Differential "Thorsen": princippet om drift

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:03

“Thorsen” er en af varianterne af selvlåsende differentialer. En sådan mekanisme er tilgængelig både på indenlandske biler og på udenlandske biler. Funktionsprincippet for Torsen differentiale er baseret på den skiftende friktion af mekaniske dele, hvilket fører til fordelingen af moment mellem hjulsættet.

Destination

Så, hvad er denne mekanisme til? Det enkleste differentiale er i stand til at fordele kraft eller drejningsmoment mellem to hjul ligeligt, jævnt. Hvis det ene hjul glider og ikke kan fange på vejbanen, vil drejningsmomentet på det andet hjul være nul. Forbedrede modeller, og langt de fleste af dem er differentialer med en selvblokerende mekanisme, er udstyret med et system, der blokerer den udstillede akselaksel. Drejningsmomentet fordeles derefter, så der leveres maksimal kraft til hjulet, der bevarer god trækkraft.

Thorsen differentiale er den bedste løsning til et køretøj med firehjulstræk,opererede mest under barske forhold. "Thorsen" er ikke navnet på udvikleren, men en forkortelse. Dette betyder momentregistrering eller momentsensor.

Om skabelseshistorien

Thorsen-differentialet blev først introduceret i 1958. Den amerikanske ingeniør V. Glizman udviklede designet og funktionsprincippet. Patentet for serieproduktion af denne selvlåsende mekanisme blev modtaget af Torsen-firmaet, hvis navn blev navnet på enheden.

Device

Denne mekanisme består af velkendte elementer - enheden ligner enhver planetarisk knude. Du kan fremhæve hoveddelene - dette er tilfældet, snekkegear, satellitter.

Med hensyn til det generelle koncept, er der ikke mange forskelle i forhold til almindelige mekanismer. Huset er stift fastgjort til transmissionens drivenhed. Satellitter er installeret inde i kabinettet. De er fastgjort på specielle aksler. Satellitterne er i stift indgreb med gearene på akselakslerne. Halveaksernes tandhjul er fastgjort til akslerne, hvortil drejningsmomentet overføres.

Og nu til selve Torsen-mekanismen. I denne knude har halvaksernes gear spiralformede tænder. Det er intet andet end et traditionelt ormeskaft.

Satellitter er et par skrueformede gear. Et element i dette par danner et snekkepar med akselgearet. Et par satellitgear kan også interagere med hinanden på grund af cylindrisk gearing. Designet har hele tre satellitter, som hver isærrepræsenterer et par tandhjul.

Driftsprincip

Lad os se, hvordan Thorsen-differentialet fungerer. Lad os overveje dette på eksemplet med en interwheel-samling. Når et par drivhjul bevæger sig i en lige linje, møder de begge den samme modstand. Derfor fordeler mekanismen momentet jævnt mellem begge hjul. Når man kører ligeud, er planeterne ikke involveret, og kraften overføres direkte fra koppen til sidegearene.

Når bilen kommer ind i svinget, oplever det indre hjul mere modstand, og dets hastighed falder. Snekkeparret på det indre hjul begynder at virke. Sidegearet roterer satellitgearet. Sidstnævnte overfører drejningsmoment til det andet gear på akselakslen. Dette øger kraften på det ydre hjul. Da forskellen i drejningsmoment på de to sider er lille, er friktionen i det andet ormepar også lav. I dette tilfælde vil selvblokering ikke forekomme. Det er det, Thorsens differentialprincip er baseret på.

Når et af bilens drivhjul er på en glat overflade, falder dens modstand. Drejningsmoment har tendens til dette hjul. Den halve aksel drejer satellitgearet, og det overfører drejningsmoment til den anden satellit. I dette tilfælde vil der være selvbremse. Satellitgearet er ikke i stand til at fungere som et drivelement og kan ikke dreje sidegearet på grund af visse træk ved snekkegearene. Derfor sidder ormeparret fast. Og nårjamming, vil det bremse rotationen af det andet par, og drejningsmomentet på hver af halvakserne udjævnes.

