Διαφορικό "Thorsen": η αρχή της λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:46

Το "Thorsen" είναι μία από τις ποικιλίες αυτοκλειδών διαφορικών. Ένας τέτοιος μηχανισμός είναι διαθέσιμος τόσο σε εγχώρια αυτοκίνητα όσο και σε ξένα αυτοκίνητα. Η αρχή λειτουργίας του διαφορικού Torsen βασίζεται στην μεταβαλλόμενη τριβή των μηχανικών μερών, η οποία οδηγεί στην κατανομή της ροπής μεταξύ του τροχού.

Προορισμός

Λοιπόν, σε τι χρησιμεύει αυτός ο μηχανισμός; Το απλούστερο διαφορικό μπορεί να κατανέμει την ισχύ ή τη ροπή μεταξύ δύο τροχών εξίσου, ομοιόμορφα. Εάν ο ένας τροχός γλιστράει και δεν μπορεί να πιάσει στο οδόστρωμα, τότε η ροπή στον δεύτερο τροχό θα είναι μηδενική. Τα βελτιωμένα μοντέλα, και η συντριπτική τους πλειοψηφία είναι διαφορικά με μηχανισμό αυτομπλοκαρίσματος, είναι εξοπλισμένα με σύστημα που μπλοκάρει τον αναρτημένο άξονα του άξονα. Η ροπή στη συνέχεια κατανέμεται έτσι ώστε η μέγιστη ισχύς να παρέχεται στον τροχό που διατηρεί καλή πρόσφυση.

Το διαφορικό Thorsen είναι η καλύτερη λύση για ένα όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς,λειτουργούσε κυρίως σε σκληρές συνθήκες. Το "Thorsen" δεν είναι το όνομα του προγραμματιστή, αλλά μια συντομογραφία. Αυτό σημαίνει ανίχνευση ροπής ή ανίχνευση ροπής.

Σχετικά με την ιστορία της δημιουργίας

Το διαφορικό Thorsen παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1958. Ο Αμερικανός μηχανικός V. Glizman ανέπτυξε το σχέδιο και την αρχή λειτουργίας. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη σειριακή παραγωγή αυτού του μηχανισμού αυτόματου κλειδώματος ελήφθη από την εταιρεία Torsen, το όνομα της οποίας έγινε το όνομα της συσκευής.

Συσκευή

Αυτός ο μηχανισμός αποτελείται από γνωστά στοιχεία - η συσκευή είναι παρόμοια με οποιονδήποτε πλανητικό κόμβο. Μπορείτε να επισημάνετε τα κύρια μέρη - αυτό είναι η περίπτωση, ατέρμονα γρανάζια, δορυφόροι.

Όσον αφορά τη γενική ιδέα, δεν υπάρχουν πολλές διαφορές σε σύγκριση με τους συνηθισμένους μηχανισμούς. Το περίβλημα είναι άκαμπτα στερεωμένο στη μονάδα μετάδοσης κίνησης του κιβωτίου ταχυτήτων. Στο εσωτερικό της θήκης είναι εγκατεστημένοι δορυφόροι. Τοποθετούνται σε ειδικούς άξονες. Οι δορυφόροι είναι σε άκαμπτη εμπλοκή με τα γρανάζια των αξόνων του άξονα. Τα γρανάζια των ημιαξόνων είναι στερεωμένα στους άξονες, στους οποίους μεταδίδεται η ροπή.

Και τώρα για τον ίδιο τον μηχανισμό Torsen. Σε αυτόν τον κόμβο, το γρανάζι των ημιαξόνων έχει ελικοειδή δόντια. Δεν είναι παρά ένας παραδοσιακός άξονας σκουληκιών.

Οι δορυφόροι είναι ένα ζευγάρι ελικοειδή γρανάζια. Ένα στοιχείο αυτού του ζεύγους σχηματίζει ένα ζεύγος σκουληκιών με το γρανάζι του άξονα. Ένα ζεύγος δορυφορικών γραναζιών μπορεί επίσης να αλληλεπιδράσει μεταξύ τους λόγω της οδοντωτών τροχών. Το σχέδιο έχει έως και τρεις δορυφόρους, καθένας από τους οποίουςαντιπροσωπεύει ένα ζευγάρι γραναζιών.

