Differential "Thorsen": ang prinsipyo ng operasyon

2024 May -akda: Erin Ralphs | [email protected]. Huling binago: 2024-02-19 19:28

Ang“Thorsen” ay isa sa mga uri ng self-locking differential. Ang ganitong mekanismo ay magagamit kapwa sa mga domestic na kotse at sa mga dayuhang kotse. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Torsen differential ay batay sa pagbabago ng friction ng mga mekanikal na bahagi, na humahantong sa pamamahagi ng torque sa pagitan ng wheelset.

Destination

Kaya, para saan ang mekanismong ito? Ang pinakasimpleng kaugalian ay nakapagpapamahagi ng kapangyarihan o metalikang kuwintas sa pagitan ng dalawang gulong nang pantay, pantay. Kung ang isang gulong ay dumulas at hindi makahuli sa kalsada, ang metalikang kuwintas sa pangalawang gulong ay magiging zero. Ang mga pinahusay na modelo, at ang karamihan sa mga ito ay mga pagkakaiba-iba na may mekanismo ng self-blocking, ay nilagyan ng isang sistema na humaharang sa naka-post na axle shaft. Pagkatapos ay ipapamahagi ang torque para maihatid ang maximum power sa gulong na nagpapanatili ng magandang traksyon.

Ang Thorsen differential ay ang pinakamahusay na solusyon para sa isang all-wheel drive na sasakyan,pinapatakbo karamihan sa malupit na mga kondisyon. Ang "Thorsen" ay hindi ang pangalan ng developer, ngunit isang pagdadaglat. Nangangahulugan ito ng Torque Sensing o Torque Sensing.

Tungkol sa kasaysayan ng paglikha

Ang Thorsen differential ay unang ipinakilala noong 1958. Ang American engineer na si V. Glizman ay bumuo ng disenyo at prinsipyo ng operasyon. Ang patent para sa serial production ng self-locking mechanism na ito ay natanggap ng kumpanya ng Torsen, na ang pangalan ay naging pangalan para sa device.

Device

Ang mekanismong ito ay binubuo ng mga pamilyar na elemento - ang device ay katulad ng anumang planetary node. Maaari mong i-highlight ang mga pangunahing bahagi - ito ang kaso, worm gears, satellite.

Kung tungkol sa pangkalahatang konsepto, walang maraming pagkakaiba kumpara sa mga ordinaryong mekanismo. Ang pabahay ay mahigpit na nakakabit sa drive unit ng transmission. Naka-install ang mga satellite sa loob ng case. Ang mga ito ay naayos sa mga espesyal na axle. Ang mga satellite ay nasa mahigpit na pakikipag-ugnayan sa mga gear ng mga axle shaft. Ang mga gear ng mga semiax ay naka-fix sa mga shaft, kung saan ipinapadala ang torque.

At ngayon para sa mekanismo ng Torsen mismo. Sa node na ito, ang gear ng mga semi-axes ay may mga helical na ngipin. Ito ay walang iba kundi isang tradisyonal na worm shaft.

Ang mga satellite ay isang pares ng helical gear. Ang isang elemento ng pares na ito ay bumubuo ng isang pares ng bulate na may axle gear. Ang isang pares ng satellite gear ay maaari ding makipag-ugnayan sa isa't isa dahil sa spur gearing. Ang disenyo ay may kasing dami ng tatlong satellite, bawat isakumakatawan sa isang pares ng mga gear.

Prinsipyo ng operasyon

Tingnan natin kung paano gumagana ang Thorsen differential. Isaalang-alang natin ito sa halimbawa ng isang interwheel assembly. Kapag ang isang pares ng mga gulong sa pagmamaneho ay gumagalaw sa isang tuwid na linya, pareho silang nakatagpo ng parehong pagtutol. Samakatuwid, ang mekanismo ay namamahagi ng metalikang kuwintas nang pantay-pantay sa pagitan ng parehong mga gulong. Kapag diretsong nagmamaneho, hindi kasali ang mga planeta, at direktang ipinapadala ang puwersa mula sa tasa patungo sa mga gear sa gilid.

Kapag ang kotse ay pumasok sa pagliko, ang panloob na gulong ay nakakaranas ng higit na pagtutol at ang bilis nito ay bumababa. Nagsisimulang gumana ang pares ng uod ng inner wheel. Pinaikot ng side gear ang satellite gear. Ang huli ay nagpapadala ng metalikang kuwintas sa pangalawang gear ng axle shaft. Pinapataas nito ang puwersa sa panlabas na gulong. Dahil ang pagkakaiba sa metalikang kuwintas sa dalawang panig ay maliit, ang alitan sa pangalawang pares ng bulate ay mababa din. Sa kasong ito, hindi mangyayari ang self-blocking. Ito ang batayan ng Thorsen differential principle.

Kapag ang isa sa mga gulong sa pagmamaneho ng kotse ay nasa madulas na ibabaw, bumababa ang resistensya nito. Ang metalikang kuwintas ay may kaugaliang gulong na ito. Ang kalahating baras ay umiikot sa satellite gear, at ito ay nagpapadala ng metalikang kuwintas sa pangalawang satellite. Sa kasong ito, magkakaroon ng self-braking. Ang satellite gear ay hindi maaaring kumilos bilang isang elemento sa pagmamaneho at hindi maaaring paikutin ang side gear dahil sa ilang mga tampok ng mga worm gear. Samakatuwid, ang pares ng uod ay nagsisiksikan. At kailanjamming, ito ay magpapabagal sa pag-ikot ng pangalawang pares, at ang torque sa bawat semi-axes ay lalabas.

