Diferenciālis "Thorsen": darbības princips

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:42

“Thorsen” ir viena no pašbloķējošo diferenciāļu šķirnēm. Šāds mehānisms ir pieejams gan vietējām automašīnām, gan ārvalstu automašīnām. Torsen diferenciāļa darbības princips ir balstīts uz mainīgu mehānisko daļu berzi, kas noved pie griezes momenta sadalījuma starp riteņpāriem.

Galamērķis

Tātad, kam paredzēts šis mehānisms? Vienkāršākais diferenciālis spēj vienādi, vienmērīgi sadalīt jaudu vai griezes momentu starp diviem riteņiem. Ja viens ritenis slīd un nevar noķert uz brauktuves, tad otram ritenim griezes moments būs nulle. Uzlaboti modeļi, un lielākā daļa no tiem ir diferenciāļi ar pašbloķējošu mehānismu, ir aprīkoti ar sistēmu, kas bloķē novietoto ass vārpstu. Pēc tam griezes moments tiek sadalīts tā, lai maksimālā jauda tiktu piegādāta ritenim, kas saglabā labu saķeri.

Thorsen diferenciālis ir labākais risinājums visu riteņu piedziņas transportlīdzeklim,darbojās galvenokārt skarbos apstākļos. “Thorsen” nav izstrādātāja nosaukums, bet gan saīsinājums. Tas nozīmē griezes momenta vai griezes momenta sensoru.

Par radīšanas vēsturi

Torsena diferenciālis pirmo reizi tika ieviests 1958. gadā. Amerikāņu inženieris V. Glizmans izstrādāja konstrukciju un darbības principu. Patentu par šī pašbloķējošā mehānisma sērijveida ražošanu saņēma uzņēmums Torsen, kura nosaukums kļuva par ierīces nosaukumu.

Ierīce

Šis mehānisms ir veidots no pazīstamiem elementiem - ierīce ir līdzīga jebkuram planētu mezglam. Varat izcelt galvenās daļas - tas ir gadījumā, tārpu zobrati, satelīti.

Kas attiecas uz vispārējo koncepciju, tad salīdzinājumā ar parastajiem mehānismiem nav daudz atšķirību. Korpuss ir stingri piestiprināts pie transmisijas piedziņas bloka. Korpusa iekšpusē ir uzstādīti satelīti. Tie ir piestiprināti pie īpašām asīm. Satelīti ir stingrā saiknē ar asu vārpstu zobratiem. Pusasu zobrati ir piestiprināti pie vārpstām, uz kurām tiek pārnests griezes moments.

Un tagad par pašu Torsen mehānismu. Šajā mezglā pusasu zobratam ir spirālveida zobi. Tas nav nekas cits kā tradicionāla tārpu vārpsta.

Satelīti ir spirālveida zobratu pāris. Viens no šī pāra elementiem veido tārpu pāri ar ass zobratu. Satelīta zobratu pāris var arī mijiedarboties viens ar otru, pateicoties cilindriskajam pārnesumam. Dizainam ir pat trīs satelīti, no kuriem katrsapzīmē pārnesumu pāri.

Darbības princips

Paskatīsimies, kā darbojas Torsena diferenciālis. Apsvērsim to, izmantojot starpriteņu montāžas piemēru. Kad piedziņas riteņu pāris pārvietojas taisnā līnijā, tie abi saskaras ar vienādu pretestību. Tāpēc mehānisms vienmērīgi sadala griezes momentu starp abiem riteņiem. Braucot taisni, planētas netiek iesaistītas, un spēks tiek pārnests tieši no kausa uz sānu pārnesumiem.

Automašīnai iebraucot pagriezienā, iekšējais ritenis izjūt lielāku pretestību un tā ātrums samazinās. Sāk darboties iekšējā riteņa tārpu pāris. Sānu pārnesums griež satelīta pārnesumu. Pēdējais pārraida griezes momentu uz ass vārpstas otro pārnesumu. Tas palielina spēku uz ārējo riteni. Tā kā griezes momenta atšķirība abās pusēs ir maza, arī berze otrajā tārpu pārī ir zema. Šajā gadījumā pašbloķēšanās nenotiks. Uz to balstās Torsena diferenciāļa princips.

Kad kāds no automašīnas dzenošajiem riteņiem atrodas uz slidenas virsmas, tā pretestība samazinās. Griezes moments tiecas uz šo riteni. Pusvārpsta griež satelīta pārnesumu, un tas pārraida griezes momentu uz otro satelītu. Šajā gadījumā būs pašbremzēšana. Satelīta zobrats nespēj darboties kā piedziņas elements un nevar pagriezt sānu zobratu atsevišķu tārpa zobratu īpašību dēļ. Tāpēc tārpu pāris iestrēgst. Un tad, kadtraucējot, tas palēninās otrā pāra griešanos, un griezes moments uz katras pusass izlīdzināsies.

