Diferencialas "Thorsen": veikimo principas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

„Thorsen“yra viena iš savaime užsifiksuojančių diferencialų rūšių. Toks mechanizmas yra tiek vietiniuose, tiek užsienio automobiliuose. Torsen diferencialo veikimo principas pagrįstas besikeičiančia mechaninių dalių trintimi, dėl kurios sukimo momentas pasiskirsto tarp aširačio.

Kelionės tikslas

Taigi, kam skirtas šis mechanizmas? Paprasčiausias diferencialas gali vienodai, tolygiai paskirstyti galią arba sukimo momentą tarp dviejų ratų. Jei vienas ratas slysta ir negali sugriebti važiuojamosios dalies, antrojo rato sukimo momentas bus lygus nuliui. Patobulintuose modeliuose, kurių didžioji dauguma yra diferencialai su savaiminio blokavimo mechanizmu, yra sumontuota sistema, kuri blokuoja pakabintą ašies veleną. Tada sukimo momentas paskirstomas taip, kad maksimali galia būtų tiekiama ratui, kuris išlaiko gerą sukibimą.

„Thorsen“diferencialas yra geriausias sprendimas visais ratais varomam automobiliui,dažniausiai eksploatuojamas atšiauriomis sąlygomis. „Thorsen“yra ne kūrėjo pavadinimas, o santrumpa. Tai reiškia sukimo momento jutimą arba sukimo momento jutimą.

Apie kūrimo istoriją

Thorsen diferencialas pirmą kartą buvo pristatytas 1958 m. Konstrukciją ir veikimo principą sukūrė amerikiečių inžinierius V. Glizmanas. Šio savaime užsifiksuojančio mechanizmo serijinės gamybos patentą gavo Torsen įmonė, kurios pavadinimas tapo įrenginio pavadinimu.

Įrenginys

Šis mechanizmas sudarytas iš pažįstamų elementų – įrenginys panašus į bet kurį planetinį mazgą. Galite paryškinti pagrindines dalis – tai yra atvejis, sliekinės pavaros, palydovai.

Kalbant apie bendrą koncepciją, nėra daug skirtumų, palyginti su įprastais mechanizmais. Korpusas yra tvirtai pritvirtintas prie transmisijos pavaros bloko. Korpuso viduje sumontuoti palydovai. Jie tvirtinami ant specialių ašių. Palydovai yra tvirtai sujungti su ašies velenų krumpliaračiais. Pusašių krumpliaračiai tvirtinami prie velenų, į kuriuos perduodamas sukimo momentas.

O dabar apie patį Torsen mechanizmą. Šiame mazge pusašių krumpliaratis turi sraigtinius dantis. Tai ne kas kita, kaip tradicinis sliekinis velenas.

Palydovai yra sraigtinių pavarų pora. Vienas šios poros elementų sudaro sliekinę porą su ašies pavara. Palydovinių pavarų pora taip pat gali sąveikauti viena su kita dėl cilindrinės pavaros. Dizainas turi net tris palydovus, kurių kiekvienasreiškia pavarų porą.

Veikimo principas

Pažiūrėkime, kaip veikia Thorsen diferencialas. Panagrinėkime tai tarpratinio mazgo pavyzdžiu. Kai varomųjų ratų pora juda tiesia linija, jie abu susiduria su tuo pačiu pasipriešinimu. Todėl mechanizmas tolygiai paskirsto sukimo momentą tarp abiejų ratų. Važiuojant tiesiai, planetos nedalyvauja, o jėga perduodama tiesiai iš taurės į šonines pavaras.

Automobiliui įvažiavus į posūkį vidinis ratas patiria didesnį pasipriešinimą ir jo greitis sumažėja. Pradeda veikti vidinio rato sliekų pora. Šoninė pavara suka palydovinę pavarą. Pastaroji perduoda sukimo momentą antrajai ašies veleno pavarai. Tai padidina išorinio rato jėgą. Kadangi sukimo momento skirtumas abiejose pusėse yra mažas, antrosios sliekų poros trintis taip pat yra maža. Tokiu atveju savaiminis blokavimas neįvyks. Tuo grindžiamas Thorsen diferencialinis principas.

Kai vienas iš automobilio varomųjų ratų yra ant slidžios dangos, jo pasipriešinimas sumažėja. Sukimo momentas yra linkęs į šį ratą. Pusė velenas sukasi palydovo pavarą ir perduoda sukimo momentą antrajam palydovui. Tokiu atveju bus savaiminis stabdymas. Palydovinė pavara negali veikti kaip varomasis elementas ir negali pasukti šoninės pavaros dėl tam tikrų sliekinių pavarų savybių. Todėl sliekų pora užstringa. Ir kadaužstrigimas sulėtins antrosios poros sukimąsi, o sukimo momentas ant kiekvienos pusiau ašies išsilygins.

