Diferencial "Thorsen": princip delovanja

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:23

"Thorsen" je ena od sort samozapornih diferencialov. Tak mehanizem je na voljo tako na domačih avtomobilih kot na tujih avtomobilih. Načelo delovanja diferenciala Torsen temelji na spreminjajočem se trenju mehanskih delov, kar vodi do porazdelitve navora med kolesno dvojico.

Destinacija

Torej, čemu služi ta mehanizem? Najpreprostejši diferencial lahko enakomerno in enakomerno porazdeli moč ali navor med dvema kolesoma. Če eno kolo zdrsne in se ne more ujeti na cestišče, bo navor na drugem kolesu enak nič. Izboljšani modeli, velika večina pa so diferenciali s samoblokirnim mehanizmom, so opremljeni s sistemom, ki blokira nameščeno osno gred. Navor se nato porazdeli tako, da se največja moč prenese na kolo, ki ohranja dober oprijem.

Diferencial Thorsen je najboljša rešitev za vozilo s pogonom na vsa kolesa,deloval večinoma v težkih razmerah. "Thorsen" ni ime razvijalca, ampak okrajšava. To pomeni zaznavanje navora ali zaznavanje navora.

O zgodovini ustvarjanja

Thorsenov diferencial je bil prvič predstavljen leta 1958. Ameriški inženir V. Glizman je razvil zasnovo in princip delovanja. Patent za serijsko proizvodnjo tega samozaklepnega mehanizma je prejelo podjetje Torsen, katerega ime je postalo ime za napravo.

Naprava

Ta mehanizem je sestavljen iz znanih elementov - naprava je podobna vsakemu planetarnemu vozlišču. Poudarite lahko glavne dele - to je ohišje, polžaste prestave, sateliti.

Kar zadeva splošni koncept, ni veliko razlik v primerjavi z običajnimi mehanizmi. Ohišje je togo pritrjeno na pogonsko enoto menjalnika. V notranjosti ohišja so nameščeni sateliti. Pritrjeni so na posebne osi. Sateliti so v togi spoji z zobniki osnih gredi. Zobniki polosi so pritrjeni na gredi, na katere se prenaša navor.

In zdaj za sam mehanizem Torsen. V tem vozlišču ima zobnik pol osi vijačne zobe. Ni nič drugega kot tradicionalna črvasta jaška.

Sateliti so par vijačnih zobnikov. En element tega para tvori polžasti par z osnim zobnikom. Par satelitskih zobnikov lahko medsebojno deluje tudi zaradi čelnega zobnika. Zasnova ima kar tri satelite, od katerih vsakpredstavlja par zobnikov.

Načelo delovanja

Poglejmo, kako deluje Thorsenov diferencial. Razmislimo o tem na primeru sklopa med kolesi. Ko se par pogonskih koles premika v ravni črti, oba naletita na enak upor. Zato mehanizem enakomerno porazdeli navor med obema kolesoma. Pri vožnji naravnost planeti ne sodelujejo, sila pa se prenaša neposredno s skodelice na stranske prestave.

Ko avto vstopi v zavoj, se notranje kolo doživi večji upor in njegova hitrost se zmanjša. Polžasti par notranjega kolesa začne delovati. Stranska prestava vrti satelitsko prestavo. Slednji prenaša navor na drugo prestavo osne gredi. To poveča silo na zunanjem kolesu. Ker je razlika v navoru na obeh straneh majhna, je tudi trenje v drugem paru polžev nizko. V tem primeru do samoblokiranja ne bo prišlo. Na tem temelji Thorsenovo diferencialno načelo.

Ko je eno od pogonskih koles avtomobila na spolzki površini, se njegov upor zmanjša. Navor teži k temu kolesu. Polovična gred vrti satelitsko prestavo in ta prenaša navor na drugi satelit. V tem primeru bo prišlo do samozaviranja. Satelitska prestava ne more delovati kot pogonski element in ne more vrteti stranske prestave zaradi določenih lastnosti polžastih zobnikov. Zato se črvi par zagozdi. In kdajzagozditev bo upočasnila vrtenje drugega para in navor na vsaki od polosi se bo izenačil.

