Diferențial „Thorsen”: principiul de funcționare

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:19

„Thorsen” este una dintre varietățile de diferențiale cu autoblocare. Un astfel de mecanism este disponibil atât pe mașinile autohtone, cât și pe mașinile străine. Principiul de funcționare al diferențialului Torsen se bazează pe frecarea schimbătoare a pieselor mecanice, ceea ce duce la distribuirea cuplului între setul de roți.

Destinație

Deci, pentru ce este acest mecanism? Cel mai simplu diferențial este capabil să distribuie puterea sau cuplul între două roți în mod egal, uniform. Dacă o roată alunecă și nu se poate prinde pe carosabil, atunci cuplul pe a doua roată va fi zero. Modelele îmbunătățite, iar marea majoritate a acestora sunt diferențiale cu mecanism de autoblocare, sunt echipate cu un sistem care blochează arborele osiei postat. Cuplul este apoi distribuit astfel încât puterea maximă să fie furnizată roții care păstrează o tracțiune bună.

Diferenţialul Thorsen este cea mai bună soluţie pentru un vehicul cu tracţiune integrală,operat mai ales în condiții grele. „Thorsen” nu este numele dezvoltatorului, ci o abreviere. Aceasta înseamnă Sensarea cuplului sau Sensarea cuplului.

Despre istoria creației

Diferenţialul Thorsen a fost introdus pentru prima dată în 1958. Inginerul american V. Glizman a dezvoltat proiectarea și principiul de funcționare. Brevetul pentru producția în serie a acestui mecanism de autoblocare a fost primit de compania Torsen, al cărei nume a devenit numele dispozitivului.

Dispozitiv

Acest mecanism este alcătuit din elemente familiare - dispozitivul este similar cu orice nod planetar. Puteți evidenția părțile principale - acesta este cazul, roți melcate, sateliți.

În ceea ce privește conceptul general, nu există multe diferențe față de mecanismele obișnuite. Carcasa este atașată rigid de unitatea de antrenare a transmisiei. Sateliții sunt instalați în interiorul carcasei. Sunt fixate pe osii speciale. Sateliții sunt în angrenare rigidă cu angrenajele arborilor de osie. Roțile dințate ale semiaxelor sunt fixate de arbori, cărora le este transmis cuplul.

Și acum pentru mecanismul Torsen în sine. În acest nod, angrenajul semiaxelor are dinți elicoidali. Nu este altceva decât un arbore vierme tradițional.

Sateliții sunt o pereche de roți elicoidale. Un element al acestei perechi formează o pereche de melc cu angrenajul axului. O pereche de angrenaje satelit poate interacționa între ele datorită angrenajului drept. Designul are până la trei sateliți, fiecare dintre elereprezintă o pereche de roți dințate.

Principiul de funcționare

Să vedem cum funcționează diferenţialul Thorsen. Să luăm în considerare acest lucru pe exemplul unui ansamblu între roți. Când o pereche de roți motrice se mișcă în linie dreaptă, ambele întâmpină aceeași rezistență. Prin urmare, mecanismul distribuie cuplul uniform între ambele roți. Când conduceți drept, planetele nu sunt implicate, iar forța este transmisă direct de la cupă către angrenajele laterale.

Când mașina intră în viraj, roata interioară întâmpină mai multă rezistență, iar viteza ei scade. Perechea de melcat a roții interioare începe să funcționeze. Angrenajul lateral rotește angrenajul satelit. Acesta din urmă transmite cuplul celui de-al doilea angrenaj al arborelui osiei. Aceasta crește forța asupra roții exterioare. Deoarece diferența de cuplu pe cele două părți este mică, frecarea în a doua pereche de melme este, de asemenea, scăzută. În acest caz, autoblocarea nu va avea loc. Pe asta se bazează principiul diferențial Thorsen.

Când una dintre roțile motrice ale mașinii se află pe o suprafață alunecoasă, rezistența acesteia scade. Cuplul tinde către această roată. Jumătatea arborelui învârte angrenajul satelitului și transmite cuplul celui de-al doilea satelit. În acest caz, va exista autofrânare. Angrenajul satelit nu poate acționa ca element de antrenare și nu poate roti angrenajul lateral din cauza anumitor caracteristici ale angrenajelor melcate. Prin urmare, perechea de viermi se blochează. Și atunci cândblocaj, va încetini rotația celei de-a doua perechi, iar cuplul pe fiecare dintre semi-axe se va uniformiza.

