Diferenciál "thorsen": pracovní princip

"Thorsen" je jednou z odrůd samosvorných diferenciálů. Takový mechanismus je jak na domácích automobilech, tak na zahraničních automobilech. Princip fungování diferenciálu "Thorsen" je postaven na měnícím se tření mechanických částí, které vede k rozdělení točivého momentu mezi dvojkolí.

Jmenování

K čemu je tedy tento mechanismus? Nejjednodušší diferenciál je schopen rozdělit výkon nebo točivý moment mezi obě kola rovnoměrně, rovnoměrně. Pokud jedno kolo táhne a nemůže se zachytit na vozovce, bude točivý moment na druhém kole nulový. Vylepšené modely a drtivá většina z nich jsou diferenciály s mechanismem samobloku, vybavené systémem blokujícím zavěšenou poloosou. Točivý moment je pak distribuován tak, aby maximální výkon byl na kole, což udržuje dobrou přilnavost.

Diferenciál Torsen je nejoptimálnějším řešením pro vozidlo s pohonem všech kol, které je provozováno z velké části v obtížných podmínkách. "Thorsen" Není příjmení vývojáře, ale zkratka. To znamená citlivost na točivý moment nebo Torque Sensing.

O historii stvoření

Torsenův diferenciál se poprvé objevil v roce 1958. Vyvinul design a princip činnosti americký inženýr v. Gleesman. Patent na sériovou výrobu tohoto samosvorného mechanismu získala společnost Thorsen, jejíž název se stal názvem zařízení.

Zařízení

Tento mechanismus je uspořádán z obvyklých prvků-zařízení je podobné jakémukoli planetárnímu uzlu. Hlavní části lze rozlišit-jedná se o pouzdro, Šneková kola, satelity.

Pokud jde o obecný koncept, není zde mnoho rozdílů ve srovnání s běžnými mechanismy. Pouzdro je pevně připevněno k hnací jednotce převodovky. Uvnitř pouzdra jsou instalovány satelity. Jsou upevněny na speciálních osách. Satelity jsou pevně zapojeny do ozubených kol náprav. Ozubená kola polovičních náprav jsou připevněna k hřídelím, na které je přenášen točivý moment.

A nyní, pokud jde o mechanismus "Thorsen"přímo. V této sestavě má ozubené kolo náprav Šroubové zuby. Není to nic jiného než tradiční Šneková hřídel.

Satelity jsou dvojice ozubených kol. Jeden prvek tohoto páru tvoří šnekový pár s poloosovým ozubeným kolem. Dvojice satelitních ozubených kol může interagovat mezi sebou přímým zapojením. Konstrukce má až tři satelity, z nichž každý představuje dvojici ozubených kol.

Princip činnosti

Podívejme se, jak funguje diferenciál "Thorsen". Zvažte to na příkladu uzlu mezi koly. Když se dvojice hnacích kol pohybuje rovně, oba čelí stejnému odporu. Mechanismus proto rozděluje točivý moment rovnoměrně mezi obě kola. Při přímém pohybu nejsou zapojeny žádné satelity a síla je přenášena přímo z pohárku na poloosová ozubená kola.

Když auto vstoupí do zatáčky, vnitřní kolo zažívá větší odpor a jeho rychlost klesá. Šnekový pár vnitřního kola začíná fungovat. Poloosové ozubené kolo otáčí satelitní ozubené kolo. Ten přenáší točivý moment na druhé ozubené kolo poloosy. Tím se zvyšuje síla na vnějším kole. Protože rozdíl točivého momentu na obou stranách je malý, tření ve druhém páru červů je také nízké. V tomto případě nedojde k samosvornému zablokování. Na tom je založen princip diferenciálu "Thorsen".

Když je jedno z hnacích kol automobilu na kluzké ploše, jeho odpor klesá. Točivý moment se zaměřuje právě na toto kolo. Poloviční osa otáčí ozubené kolo satelitu a přenáší točivý moment na druhý satelit. V tomto případě dojde k vlastní inhibici. Ozubené kolo satelitu není schopno působit jako hnací prvek a nemůže otáčet poloosovým ozubeným kolem kvůli určitým vlastnostem šnekových převodů. Proto se pár červů zasekne. A když se zasekne, zabrzdí rotaci druhého páru a točivý moment na každé z polovičních OS se vyrovná.

