? Den enkleste differensialen er i stand til å fordele kraft eller dreiemoment mellom to hjul likt, jevnt. Hvis det ene hjulet sklir og ikke kan henge på veibanen, vil dreiemomentet på det andre hjulet være null. Forbedrede modeller, og de aller fleste av dem er differensialer med en selvblokkerende mekanisme, er utstyrt med et system som blokkerer den postede akselakselen. Dreiemomentet fordeles da slik at det leveres maksimal kraft til hjulet som beholder god trekkraft.

Thorsen-differensialen er den beste løsningen for et firehjulsdrevet kjøretøy,opererte for det meste under tøffe forhold. «Thorsen» er ikke navnet på utvikleren, men en forkortelse. Dette betyr momentsensor eller momentsensor.

Om skapelseshistorien

Thorsen-differensialen ble først introdusert i 1958. Den amerikanske ingeniøren V. Glizman utviklet designet og operasjonsprinsippet. Patentet for serieproduksjon av denne selvlåsende mekanismen ble mottatt av selskapet Torsen, hvis navn ble navnet på enheten.

Device

Denne mekanismen består av kjente elementer - enheten ligner på hvilken som helst planetarisk node. Du kan fremheve hoveddelene - dette er tilfellet, snekkegir, satellitter.

Når det gjelder det generelle konseptet, er det ikke mange forskjeller sammenlignet med vanlige mekanismer. Huset er stivt festet til drivenheten til transmisjonen. Satellitter er installert inne i kabinettet. De er festet på spesielle aksler. Satellittene er i stivt inngrep med tannhjulene til akselakslene. Tannhjulene til halvaksene er festet til akslingene, som dreiemomentet overføres til.

Og nå til selve Torsen-mekanismen. I denne noden har tannhjulet til halvaksene spiralformede tenner. Det er ikke annet enn et tradisjonelt ormeskaft.

Satellitter er et par spiralformede gir. Ett element i dette paret danner et snekkepar med akselgiret. Et par satellittgir kan også interagere med hverandre på grunn av cylindrisk giring. Designet har så mange som tre satellitter, hver av demrepresenterer et par tannhjul.

Driftsprinsipp

La oss se hvordan Thorsen-differensialen fungerer. La oss vurdere dette på eksemplet med en interwheel-enhet. Når et par drivhjul beveger seg i en rett linje, møter de begge samme motstand. Derfor fordeler mekanismen dreiemomentet jevnt mellom begge hjulene. Ved rett kjøring er ikke planetene involvert, og kraften overføres direkte fra koppen til sidegirene.

Når bilen kommer inn i svingen, opplever det indre hjulet mer motstand og hastigheten reduseres. Ormeparet på det indre hjulet begynner å virke. Sidegiret roterer satellittgiret. Sistnevnte overfører dreiemoment til det andre giret på akselakselen. Dette øker kraften på det ytre hjulet. Siden forskjellen i dreiemoment på de to sidene er liten, er også friksjonen i det andre snekkeparet lav. I dette tilfellet vil ikke selvblokkering forekomme. Det er dette Thorsens differensialprinsipp bygger på.

Når et av drivhjulene til bilen er på glatt underlag, reduseres motstanden. Dreiemoment har en tendens til dette hjulet. Den halve akselen snurrer satellittgiret, og det overfører dreiemoment til den andre satellitten. I dette tilfellet vil det være selvbremsing. Satellittgiret er ikke i stand til å fungere som et drivelement og kan ikke rotere sidegiret på grunn av visse trekk ved snekkegirene. Derfor setter ormeparet seg fast. Og nårblokkering, vil det bremse rotasjonen til det andre paret, og dreiemomentet på hver av halvaksene vil jevne seg ut.

Tre driftsmoduser

Hvis vi vurderer det fulle prinsippet for drift av Torsen-differensialen, så må det sies at systemet kan operere i tre forskjellige moduser. Den spesifikke modusen avhenger av motstandsnivået på hjulet. Når det er det samme, er dreiemomentet jevnt fordelt.

Hvis motstanden på et av hjulene øker, så slås snekkeparet på, og dermed aktiveres det andre paret, til tross for liten motstand på det. Dette fører til omfordeling av øyeblikket etter behov. I dette tilfellet vil det ene hjulet bremse. Den andre vil snurre raskere.

Hvis motstanden er fullstendig tapt på et av dekkene, vil dette bli ledsaget av blokkering eller fastkjøring av ormeparet på grunn av høy friksjon. Så bremser det andre paret umiddelbart farten. dreiemoment utjevner. Driften av Torsen-differensialen i denne modusen ligner på rettlinjet bevegelse.

Tre typer «Thorsen»

I den første versjonen brukes tannhjulene til de ledende halvaksene, samt satellitter, som ormepar. Hver aksel har sine egne satellitter, koblet i par med de på motsatt aksel. Denne tilkoblingen utføres ved hjelp av en sylindrisk giring. Aksene til satellittene er vinkelrett på halvaksene. Denne versjonen av Torsen-differensialen er anerkjent som den kraftigste blant alle lignende design. Den er i stand til å operere i et veldig bredt dreiemomentområde.

Det andre alternativet er forskjellig ved at aksene til satellittene er parallelle med akselakslene. Satellitter i dette tilfellet er installert annerledes. De er plassert i spesielle koppseter. Parsatellitter er koblet sammen med spiralformet giring, som ved kiling deltar i blokkering.

Det tredje alternativet er det eneste av hele serien der designet er planetarisk. Den brukes som en senterdifferensial i firehjulsdrevne kjøretøy. Aksene til satellittene og drivhjulene er også parallelle med hverandre. På grunn av dette er enheten veldig kompakt. Takket være designet er det i utgangspunktet mulig å fordele lasten mellom de to bruene i forholdet 40:60. Hvis en delvis blokkering utløses, kan andelen avvike med 20 %.

Fordeler med differensialer i denne designen

Denne designen har mange fordeler. Denne mekanismen er installert fordi nøyaktigheten av arbeidet er ekstremt høy, mens enheten fungerer veldig jevnt og stille. Kraften fordeles automatisk mellom hjulene og akslene - ingen inngrep fra føreren er nødvendig. Omfordelingen av dreiemomentet påvirker ikke bremsingen på noen måte. Hvis differensialen betjenes riktig, trenger den ikke å repareres - sjåføren er bare pålagt å kontrollere og periodisk skifte olje.

Det er derfor mange sjåfører setter Torsen-differensialen på Niva. Den bruker også et permanent firehjulsdriftssystem og ingen elektronikk, så ekstremsportentusiaster endrer ofte standarddifferensialen til denne enheten.

Flaws

Det er også ulemper. Dette er en høy pris, fordi inne i strukturen er ganske komplisert. Siden differensialen fungerer etter prinsippet om torner, øker dette drivstofforbruket. Med alle fordelene er effektiviteten ganske lav sammenlignet med lignende systemer av en annen type. Mekanismen har en høy disposisjon for jamming, og slitasjen på interne elementer er ganske intens. Spesielle produkter er nødvendig for smøring, siden det genereres mye varme under driften av enheten. Hvis forskjellige hjul er installert på samme aksel, slites delene enda mer intensivt.

Application

Noden brukes som en mellomhjuls- og interakselmekanisme for omfordeling av dreiemoment. En enhet av denne typen er installert på mange utenlandske biler, men den fikk størst popularitet på Audi Quatro. Produsenter av firehjulsdrevne biler foretrekker ofte denne spesielle designen. Torsen-differensialen er installert på VAZ-en for dens relative enkelhet og umiddelbare drift.