Trys darbo režimai

Jei atsižvelgsime į visą Torsen diferencialo veikimo principą, reikia pasakyti, kad sistema gali veikti trimis skirtingais režimais. Konkretus režimas priklauso nuo rato pasipriešinimo lygio. Kai jis yra vienodas, sukimo momentas pasiskirsto tolygiai.

Jei vieno iš ratų pasipriešinimas padidėja, tada sliekų pora įjungiama, taigi, suaktyvinama antroji pora, nepaisant nedidelio pasipriešinimo. Tai veda prie momento perskirstymo pagal poreikį. Tokiu atveju vienas ratas sulėtės. Antrasis suksis greičiau.

Jei vienos iš padangų pasipriešinimas visiškai prarandamas, sliekų pora užsiblokuos arba užstrigs dėl didelės trinties. Tada antroji pora iškart sulėtėja. sukimo momentas išlyginamas. Torseno diferencialo veikimas šiuo režimu panašus į tiesinį judėjimą.

Trys „Thorsen“tipai

Pirmojoje versijoje pirmaujančių pusašių krumpliaračiai, taip pat palydovai, naudojami kaip sliekų poros. Kiekviena ašis turi savo palydovus, sujungtus poromis su esančiais priešingoje ašyje. Šis sujungimas atliekamas naudojant krumpliaratį. Palydovų ašys yra statmenos pusašiams. Ši Torsen diferencialo versija yra pripažinta galingiausia tarp visų panašių konstrukcijų. Jis gali veikti esant labai plačiam sukimo momento diapazonui.

Antrasis variantas skiriasi tuo, kad palydovų ašys yra lygiagrečios ašių velenams. Palydovai šiuo atveju įrengiami skirtingai. Jie yra specialiose puodelių sėdynėse. Suporuoti palydovai yra sujungti sraigtiniu krumpliaračiu, kuris, užsikimšęs, dalyvauja blokavime.

Trečias variantas yra vienintelis iš visos serijos, kurio dizainas yra planetinis. Jis naudojamas kaip centrinis diferencialas visais ratais varomose transporto priemonėse. Palydovų ir pavaros pavarų ašys taip pat yra lygiagrečios viena kitai. Dėl šios priežasties įrenginys yra labai kompaktiškas. Dėl konstrukcijos iš pradžių galima paskirstyti apkrovą tarp dviejų tiltų santykiu 40:60. Jei suaktyvinamas dalinis blokavimas, proporcija gali nukrypti 20%.

Šio dizaino diferencialų privalumai

Šis dizainas turi daug privalumų. Šis mechanizmas sumontuotas todėl, kad jo darbo tikslumas yra itin didelis, o prietaisas veikia itin sklandžiai ir tyliai. Galia tarp ratų ir ašių paskirstoma automatiškai – vairuotojo įsikišimo nereikia. Sukimo momento perskirstymas neturi jokios įtakos stabdymui. Jei diferencialas eksploatuojamas teisingai, jo nereikia prižiūrėti – vairuotojas turi tik patikrinti ir periodiškai pakeisti alyvą.

Štai kodėl daugelis vairuotojų „Niva“montuoja Torsen diferencialą. Jame taip pat naudojama nuolatinė visų varančiųjų ratų sistema ir nėra elektronikos, todėl ekstremalaus sporto entuziastai dažnai keičia standartinį diferencialą į šį įrenginį.

Defektai

Yra ir trūkumų. Tai didelė kaina, nes viduje konstrukcija yra gana sudėtinga. Kadangi diferencialas veikia spygliuočių principu, tai padidina degalų sąnaudas. Atsižvelgiant į visus privalumus, efektyvumas yra gana žemas, palyginti su panašiomis skirtingo tipo sistemomis. Mechanizmas turi didelį polinkį strigti, o vidinių elementų susidėvėjimas yra gana intensyvus. Tepimui reikalingi specialūs gaminiai, nes agregato veikimo metu susidaro daug šilumos. Jei ant tos pačios ašies sumontuoti skirtingi ratai, detalės dėvisi dar intensyviau.

Programa

Magas naudojamas kaip tarpračių ir ašių mechanizmas sukimo momentui perskirstyti. Tokio tipo agregatas sumontuotas daugelyje užsienio automobilių, tačiau didžiausio populiarumo jis sulaukė „Audi Quatro“. Visais ratais varomų automobilių gamintojai labai dažnai teikia pirmenybę būtent šiam dizainui. Torsen diferencialas sumontuotas VAZ dėl santykinio paprastumo ir momentinio veikimo.