Tři provozní režimy

Pokud vezmeme v úvahu úplně princip práce diferenciál "Thorsen", pak je třeba říci, že systém může pracovat ve třech různých režimech. Konkrétní režim závisí na úrovni odporu na kole. Když je stejný, je točivý moment rovnoměrně rozložen.

Pokud se odpor zvýší na jednom z kol, pak se do práce zapne Šneková pára, a tím je druhý pár poháněn, navzdory malému odporu na něm. To vede k přerozdělení okamžiku podle potřeby. V tomto případě se jedno kolo zpomalí. Druhý se bude točit rychleji.

Pokud je odpor na jedné z pneumatik zcela ztracen, bude to doprovázeno blokováním nebo zaseknutí šnekového páru kvůli velkému tření. Pak druhý pár okamžitě zabrzdí. Točivý moment se vyrovnává. Práce diferenciálu "Thorsen" v tomto režimu je podobná přímému pohybu.

Tři typy "Torsen"

V první verzi se jako šnekové páry používají ozubená kola hnacích hřídelí, stejně jako satelity. Pro každou poloosu existují své vlastní satelity Spojené ve dvojicích s těmi na opačné ose. Toto spojení se provádí pomocí přímého záběru. Satelitní osy jsou kolmé k poloosám. Tato varianta diferenciálu "Thorsen" je považována za nejsilnější ze všech podobných návrhů. Je schopen pracovat ve velmi širokém rozsahu točivého momentu.

Druhá možnost se liší, protože osy satelitů jsou rovnoběžné s polovičními osami. Satelity jsou v tomto případě instalovány jinak. Jsou ve speciálních sedadlech pohárů. Spárované satelity jsou spojeny kosozubým záběrem, který se při klínování podílí na blokování.

Třetí varianta je jediná z celé řady, kde je konstrukce planetární. Používá se jako středový diferenciál ve vozidlech s pohonem všech kol. Satelitní osy a hnací ozubená kola jsou zde také navzájem rovnoběžné. Díky tomu je uzel velmi kompaktní. Díky konstrukci je zpočátku možné rozdělit zatížení mezi dva mosty v poměru 40: 60. Pokud dojde k částečnému zablokování, může se podíl odchýlit o 20 %.

Výhody diferenciálů tohoto designu

Tato konstrukce má mnoho výhod. Tento mechanismus je instalován pro skutečnost, že přesnost jeho provozu je extrémně vysoká, zatímco zařízení pracuje velmi hladce a tiše. Síla je distribuována mezi kola a nápravy automaticky-není nutný žádný zásah řidiče. Přerozdělení momentu nemá žádný vliv na brzdění. Pokud je diferenciál provozován správně, není nutné jej udržovat-od řidiče je nutné pouze kontrolovat a pravidelně vyměňovat olej.

Proto mnoho řidičů dává diferenciál "Thorsen" na "Niva". K dispozici je také systém permanentního pohonu všech kol a žádná elektronika, takže fanoušci extrému často mění standardní diferenciál na tuto sestavu.

Nedostatky

Existují i nevýhody. To je vysoká cena, protože uvnitř je konstrukce poměrně obtížná. Protože diferenciál pracuje na principu trní, zvyšuje se spotřeba paliva. Se všemi výhodami je účinnost poměrně nízká, pokud je porovnána s podobnými systémy jiného typu. Mechanismus má vysokou predispozici k zaseknutí a opotřebení vnitřních prvků je poměrně intenzivní. K mazání potřebujete speciální produkty, protože při provozu jednotky se uvolňuje velké množství tepla. Pokud jsou na stejné nápravě nainstalována různá kola, díly se opotřebovávají ještě intenzivněji.

Uplatnění

Použijte sestavu jako mezikolový a středový mechanismus pro přerozdělení točivého momentu. Jednotka takového plánu je instalována na mnoha zahraničních vozech, ale na Audi Quatro získala nejširší slávu. Výrobci automobilů s pohonem všech kol velmi často upřednostňují tento konkrétní design. Diferenciál "Thorsen" na VAZ je stanoven pro srovnávací jednoduchost a okamžitou práci.