Диференциал "Thorsen": принципът на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:26

“Thorsen” е една от разновидностите на самоблокиращи се диференциали. Такъв механизъм се предлага както на местни автомобили, така и на чуждестранни автомобили. Принципът на действие на диференциала Torsen се основава на променящото се триене на механичните части, което води до разпределение на въртящия момент между колелата.

Дестинация

И така, за какво е този механизъм? Най-простият диференциал е в състояние да разпредели мощността или въртящия момент между две колела еднакво, равномерно. Ако едното колело се плъзга и не може да се хване за пътното платно, тогава въртящият момент на второто колело ще бъде нула. Подобрените модели, а по-голямата част от тях са диференциали със самоблокиращ механизъм, са оборудвани със система, която блокира поставения вал на оста. След това въртящият момент се разпределя така, че максималната мощност се доставя на колелото, което запазва добро сцепление.

Диференциалът Thorsen е най-доброто решение за автомобил с задвижване на всички колела,работи предимно в тежки условия. „Thorsen“не е името на разработчика, а съкращение. Това означава сензор за въртящ момент или сензор за въртящ момент.

За историята на създаването

Диференциалът на Thorsen е представен за първи път през 1958 г. Американският инженер В. Глизман разработи дизайна и принципа на действие. Патентът за серийното производство на този самозаключващ механизъм е получен от компанията Torsen, чието име стана името на устройството.

Устройство

Този механизъм е съставен от познати елементи - устройството е подобно на всеки планетарен възел. Можете да подчертаете основните части - това е случаят, червячни зъбни колела, сателити.

Що се отнася до общата концепция, няма много разлики в сравнение с обикновените механизми. Корпусът е здраво закрепен към задвижващия блок на трансмисията. Вътре в кутията са монтирани сателити. Те са фиксирани на специални оси. Сателитите са в твърдо зацепване със зъбните колела на полуосите. Зъбните колела на полуосите са фиксирани към валовете, на които се предава въртящият момент.

А сега за самия механизъм Torsen. В този възел зъбното колело на полуосите има спираловидни зъби. Не е нищо друго освен традиционен червячен вал.

Сателитите са двойка спираловидни зъбни колела. Един елемент от тази двойка образува червячна двойка с предавката на моста. Чифт сателитни зъбни колела също могат да взаимодействат помежду си поради цилиндрични предавки. Дизайнът има цели три спътника, всеки от коитопредставлява чифт зъбни колела.

Принцип на действие

Нека видим как работи диференциалът на Торсен. Нека разгледаме това на примера на междуколело. Когато двойка задвижващи колела се движат по права линия, и двете срещат едно и също съпротивление. Следователно механизмът разпределя въртящия момент равномерно между двете колела. При движение направо планетите не участват и силата се предава директно от чашата към страничните зъбни колела.

Когато колата навлезе в завоя, вътрешното колело изпитва по-голямо съпротивление и скоростта му намалява. Червячната двойка на вътрешното колело започва да работи. Страничната предавка върти сателитната предавка. Последният предава въртящ момент към втората предавка на оста на оста. Това увеличава силата върху външното колело. Тъй като разликата в въртящия момент от двете страни е малка, триенето във втората двойка червяци също е ниско. В този случай няма да се случи самоблокиране. На това се основава диференциалния принцип на Торсен.

Когато едно от задвижващите колела на автомобила е върху хлъзгава повърхност, съпротивлението му намалява. Въртящият момент се стреми към това колело. Половината върти сателитната предавка и тя предава въртящ момент към втория сателит. В този случай ще има самостоятелно спиране. Сателитната предавка не може да действа като задвижващ елемент и не може да върти страничната предавка поради определени характеристики на червячните зъбни колела. Следователно двойката червей се задръства. И когатозаглушаване, това ще забави въртенето на втората двойка и въртящият момент на всяка от полуосите ще се изравни.

Три режима на работа

Ако разгледаме пълния принцип на работа на диференциала Torsen, тогава трябва да се каже, че системата може да работи в три различни режима. Конкретният режим зависи от нивото на съпротивление на колелото. Когато е еднакъв, въртящият момент се разпределя равномерно.

Ако съпротивлението на едно от колелата се увеличи, тогава двойката червей се включва и по този начин втората двойка се активира, въпреки малкото съпротивление върху нея. Това води до преразпределение на момента според нуждите. В този случай едно колело ще се забави. Вторият ще се върти по-бързо.

Ако съпротивлението е напълно загубено на една от гумите, това ще бъде придружено от блокиране или заглушаване на двойката червяци поради високо триене. След това втората двойка веднага се забавя. въртящият момент се изравнява. Работата на диференциала Torsen в този режим е подобна на праволинейното движение.

Три вида “Thorsen”

В първата версия зъбните колела на водещите полуоси, както и сателитите, се използват като червячни двойки. Всяка ос има свои сателити, свързани по двойки с тези на противоположната ос. Тази връзка се осъществява с помощта на цилиндрична предавка. Осите на спътниците са перпендикулярни на полуосите. Тази версия на диференциала Torsen е призната за най-мощната сред всички подобни дизайни. Той е в състояние да работи в много широк диапазон от въртящ момент.

Вторият вариант се различава по това, че осите на сателитите са успоредни на осите. Сателитите в този случай са инсталирани по различен начин. Разположени са в специални седалки за чаши. Двойките сателити са свързани чрез спираловидно зъбно колело, което при заклинване участва в блокирането.

Третият вариант е единственият от цялата серия, където дизайнът е планетарен. Използва се като централен диференциал в автомобили с задвижване на всички колела. Осите на сателитите и задвижващите зъбни колела също са успоредни една на друга. Поради това уредът е много компактен. Благодарение на конструкцията първоначално е възможно натоварването да се разпредели между двата моста в съотношение 40:60. Ако се задейства частичен блок, пропорцията може да се отклони с 20%.

Предимства на диференциалите на този дизайн

Този дизайн има много предимства. Този механизъм е инсталиран, тъй като точността на неговата работа е изключително висока, докато устройството работи много гладко и тихо. Мощността се разпределя между колелата и осите автоматично - не е необходима намеса на водача. Преразпределението на въртящия момент не влияе по никакъв начин на спирането. Ако диференциалът работи правилно, тогава той не се нуждае от обслужване - от водача се изисква само да проверява и периодично сменя маслото.

Ето защо много шофьори поставят диференциала Torsen на Niva. Той също така използва система за постоянно задвижване на всички колела и няма електроника, така че ентусиастите на екстремни спортове често променят стандартния диференциал на това устройство.

Недостатъци

Има и недостатъци. Това е висока цена, тъй като вътре структурата е доста сложна. Тъй като диференциалът работи на принципа на тръните, това увеличава разхода на гориво. С всички предимства, ефективността е доста ниска в сравнение с подобни системи от различен тип. Механизмът има висока предразположеност към заглушаване, а износването на вътрешните елементи е доста интензивно. Необходими са специални продукти за смазване, тъй като по време на работа на монтажа се генерира много топлина. Ако на една и съща ос са монтирани различни колела, частите се износват още по-интензивно.

Заявление

Възелът се използва като междуколело и междуосов механизъм за преразпределение на въртящия момент. Един от този вид е инсталиран на много чуждестранни автомобили, но той получи най-широка популярност на Audi Quatro. Производителите на автомобили с задвижване на всички колела много често предпочитат този конкретен дизайн. Диференциалът Torsen е инсталиран на VAZ заради относителната му простота и мигновена работа.