Tre driftstilstande

Hvis vi betragter det fulde princip for driften af Torsen-differentialet, så skal det siges, at systemet kan fungere i tre forskellige tilstande. Den specifikke tilstand afhænger af modstandsniveauet på hjulet. Når det er det samme, er drejningsmomentet jævnt fordelt.

Hvis modstanden på et af hjulene stiger, så tændes ormeparret, og dermed aktiveres det andet par, trods den lille modstand på det. Dette fører til omfordeling af øjeblikket efter behov. I dette tilfælde vil det ene hjul bremse. Den anden vil snurre hurtigere.

Hvis modstanden er helt tabt på et af dækkene, vil dette blive ledsaget af blokering eller blokering af ormeparret på grund af høj friktion. Så bremser det andet par straks farten. drejningsmomentet udligner. Driften af Torsen-differentialet i denne tilstand ligner retlinet bevægelse.

Tre typer af "Thorsen"

I den første version bruges tandhjulene på de førende halvakser, såvel som satellitter, som ormepar. Hver aksel har sine egne satellitter, parvis forbundet med dem på den modsatte aksel. Denne forbindelse udføres ved hjælp af en cylindrisk gearing. Satellitternes akser er vinkelrette på halvakserne. Denne version af Torsen differential er anerkendt som den mest kraftfulde blandt alle lignende designs. Den er i stand til at fungere i et meget bredt drejningsmomentområde.

Den anden mulighed adskiller sig ved, at satellitternes akser er parallelle med akselakslerne. Satellitter i dette tilfælde er installeret anderledes. De er placeret i specielle kopsæder. Parsatellitter er forbundet med spiralformet gearing, som, når de kiles, deltager i blokeringen.

Den tredje mulighed er den eneste blandt hele serien, hvor designet er planetarisk. Den bruges som centerdifferentiale i køretøjer med firehjulstræk. Satellitternes akser og drivtandhjulene er også parallelle med hinanden. På grund af dette er enheden meget kompakt. Takket være designet er det i første omgang muligt at fordele belastningen mellem de to broer i forholdet 40:60. Hvis en delvis blokering udløses, kan andelen afvige med 20%.

Fordele ved differentialer i dette design

Dette design har en masse fordele. Denne mekanisme er installeret, fordi nøjagtigheden af dens arbejde er ekstremt høj, mens enheden fungerer meget glat og stille. Kraften fordeles automatisk mellem hjul og aksler - ingen indgriben fra føreren er nødvendig. Omfordelingen af drejningsmomentet påvirker ikke bremsningen på nogen måde. Hvis differentialet betjenes korrekt, skal det ikke serviceres - føreren skal kun kontrollere og periodisk skifte olie.

Det er derfor, mange bilister sætter Torsen-differentialet på Niva. Den bruger også et permanent firehjulstræk og ingen elektronik, så ekstremsportsentusiaster ændrer ofte standarddifferentialet til denne enhed.

Flaws

Der er også ulemper. Dette er en høj pris, fordi inde i strukturen er ret kompliceret. Da differentialet fungerer efter princippet om torne, øger dette brændstofforbruget. Med alle fordelene er effektiviteten ret lav sammenlignet med lignende systemer af en anden type. Mekanismen har en høj disposition for jamming, og sliddet af interne elementer er ret intenst. Specielle produkter er nødvendige til smøring, da der genereres meget varme under driften af enheden. Hvis forskellige hjul er monteret på den samme aksel, slides delene endnu mere intensivt.

Application

Knuden bruges som en mellemhjuls- og interakselmekanisme til omfordeling af drejningsmoment. En enhed af denne art er installeret på mange udenlandske biler, men den fik den største popularitet på Audi Quatro. Producenter af firehjulstrukne biler foretrækker meget ofte dette særlige design. Torsen differentialet er installeret på VAZ for dens relative enkelhed og øjeblikkelige betjening.