Diferencijal "Thorsen": princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:11

“Thorsen” je jedna od varijanti samoblokirajućih diferencijala. Takav mehanizam dostupan je i na domaćim i na stranim automobilima. Princip rada Torsen diferencijala temelji se na promjeni trenja mehaničkih dijelova, što dovodi do raspodjele momenta između kotača.

Odredište

Dakle, čemu služi ovaj mehanizam? Najjednostavniji diferencijal može ravnomjerno, ravnomjerno raspodijeliti snagu ili moment između dva kotača. Ako jedan kotač klizi i ne može se uhvatiti za kolnik, tada će okretni moment na drugom kotaču biti nula. Poboljšani modeli, a velika većina njih su diferencijali sa samoblokirajućim mehanizmom, opremljeni su sustavom koji blokira postavljenu osovinu. Zakretni moment se zatim raspoređuje tako da se maksimalna snaga isporučuje na kotač koji zadržava dobru vuču.

Thorsenov diferencijal je najbolje rješenje za vozilo s pogonom na sve kotače,radili uglavnom u teškim uvjetima. “Thorsen” nije naziv programera, već skraćenica. To znači prepoznavanje zakretnog momenta ili prepoznavanje zakretnog momenta.

O povijesti stvaranja

Thorsenov diferencijal je prvi put predstavljen 1958. godine. Dizajn i princip rada razvio je američki inženjer V. Glizman. Patent za serijsku proizvodnju ovog samoblokirajućeg mehanizma dobila je tvrtka Torsen, čije je ime postalo naziv za uređaj.

uređaj

Ovaj mehanizam se sastoji od poznatih elemenata - uređaj je sličan svakom planetarnom čvoru. Možete istaknuti glavne dijelove - ovo je kućište, pužni zupčanici, sateliti.

Što se tiče općeg koncepta, nema mnogo razlika u odnosu na obične mehanizme. Kućište je čvrsto pričvršćeno na pogonsku jedinicu mjenjača. Unutar kućišta su ugrađeni sateliti. Učvršćeni su na posebne osovine. Sateliti su u čvrstom zahvatu sa zupčanicima osovinskih osovina. Zupčanici poluosi su pričvršćeni na osovine na koje se prenosi moment.

A sada za sam mehanizam Torsen. U ovom čvoru zupčanik poluosi ima zavojne zube. To nije ništa drugo nego tradicionalna crvasta osovina.

Sateliti su par kosih zupčanika. Jedan element ovog para tvori pužni par s osovinskim zupčanikom. Par satelitskih zupčanika također može međusobno komunicirati zbog cilindričnog zupčanika. Dizajn ima čak tri satelita, od kojih svakipredstavlja par zupčanika.

Princip rada

Da vidimo kako radi Thorsenov diferencijal. Razmotrimo to na primjeru sklopa međukotača. Kada se par pogonskih kotača kreće pravocrtno, oba nailaze na isti otpor. Stoga mehanizam ravnomjerno raspoređuje moment između oba kotača. Prilikom vožnje ravno, planeti nisu uključeni, a sila se prenosi izravno s čašice na bočne zupčanike.

Kada automobil uđe u zavoj, unutarnji kotač doživljava veći otpor i njegova brzina se smanjuje. Pužni par unutarnjeg kotača počinje raditi. Bočni zupčanik rotira satelitski zupčanik. Potonji prenosi moment na drugi zupčanik osovine. Time se povećava sila na vanjskom kotaču. Budući da je razlika u momentu na obje strane mala, trenje u drugom paru puža također je malo. U tom slučaju neće doći do samoblokiranja. To je ono na čemu se temelji Thorsenov diferencijalni princip.

Kada je jedan od pogonskih kotača automobila na skliskoj površini, njegov otpor se smanjuje. Zakretni moment teži ovom kotaču. Poluosovina vrti satelitski zupčanik, a on prenosi moment na drugi satelit. U ovom slučaju doći će do samokočenja. Satelitski zupčanik ne može djelovati kao pogonski element i ne može rotirati bočni zupčanik zbog određenih značajki pužnih zupčanika. Stoga se crvi par zaglavi. I kadazaglavljivanje, usporit će rotaciju drugog para, a zakretni moment na svakoj od poluosi će se izjednačiti.