Αρχή λειτουργίας

Ας δούμε πώς λειτουργεί το διαφορικό Thorsen. Ας το εξετάσουμε αυτό στο παράδειγμα ενός συγκροτήματος ενδιάμεσων τροχών. Όταν ένα ζεύγος κινητήριων τροχών κινείται σε ευθεία γραμμή, αντιμετωπίζουν και οι δύο την ίδια αντίσταση. Επομένως, ο μηχανισμός κατανέμει τη ροπή ομοιόμορφα μεταξύ των δύο τροχών. Όταν οδηγείτε ευθεία, οι πλανήτες δεν εμπλέκονται και η δύναμη μεταδίδεται απευθείας από το κύπελλο στα πλαϊνά γρανάζια.

Όταν το αυτοκίνητο μπαίνει στη στροφή, ο εσωτερικός τροχός έχει μεγαλύτερη αντίσταση και η ταχύτητά του μειώνεται. Το ζεύγος σκουληκιών του εσωτερικού τροχού αρχίζει να λειτουργεί. Το πλευρικό γρανάζι περιστρέφει το δορυφορικό γρανάζι. Το τελευταίο μεταδίδει τη ροπή στη δεύτερη ταχύτητα του άξονα του άξονα. Αυτό αυξάνει τη δύναμη στον εξωτερικό τροχό. Δεδομένου ότι η διαφορά στη ροπή στις δύο πλευρές είναι μικρή, η τριβή στο δεύτερο ζεύγος σκουληκιών είναι επίσης χαμηλή. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν θα συμβεί αυτο-μπλοκάρισμα. Σε αυτό βασίζεται η διαφορική αρχή Thorsen.

Όταν ένας από τους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου βρίσκεται σε ολισθηρή επιφάνεια, η αντίστασή του μειώνεται. Η ροπή τείνει σε αυτόν τον τροχό. Ο μισός άξονας περιστρέφει το δορυφορικό γρανάζι και μεταδίδει τη ροπή στον δεύτερο δορυφόρο. Σε αυτή την περίπτωση, θα υπάρχει αυτοφρενάρισμα. Το δορυφορικό γρανάζι δεν μπορεί να λειτουργήσει ως κινητήριο στοιχείο και δεν μπορεί να περιστρέψει το πλευρικό γρανάζι λόγω ορισμένων χαρακτηριστικών των ατέρμονων γραναζιών. Επομένως, το ζεύγος σκουληκιών μπλοκάρει. Και πότεμπλοκαρίσματος, θα επιβραδύνει την περιστροφή του δεύτερου ζεύγους και η ροπή σε κάθε ημιάξονα θα εξισορροπηθεί.

Τρεις τρόποι λειτουργίας

Αν λάβουμε υπόψη την πλήρη αρχή λειτουργίας του διαφορικού Torsen, τότε πρέπει να πούμε ότι το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει σε τρεις διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας. Η συγκεκριμένη λειτουργία εξαρτάται από το επίπεδο αντίστασης στον τροχό. Όταν είναι το ίδιο, η ροπή κατανέμεται ομοιόμορφα.

Εάν η αντίσταση σε έναν από τους τροχούς αυξηθεί, τότε το ζεύγος σκουληκιών ενεργοποιείται και έτσι ενεργοποιείται το δεύτερο ζεύγος, παρά τη μικρή αντίσταση σε αυτό. Αυτό οδηγεί στην αναδιανομή της στιγμής όπως χρειάζεται. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας τροχός θα επιβραδύνει. Το δεύτερο θα περιστρέφεται πιο γρήγορα.

Εάν η αντίσταση χαθεί τελείως σε ένα από τα ελαστικά, τότε αυτό θα συνοδεύεται από μπλοκάρισμα ή εμπλοκή του ζεύγους σκουληκιών λόγω υψηλής τριβής. Τότε το δεύτερο ζεύγος επιβραδύνει αμέσως. η ροπή εξισορροπείται. Η λειτουργία του διαφορικού Torsen σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας είναι παρόμοια με την ευθύγραμμη κίνηση.

Τρεις τύποι "Thorsen"

Στην πρώτη έκδοση, τα γρανάζια των κορυφαίων ημιαξόνων, καθώς και οι δορυφόροι, χρησιμοποιούνται ως ζεύγη σκουληκιών. Κάθε άξονας έχει τους δικούς του δορυφόρους, συνδεδεμένους σε ζεύγη με αυτούς του απέναντι άξονα. Αυτή η σύνδεση πραγματοποιείται με τη χρήση οδοντωτών τροχών. Οι άξονες των δορυφόρων είναι κάθετοι στους ημιάξονες. Αυτή η έκδοση του διαφορικού Torsen αναγνωρίζεται ως η πιο ισχυρή μεταξύ όλων των παρόμοιων σχεδίων. Είναι ικανό να λειτουργεί σε πολύ μεγάλο εύρος ροπής.