Trei moduri de operare

Dacă luăm în considerare întregul principiu de funcționare al diferențialului Torsen, atunci trebuie spus că sistemul poate funcționa în trei moduri diferite. Modul specific depinde de nivelul de rezistență al roții. Când este același, cuplul este distribuit uniform.

Dacă rezistența pe una dintre roți crește, atunci perechea de melc este pornită și, astfel, a doua pereche este activată, în ciuda rezistenței mici pe aceasta. Aceasta duce la redistribuirea momentului după cum este necesar. În acest caz, o roată va încetini. Al doilea se va învârti mai repede.

Dacă rezistența se pierde complet pe una dintre anvelope, atunci aceasta va fi însoțită de blocarea sau blocarea perechii de melcat din cauza frecării mari. Apoi a doua pereche încetinește imediat. cuplul se egalizează. Funcționarea diferențialului Torsen în acest mod este similară cu mișcarea rectilinie.

Trei tipuri de „Thorsen”

În prima versiune, angrenajele semi-axelor conducătoare, precum și sateliții, sunt folosite ca perechi de vierme. Fiecare axă are propriii sateliți, conectați în perechi cu cei de pe axa opusă. Această conexiune se realizează cu ajutorul unui angrenaj cilindric. Axele sateliților sunt perpendiculare pe semiaxele. Această versiune a diferenţialului Torsen este recunoscută ca fiind cea mai puternică dintre toate modelele similare. Este capabil să funcționeze într-o gamă foarte largă de cuplu.

A doua opțiune diferă prin aceea că axele sateliților sunt paralele cu arborii axelor. Sateliții în acest caz sunt instalați diferit. Sunt amplasate în locuri speciale pentru cupe. Perechile de sateliți sunt conectate prin angrenaj elicoidal, care, la fixare, participă la blocare.

A treia opțiune este singura dintre întreaga serie în care designul este planetar. Este folosit ca diferenţial central la vehiculele cu tracţiune integrală. Axele sateliților și angrenajele de antrenare sunt, de asemenea, paralele între ele. Din acest motiv, unitatea este foarte compactă. Datorită designului, inițial este posibilă distribuirea sarcinii între cele două poduri într-un raport de 40:60. Dacă se declanșează un blocaj parțial, proporția poate varia cu 20%.

Avantajele diferenţialelor acestui design

Acest design are o mulțime de avantaje. Acest mecanism este instalat deoarece acuratețea lucrului său este extrem de mare, în timp ce dispozitivul funcționează foarte lin și silențios. Puterea este distribuită automat între roți și osii - nu este necesară intervenția șoferului. Redistribuirea cuplului nu afectează în niciun fel frânarea. Dacă diferențialul este operat corect, atunci nu trebuie întreținut - șoferul trebuie doar să verifice și să schimbe periodic uleiul.

De aceea mulți șoferi au pus diferența Torsen pe Niva. De asemenea, folosește un sistem de tracțiune integrală permanent și fără electronice, așa că pasionații de sporturi extreme schimbă adesea diferența standard la această unitate.

Defecte

Există și dezavantaje. Acesta este un preț mare, deoarece în interior structura este destul de complicată. Deoarece diferența funcționează pe principiul spinilor, acest lucru crește consumul de combustibil. Cu toate avantajele, eficiența este destul de scăzută în comparație cu sisteme similare de alt tip. Mecanismul are o mare predispozitie la blocare, iar uzura elementelor interne este destul de intensa. Pentru lubrifiere sunt necesare produse speciale, deoarece se generează multă căldură în timpul funcționării ansamblului. Dacă pe aceeași axă sunt instalate roți diferite, atunci piesele se uzează și mai intens.

Aplicație

Nodul este folosit ca mecanism interroți și interax pentru redistribuirea cuplului. O unitate de acest fel este instalată pe multe mașini străine, dar a primit cea mai mare popularitate pe Audi Quatro. Producătorii de mașini cu tracțiune integrală preferă foarte adesea acest design special. Diferențialul Torsen este instalat pe VAZ pentru simplitatea sa relativă și funcționarea instantanee.