Trīs darbības režīmi

Ja ņemam vērā Torsena diferenciāļa pilno darbības principu, tad jāsaka, ka sistēma var darboties trīs dažādos režīmos. Konkrētais režīms ir atkarīgs no riteņa pretestības līmeņa. Ja tas ir vienāds, griezes moments tiek vienmērīgi sadalīts.

Ja pretestība vienam no riteņiem palielinās, tad tārpu pāris tiek ieslēgts, un tādējādi tiek aktivizēts otrais pāris, neskatoties uz nelielo pretestību uz tā. Tas noved pie brīža pārdales pēc vajadzības. Šajā gadījumā viens ritenis palēnināsies. Otrais griezīsies ātrāk.

Ja vienai no riepām pretestība ir pilnībā zudusi, to pavadīs tārpu pāra bloķēšana vai iesprūšana lielas berzes dēļ. Tad otrais pāris uzreiz palēninās. griezes moments izlīdzinās. Torsena diferenciāļa darbība šajā režīmā ir līdzīga taisnvirziena kustībai.

Trīs veidu “Thorsen”

Pirmajā versijā kā tārpu pāri tiek izmantoti vadošo pusasu zobrati, kā arī satelīti. Katrai asij ir savi satelīti, kas savienoti pa pāriem ar tiem, kas atrodas uz pretējās ass. Šis savienojums tiek veikts, izmantojot cilindrisko zobratu. Satelītu asis ir perpendikulāras pusasīm. Šī Torsen diferenciāļa versija ir atzīta par jaudīgāko starp visiem līdzīgajiem dizainiem. Tas spēj darboties ļoti plašā griezes momenta diapazonā.

Otrā iespēja atšķiras ar to, ka satelītu asis ir paralēlas asu vārpstām. Satelīti šajā gadījumā tiek uzstādīti atšķirīgi. Tie atrodas īpašos kausu sēdekļos. Pāru pavadoņi ir savienoti ar spirālveida zobratu, kas, saķīlējot, piedalās bloķēšanā.

Trešā iespēja ir vienīgā no visas sērijas, kuras dizains ir planētu. To izmanto kā centrālo diferenciāli visu riteņu piedziņas automašīnās. Arī satelītu asis un piedziņas zobrati ir paralēli viens otram. Pateicoties tam, iekārta ir ļoti kompakta. Pateicoties konstrukcijai, sākotnēji ir iespējams sadalīt slodzi starp diviem tiltiem proporcijā 40:60. Ja tiek aktivizēts daļējs bloks, proporcija var atšķirties par 20%.

Šī dizaina diferenciāļu priekšrocības

Šim dizainam ir daudz priekšrocību. Šis mehānisms ir uzstādīts, jo tā darba precizitāte ir ārkārtīgi augsta, savukārt ierīce darbojas ļoti vienmērīgi un klusi. Jauda starp riteņiem un asīm tiek sadalīta automātiski – vadītāja iejaukšanās nav nepieciešama. Griezes momenta pārdale nekādā veidā neietekmē bremzēšanu. Ja diferenciālis tiek darbināts pareizi, tad tam nav nepieciešama apkope – vadītājam tikai jāpārbauda un periodiski jānomaina eļļa.

Tāpēc daudzi autovadītāji uzliek Torsen diferenciāli Niva. Tas izmanto arī pastāvīgu visu riteņu piedziņas sistēmu un bez elektronikas, tāpēc ekstrēmo sporta veidu entuziasti bieži maina standarta diferenciāli pret šo ierīci.

Trūkumi

Ir arī trūkumi. Tā ir augsta cena, jo iekšpusē struktūra ir diezgan sarežģīta. Tā kā diferenciālis darbojas pēc ērkšķu principa, tas palielina degvielas patēriņu. Ar visām priekšrocībām efektivitāte ir diezgan zema, salīdzinot ar līdzīgām dažāda veida sistēmām. Mehānismam ir liela nosliece uz iesprūšanu, un iekšējo elementu nodilums ir diezgan intensīvs. Eļļošanai ir nepieciešami īpaši produkti, jo montāžas darbības laikā rodas daudz siltuma. Ja uz vienas ass ir uzstādīti dažādi riteņi, tad detaļas nolietojas vēl intensīvāk.

Pieteikums

Mezgls tiek izmantots kā starpriteņu un starpasu mehānisms griezes momenta pārdalei. Šāda veida vienība ir uzstādīta daudzām ārvalstu automašīnām, taču visplašāko popularitāti tā ieguva Audi Quatro. Pilnpiedziņas automašīnu ražotāji ļoti bieži dod priekšroku šim konkrētajam dizainam. Torsen diferenciālis ir uzstādīts uz VAZ tā relatīvās vienkāršības un tūlītējas darbības dēļ.