Diferentsiaal "Thorsen": tööpõhimõte

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:32

“Thorsen” on üks iselukustuvate diferentsiaalide variante. Selline mehhanism on saadaval nii kodumaistel kui ka välismaistel autodel. Torseni diferentsiaali tööpõhimõte põhineb mehaaniliste osade muutuval hõõrdumisel, mis viib pöördemomendi jaotumiseni rattapaari vahel.

Sihtkoht

Niisiis, milleks see mehhanism on mõeldud? Lihtsaim diferentsiaal suudab jaotada jõu või pöördemomendi kahe ratta vahel võrdselt ja ühtlaselt. Kui üks ratas libiseb ja ei saa sõiduteel kinni, on teise ratta pöördemoment null. Täiustatud mudelid ja valdav enamus neist on iseblokeeruva mehhanismiga diferentsiaalid, on varustatud süsteemiga, mis blokeerib postitatud telje võlli. Seejärel jaotatakse pöördemoment nii, et maksimaalne võimsus antakse rattale, mis säilitab hea veojõu.

Thorseni diferentsiaal on parim lahendus nelikveolistele sõidukitele,töötati enamasti karmides tingimustes. "Thorsen" ei ole arendaja nimi, vaid lühend. See tähendab pöördemomendi andurit või pöördemomendi andurit.

Loomise ajaloost

Thorseni diferentsiaali tutvustati esmakordselt 1958. aastal. Disaini ja tööpõhimõtte töötas välja Ameerika insener V. Glizman. Patendi selle iselukustuva mehhanismi seeriatootmiseks sai Torseni ettevõte, mille nimest sai seadme nimi.

Seade

See mehhanism koosneb tuttavatest elementidest – seade on sarnane mis tahes planeedisõlmega. Saate esile tõsta peamised osad – see on juhtum, tigukäigud, satelliidid.

Mis puudutab üldist kontseptsiooni, siis tavamehhanismidega võrreldes pole palju erinevusi. Korpus on jäig alt kinnitatud käigukasti ajami külge. Satelliidid on paigaldatud korpuse sisse. Need on kinnitatud spetsiaalsetele telgedele. Satelliidid on telgede võllide hammasratastega jäigas ühenduses. Pooltelgede hammasrattad on kinnitatud võllidele, millele kantakse edasi pöördemoment.

Ja nüüd Torseni mehhanismi enda kohta. Selles sõlmes on pooltelgede hammasratastel spiraalsed hambad. See pole midagi muud kui traditsiooniline tiguvõll.

Satelliidid on spiraalsete hammasrataste paar. Üks selle paari element moodustab tigupaari koos teljeülekandega. Ka paar satelliitülekannet võivad tiibülekande tõttu üksteisega suhelda. Disainis on koguni kolm satelliiti, millest igaükstähistab käigupaari.

Tööpõhimõte

Vaatame, kuidas Thorseni diferentsiaal töötab. Vaatleme seda ratastevahelise koostu näitel. Kui paar veoratast liigub sirgjooneliselt, puutuvad nad kokku sama vastupanuga. Seetõttu jaotab mehhanism pöördemomendi mõlema ratta vahel ühtlaselt. Otse sõites pole planeedid kaasatud ja jõud kandub otse kupult külghammastele.

Auto pöördesse sisenemisel kogeb sisemine ratas suuremat takistust ja selle kiirus väheneb. Siseratta ussipaar hakkab tööle. Külgkäik pöörab satelliidi hammasratast. Viimane edastab pöördemomendi telje võlli teisele käigule. See suurendab välimisele rattale mõjuvat jõudu. Kuna pöördemomendi erinevus kahel küljel on väike, on ka teise ussipaari hõõrdumine väike. Sel juhul iseblokeerumist ei toimu. Sellel põhineb Thorseni diferentsiaalpõhimõte.

Kui auto üks veoratastest on libedal pinnal, väheneb selle takistus. Pöördemoment kipub sellele rattale. Poolvõll keerutab satelliidi käiku ja edastab pöördemomendi teisele satelliidile. Sel juhul toimub isepidurdus. Satelliidiülekanne ei ole võimeline toimima veoelemendina ega saa tiguülekannete teatud omaduste tõttu külgmist hammasratast pöörata. Seetõttu ussipaar ummistub. Ja millalummistumise korral aeglustab see teise paari pöörlemist ja mõlema pooltelje pöördemoment ühtlustub.