Tri načini delovanja

Če upoštevamo celotno načelo delovanja Torsenovega diferenciala, je treba reči, da lahko sistem deluje v treh različnih načinih. Specifični način je odvisen od stopnje upora na kolesu. Ko je enak, je navor enakomerno porazdeljen.

Če se upor na enem od koles poveča, se vklopi polžasti par in tako se aktivira drugi par, kljub majhnemu uporu na njem. To vodi do prerazporeditve trenutka po potrebi. V tem primeru se bo eno kolo upočasnilo. Drugi se bo vrtel hitreje.

Če se upor na eni od pnevmatik popolnoma izgubi, bo to spremljalo blokiranje ali zagozditev para polža zaradi velikega trenja. Nato se drugi par takoj upočasni. navor se izenači. Delovanje Torsenovega diferenciala v tem načinu je podobno pravokotnemu gibanju.

Tri vrste “Thorsen”

V prvi različici se kot pari polža uporabljajo zobniki vodilnih polosi, pa tudi sateliti. Vsaka os ima svoje satelite, ki so v paru povezani s tistimi na nasprotni osi. Ta povezava se izvede s pomočjo čelnega zobnika. Osi satelitov so pravokotne na pol osi. Ta različica diferenciala Torsen je priznana kot najmočnejša med vsemi podobnimi izvedbami. Lahko deluje v zelo širokem razponu navora.

Druga možnost se razlikuje po tem, da so osi satelitov vzporedne z osnimi gredi. Sateliti so v tem primeru nameščeni drugače. Nahajajo se v posebnih sedežih za skodelice. Parni sateliti so povezani s vijačnim zobnikom, ki pri zagozditvi sodeluje pri blokiranju.

Tretja možnost je edina med celotno serijo, kjer je zasnova planetarna. Uporablja se kot sredinski diferencial v vozilih s pogonom na vsa kolesa. Tudi osi satelitov in pogonskih zobnikov so med seboj vzporedne. Zaradi tega je enota zelo kompaktna. Zahvaljujoč zasnovi je sprva mogoče porazdeliti obremenitev med obema mostovoma v razmerju 40:60. Če se sproži delni blok, lahko delež odstopa za 20%.

Prednosti diferencialov te zasnove

Ta oblika ima veliko prednosti. Ta mehanizem je nameščen, ker je natančnost njegovega dela izjemno visoka, medtem ko naprava deluje zelo gladko in tiho. Moč se samodejno porazdeli med kolesa in osi – voznikovo posredovanje ni potrebno. Prerazporeditev navora nikakor ne vpliva na zaviranje. Če diferencial deluje pravilno, ga ni treba servisirati - voznik mora le preverjati in občasno menjati olje.

Zato je veliko voznikov postavilo diferencial Torsen na Nivo. Uporablja tudi stalni sistem štirikolesnega pogona in brez elektronike, zato navdušenci nad ekstremnimi športi pogosto zamenjajo standardni diferencial s to enoto.

pomanjkljivosti

Obstajajo tudi slabosti. To je visoka cena, saj je znotraj strukture precej zapletena. Ker diferencial deluje po principu trnov, se s tem poveča poraba goriva. Z vsemi prednostmi je učinkovitost precej nizka v primerjavi s podobnimi sistemi druge vrste. Mehanizem ima veliko nagnjenost k zagozditvi, obraba notranjih elementov pa je precej intenzivna. Za mazanje so potrebni posebni izdelki, saj se med delovanjem sklopa proizvaja veliko toplote. Če so na isti osi nameščena različna kolesa, se deli še intenzivneje obrabijo.

Prijava

Vozlišče se uporablja kot medkolesni in medosni mehanizem za prerazporeditev navora. Enota te vrste je nameščena na številnih tujih avtomobilih, vendar je bila najbolj priljubljena na Audi Quatro. Proizvajalci avtomobilov s pogonom na vsa kolesa zelo pogosto dajejo prednost tej zasnovi. Diferencial Torsen je nameščen na VAZ zaradi njegove relativne preprostosti in takojšnjega delovanja.