Η δεύτερη επιλογή διαφέρει στο ότι οι άξονες των δορυφόρων είναι παράλληλοι με τους άξονες. Οι δορυφόροι σε αυτή την περίπτωση εγκαθίστανται διαφορετικά. Βρίσκονται σε ειδικά καθίσματα cup. Οι δορυφόροι ζεύγους συνδέονται με ελικοειδή γρανάζια, ο οποίος, όταν σφηνώνεται, συμμετέχει στο μπλοκάρισμα.

Η τρίτη επιλογή είναι η μόνη από ολόκληρη τη σειρά όπου το σχέδιο είναι πλανητικό. Χρησιμοποιείται ως κεντρικό διαφορικό σε οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούς. Οι άξονες των δορυφόρων και τα γρανάζια κίνησης είναι επίσης παράλληλοι μεταξύ τους. Λόγω αυτού, η μονάδα είναι πολύ συμπαγής. Χάρη στη σχεδίαση, είναι αρχικά δυνατή η κατανομή του φορτίου μεταξύ των δύο γεφυρών σε αναλογία 40:60. Εάν ενεργοποιηθεί ένα μερικό αποκλεισμό, η αναλογία μπορεί να αποκλίνει κατά 20%.

Πλεονεκτήματα των διαφορικών αυτού του σχεδίου

Αυτός ο σχεδιασμός έχει πολλά πλεονεκτήματα. Ο μηχανισμός αυτός τοποθετείται γιατί η ακρίβεια της εργασίας του είναι εξαιρετικά υψηλή, ενώ η συσκευή λειτουργεί πολύ ομαλά και αθόρυβα. Η ισχύς κατανέμεται μεταξύ των τροχών και των αξόνων αυτόματα - δεν απαιτείται παρέμβαση του οδηγού. Η ανακατανομή της ροπής δεν επηρεάζει με κανέναν τρόπο το φρενάρισμα. Εάν το διαφορικό λειτουργεί σωστά, τότε δεν χρειάζεται σέρβις - ο οδηγός πρέπει μόνο να ελέγχει και να αλλάζει περιοδικά το λάδι.

Γι' αυτό πολλοί οδηγοί βάζουν το διαφορικό Torsen στο Niva. Χρησιμοποιεί επίσης ένα μόνιμο σύστημα τετρακίνησης και χωρίς ηλεκτρονικά, έτσι οι λάτρεις των ακραίων σπορ συχνά αλλάζουν το τυπικό διαφορικό σε αυτήν τη μονάδα.

Ελαττώματα

Υπάρχουν επίσης μειονεκτήματα. Αυτή είναι μια υψηλή τιμή, επειδή μέσα η δομή είναι αρκετά περίπλοκη. Δεδομένου ότι το διαφορικό λειτουργεί με την αρχή των αγκαθιών, αυτό αυξάνει την κατανάλωση καυσίμου. Με όλα τα πλεονεκτήματα, η απόδοση είναι μάλλον χαμηλή σε σύγκριση με παρόμοια συστήματα διαφορετικού τύπου. Ο μηχανισμός έχει υψηλή προδιάθεση για εμπλοκή και η φθορά των εσωτερικών στοιχείων είναι αρκετά έντονη. Απαιτούνται ειδικά προϊόντα για τη λίπανση, καθώς παράγεται πολλή θερμότητα κατά τη λειτουργία του συγκροτήματος. Εάν τοποθετηθούν διαφορετικοί τροχοί στον ίδιο άξονα, τότε τα εξαρτήματα φθείρονται ακόμα πιο έντονα.

Αίτηση

Ο κόμβος χρησιμοποιείται ως ενδιάμεσος και διαξονικός μηχανισμός για την ανακατανομή της ροπής. Μια μονάδα αυτού του είδους είναι εγκατεστημένη σε πολλά ξένα αυτοκίνητα, αλλά έλαβε τη μεγαλύτερη δημοτικότητα στο Audi Quatro. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων με κίνηση σε όλους τους τροχούς προτιμούν πολύ συχνά αυτό το συγκεκριμένο σχέδιο. Το διαφορικό Torsen είναι εγκατεστημένο στο VAZ για τη σχετική απλότητα και τη στιγμιαία λειτουργία του.