Tri načina rada

Ako uzmemo u obzir potpuni princip rada Torsenovog diferencijala, onda se mora reći da sustav može raditi u tri različita načina rada. Specifičan način rada ovisi o razini otpora na kotaču. Kada je isti, moment je ravnomjerno raspoređen.

Ako se otpor na jednom od kotača poveća, tada se uključuje pužni par i time se aktivira drugi par, unatoč malom otporu na njemu. To dovodi do preraspodjele trenutka prema potrebi. U tom slučaju, jedan kotač će usporiti. Drugi će se okretati brže.

Ako se otpor potpuno izgubi na jednoj od guma, to će biti popraćeno blokiranjem ili zaglavljivanjem para puža zbog visokog trenja. Tada drugi par odmah usporava. moment izjednačava. Rad Torsenovog diferencijala u ovom načinu rada sličan je pravocrtnom kretanju.

Tri vrste “Thorsena”

U prvoj verziji, zupčanici vodećih poluosi, kao i sateliti, koriste se kao pužni parovi. Svaka osovina ima svoje satelite, povezane u paru s onima na suprotnoj osovini. Ova veza se izvodi pomoću cilindričnog zupčanika. Osi satelita su okomite na poluosi. Ova verzija Torsen diferencijala prepoznata je kao najsnažnija među svim sličnim izvedbama. Može raditi u vrlo širokom rasponu okretnog momenta.

Druga opcija razlikuje se po tome što su osi satelita paralelne s osovinama. Sateliti su u ovom slučaju drugačije instalirani. Smješteni su u posebnim sjedalima za šalice. Par satelita spojen je kosim zupčanikom, koji pri uklinjavanju sudjeluje u blokiranju.

Treća opcija je jedina u cijeloj seriji gdje je dizajn planetaran. Koristi se kao središnji diferencijal u vozilima s pogonom na sve kotače. Osi satelita i pogonskih zupčanika također su međusobno paralelne. Zbog toga je jedinica vrlo kompaktna. Zahvaljujući dizajnu, u početku je moguće rasporediti opterećenje između dva mosta u omjeru 40:60. Ako se aktivira djelomični blok, udio može odstupiti za 20%.

Prednosti diferencijala ovog dizajna

Ovaj dizajn ima puno prednosti. Ovaj mehanizam je ugrađen jer je točnost njegovog rada iznimno visoka, dok uređaj radi vrlo glatko i tiho. Snaga se automatski raspoređuje između kotača i osovina - nije potrebna intervencija vozača. Preraspodjela zakretnog momenta ni na koji način ne utječe na kočenje. Ako diferencijal radi ispravno, onda ga ne treba servisirati - vozač je dužan samo provjeravati i povremeno mijenjati ulje.

Zato mnogi vozači stavljaju Torsen diferencijal na Nivu. Također koristi stalni sustav pogona na sve kotače i bez elektronike, tako da ljubitelji ekstremnih sportova često mijenjaju standardni diferencijal na ovu jedinicu.

Nedostaci

Postoje i nedostaci. Ovo je visoka cijena, jer je unutar strukture prilično komplicirana. Budući da diferencijal radi na principu trna, to povećava potrošnju goriva. Uz sve prednosti, učinkovitost je prilično niska u usporedbi sa sličnim sustavima drugačijeg tipa. Mehanizam ima veliku predispoziciju za zaglavljivanje, a trošenje unutarnjih elemenata je prilično intenzivno. Za podmazivanje su potrebni posebni proizvodi, jer se tijekom rada sklopa stvara mnogo topline. Ako su različiti kotači ugrađeni na istu osovinu, dijelovi se troše još intenzivnije.

Prijava

Čvor se koristi kao mehanizam međukotača i međuosovinskih osovina za preraspodjelu zakretnog momenta. Jedinica ove vrste ugrađena je na mnoge strane automobile, ali je najširu popularnost dobila na Audi Quatro. Proizvođači automobila s pogonom na sve kotače vrlo često preferiraju ovaj poseban dizajn. Torsen diferencijal je instaliran na VAZ zbog njegove relativne jednostavnosti i trenutnog rada.