Diferencijal "Thorsen": princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:40

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

Odredište

Dakle, čemu služi ovaj mehanizam? Najjednostavniji diferencijal može ravnomjerno, ravnomjerno rasporediti snagu ili obrtni moment između dva točka. Ako jedan točak proklizava i ne može se uhvatiti za kolovoz, tada će obrtni moment na drugom točku biti nula. Poboljšani modeli, a velika većina njih su diferencijali sa samoblokirajućim mehanizmom, opremljeni su sistemom koji blokira postavljenu osovinu. Obrtni moment se zatim raspoređuje tako da se maksimalna snaga isporučuje na točak koji zadržava dobru vuču.

Thorsen diferencijal je najbolje rješenje za vozilo s pogonom na sve kotače,radila uglavnom u teškim uslovima. “Thorsen” nije ime programera, već skraćenica. To znači Senzor zakretnog momenta ili Senzor zakretnog momenta.

O istoriji 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 kompanija 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 generalnog koncepta, nema mnogo razlika u odnosu na obične mehanizme. Kućište je čvrsto pričvršćeno na pogonsku jedinicu mjenjača. Sateliti su ugrađeni u kućište. Učvršćeni su na posebne osovine. Sateliti su u čvrstom zahvatu sa zupčanicima osovinskih osovina. Zupčanici poluosi su pričvršćeni za osovine, na koje se prenosi obrtni moment.

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

Sateliti su par spiralnih zupčanika. Jedan element ovog para čini pužni par sa 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 ovo na primjeru sklopa među kotačima. Kada se par pogonskih točkova kreće pravolinijski, oba nailaze na isti otpor. Stoga mehanizam ravnomjerno raspoređuje obrtni moment između oba točka. Kada vozite pravo, planete nisu uključene, a sila se prenosi direktno sa čaše na bočne zupčanike.

Kada automobil uđe u skretanje, unutrašnji točak doživljava veći otpor i njegova brzina se smanjuje. Pužni par unutrašnjeg točka počinje da radi. Bočni zupčanik rotira satelitski zupčanik. Potonji prenosi obrtni moment na drugi zupčanik osovine. Ovo povećava silu na vanjskom kotaču. Pošto je razlika u obrtnom momentu na dve strane mala, trenje u drugom paru puža je takođe nisko. U tom slučaju neće doći do samoblokiranja. To je ono na čemu se zasniva Thorsenov diferencijalni princip.

Kada je jedan od pogonskih točkova automobila na klizavoj površini, njegov otpor se smanjuje. Obrtni moment teži ovom točku. Poluosovina vrti satelitski zupčanik i prenosi obrtni 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 karakteristika pužnih zupčanika. Zbog toga se par crva zaglavi. I kadazaglavljivanje, usporiće rotaciju drugog para, a obrtni 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 sistem može raditi u tri različita načina rada. Specifičan način rada ovisi o nivou otpora na kotaču. Kada je isti, obrtni moment je ravnomerno raspoređen.

Ako se otpor na jednom od točkova poveća, tada se uključuje pužni par, pa se tako aktivira drugi par, uprkos 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 praćeno blokiranjem ili zaglavljivanjem para puža zbog visokog trenja. Tada drugi par odmah usporava. obrtni moment se izjednačava. Rad Torsenovog diferencijala u ovom načinu rada je sličan pravolinijskom 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 sa 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 dizajnom. Može da radi u veoma širokom rasponu obrtnog momenta.

Druga opcija se razlikuje po tome što su ose satelita paralelne sa osovinama. Sateliti su u ovom slučaju drugačije instalirani. Smješteni su u posebnim sjedištima za čaše. Par satelita je spojen kosim zupčanikom, koji prilikom uklinjavanja učestvuje 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 su također paralelne jedna s drugom. 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, proporcija može odstupiti za 20%.

Prednosti diferencijala ovog dizajna

Ovaj dizajn ima mnogo prednosti. Ovaj mehanizam je ugrađen jer je preciznost njegovog rada izuzetno visoka, dok uređaj radi vrlo glatko i tiho. Snaga se automatski raspoređuje između točkova i osovina - nije potrebna intervencija vozača. Preraspodjela obrtnog momenta ni na koji način ne utiče na kočenje. Ako diferencijal radi ispravno, onda ga ne treba servisirati - od vozača se traži samo da provjerava i povremeno mijenja ulje.

Zato mnogi vozači stavljaju Torsen diferencijal na Nivu. Takođe koristi stalni sistem pogona na sve točkove i bez elektronike, tako da entuzijasti ekstremnih sportova često menjaju standardni diferencijal na ovu jedinicu.

Nedostaci

Postoje i nedostaci. Ovo je visoka cijena, jer je unutrašnja struktura prilično komplicirana. Budući da diferencijal radi na principu trna, to povećava potrošnju goriva. Uz sve prednosti, efikasnost je prilično niska u poređenju sa sličnim sistemima drugog tipa. Mehanizam ima veliku predispoziciju za zaglavljivanje, a habanje unutrašnjih elemenata je prilično intenzivno. Za podmazivanje su potrebni posebni proizvodi, jer se tokom rada sklopa stvara mnogo topline. Ako su različiti točkovi ugrađeni na istu osovinu, delovi se još intenzivnije troše.

Prijava

Čvor se koristi kao međutočkovi i međuosovinski mehanizam za preraspodjelu obrtnog 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.