Kolm töörežiimi

Kui arvestada Torseni diferentsiaali täielikku tööpõhimõtet, siis tuleb öelda, et süsteem võib töötada kolmes erinevas režiimis. Konkreetne režiim sõltub ratta takistuse tasemest. Kui see on sama, jaotub pöördemoment ühtlaselt.

Kui ühe ratta takistus suureneb, siis ussipaar lülitub sisse ja seega aktiveerub teine paar, hoolimata selle väikesest takistusest. See viib hetke ümberjagamiseni vastav alt vajadusele. Sel juhul üks ratas aeglustub. Teine pöörleb kiiremini.

Kui ühe rehvi takistus on täielikult kadunud, kaasneb sellega ussipaari blokeerimine või kinnikiilumine suure hõõrdumise tõttu. Siis võtab teine paar kohe hoogu maha. pöördemoment ühtlustub. Torseni diferentsiaali töö selles režiimis sarnaneb sirgjoonelise liikumisega.

Kolme tüüpi “Thorsen”

Esimeses versioonis kasutatakse usspaaridena juhtivate pooltelgede hammasrattaid, aga ka satelliite. Igal teljel on oma satelliidid, mis on paarikaupa ühendatud vastasteljega. See ühendus teostatakse hammasülekande abil. Satelliitide teljed on pooltelgedega risti. Seda Torseni diferentsiaali versiooni peetakse kõigi sarnaste konstruktsioonide seas kõige võimsamaks. See on võimeline töötama väga laias pöördemomendi vahemikus.

Teine variant erineb selle poolest, et satelliitide teljed on paralleelsed teljevõllidega. Satelliidid paigaldatakse sel juhul erinev alt. Need asuvad spetsiaalsetes tassipesades. Paarsatelliidid on ühendatud spiraalülekandega, mis kiilumisel osaleb blokeerimises.

Kolmas variant on kogu seeria seas ainus, mille kujundus on planeet. Seda kasutatakse nelikveoliste sõidukite keskdiferentsiaalina. Ka satelliitide ja ajami hammasrataste teljed on üksteisega paralleelsed. Tänu sellele on seade väga kompaktne. Tänu disainile on esialgu võimalik jaotada koormus kahe silla vahel vahekorras 40:60. Osalise blokeeringu käivitamisel võib proportsioon erineda 20%.

Selle konstruktsiooni diferentsiaalide eelised

Sellel disainil on palju eeliseid. See mehhanism on paigaldatud, kuna selle töö täpsus on äärmiselt kõrge, samas kui seade töötab väga sujuv alt ja vaikselt. Jõud jaotatakse rataste ja telgede vahel automaatselt – juhi sekkumist pole vaja. Pöördemomendi ümberjaotumine ei mõjuta kuidagi pidurdamist. Kui diferentsiaal töötab õigesti, ei vaja seda hooldada – juht peab vaid õli kontrollima ja perioodiliselt vahetama.

Sellepärast panevad paljud juhid Nivale Torseni diferentsiaali. See kasutab ka püsivat nelikveosüsteemi ja ei mingit elektroonikat, nii et ekstreemspordihuvilised vahetavad sageli selle seadme standarddiferentsiaali.

Puudused

On ka puudusi. See on kõrge hind, kuna konstruktsiooni sees on üsna keeruline. Kuna diferentsiaal töötab okkade põhimõttel, suurendab see kütusekulu. Kõigi eeliste juures on kasutegur võrreldes erinevat tüüpi sarnaste süsteemidega üsna madal. Mehhanismil on suur eelsoodumus kinnikiilumiseks ja sisemiste elementide kulumine on üsna intensiivne. Määrimiseks on vaja spetsiaalseid tooteid, kuna koostu töötamise ajal tekib palju soojust. Kui samale teljele on paigaldatud erinevad rattad, kuluvad osad veelgi intensiivsem alt.

Rakendus

Sõlmpunkti kasutatakse rataste ja telgedevahelise mehhanismina pöördemomendi ümberjaotamiseks. Seda tüüpi seade on paigaldatud paljudele välismaistele autodele, kuid kõige laiema populaarsuse saavutas see Audi Quatro. Nelikveoliste autode tootjad eelistavad väga sageli just seda disaini. Torseni diferentsiaal on VAZ-ile paigaldatud selle suhtelise lihtsuse ja hetkelise töö tõttu.