Tatlong operating mode

Kung isasaalang-alang namin ang buong prinsipyo ng pagpapatakbo ng Torsen differential, dapat sabihin na ang system ay maaaring gumana sa tatlong magkakaibang mga mode. Ang partikular na mode ay depende sa antas ng paglaban sa gulong. Kapag ito ay pareho, ang torque ay pantay na ipinamamahagi.

Kung tumaas ang resistensya sa isa sa mga gulong, ang pares ng bulate ay bubuksan, at sa gayon ang pangalawang pares ay isinaaktibo, sa kabila ng maliit na pagtutol dito. Ito ay humahantong sa muling pamamahagi ng sandali kung kinakailangan. Sa kasong ito, ang isang gulong ay bumagal. Ang pangalawa ay iikot nang mas mabilis.

Kung ganap na nawala ang resistensya sa isa sa mga gulong, sasamahan ito ng pagharang o pag-jam ng worm pair dahil sa mataas na friction. Pagkatapos ang pangalawang pares ay agad na bumagal. torque equalizes. Ang operasyon ng Torsen differential sa mode na ito ay katulad ng rectilinear movement.

Tatlong uri ng “Thorsen”

Sa unang bersyon, ang mga gear ng nangungunang semi-axes, pati na rin ang mga satellite, ay ginagamit bilang mga pares ng worm. Ang bawat ehe ay may sariling mga satellite, na konektado sa mga pares sa mga nasa tapat na ehe. Ang koneksyon na ito ay isinasagawa gamit ang isang spur gearing. Ang mga palakol ng mga satellite ay patayo sa mga semiax. Ang bersyong ito ng Torsen differential ay kinikilala bilang ang pinakamakapangyarihan sa lahat ng katulad na disenyo. Ito ay may kakayahang gumana sa napakalawak na hanay ng torque.

Ang pangalawang opsyon ay naiiba dahil ang mga axes ng mga satellite ay parallel sa mga axle shaft. Ang mga satellite sa kasong ito ay naka-install nang iba. Matatagpuan ang mga ito sa mga espesyal na upuan sa tasa. Ang mga pares satellite ay konektado sa pamamagitan ng helical gearing, na, kapag nagwe-wedging, ay nakikilahok sa pagharang.

Ang ikatlong opsyon ay ang isa lamang sa buong serye kung saan ang disenyo ay planetary. Ginagamit ito bilang center differential sa mga all-wheel drive na sasakyan. Ang mga axes ng mga satellite at ang mga drive gear ay magkatulad din sa isa't isa. Dahil dito, napaka-compact ng unit. Salamat sa disenyo, posible sa simula na ipamahagi ang pagkarga sa pagitan ng dalawang tulay sa isang ratio na 40:60. Kung ma-trigger ang isang bahagyang block, ang proporsyon ay maaaring lumihis ng 20%.

Mga kalamangan ng mga pagkakaiba ng disenyong ito

Maraming pakinabang ang disenyong ito. Ang mekanismong ito ay naka-install dahil ang katumpakan ng trabaho nito ay napakataas, habang ang aparato ay gumagana nang maayos at tahimik. Awtomatikong ipinamamahagi ang kapangyarihan sa pagitan ng mga gulong at ehe - walang kinakailangang interbensyon ng driver. Ang muling pamamahagi ng metalikang kuwintas ay hindi nakakaapekto sa pagpepreno sa anumang paraan. Kung tama ang pagpapatakbo ng differential, hindi na ito kailangang serbisyuhan - kailangan lang suriin ng driver at pana-panahong magpalit ng langis.

Kaya naman maraming driver ang naglagay ng Torsen differential sa Niva. Gumagamit din ito ng permanenteng all-wheel drive system at walang electronics, kaya madalas na binabago ng mga extreme sports enthusiast ang standard differential sa unit na ito.

Flaws

May mga disadvantage din. Ito ay isang mataas na presyo, dahil sa loob ng istraktura ay medyo kumplikado. Dahil gumagana ang kaugalian sa prinsipyo ng mga tinik, pinatataas nito ang pagkonsumo ng gasolina. Sa lahat ng mga pakinabang, ang kahusayan ay medyo mababa kung ihahambing sa mga katulad na sistema ng ibang uri. Ang mekanismo ay may mataas na predisposisyon sa jamming, at ang pagsusuot ng mga panloob na elemento ay medyo matindi. Ang mga espesyal na produkto ay kinakailangan para sa pagpapadulas, dahil maraming init ang nabuo sa panahon ng pagpapatakbo ng pagpupulong. Kung magkaibang mga gulong ang naka-install sa iisang ehe, ang mga piyesa nito ay lalong mapupuna.

Application

Ang node ay ginagamit bilang interwheel at interaxle na mekanismo para sa muling pamamahagi ng torque. Ang isang yunit ng ganitong uri ay naka-install sa maraming mga dayuhang kotse, ngunit natanggap nito ang pinakamalawak na katanyagan sa Audi Quatro. Ang mga tagagawa ng mga all-wheel drive na kotse ay madalas na mas gusto ang partikular na disenyo na ito. Ang Torsen differential ay naka-install sa VAZ para sa relatibong pagiging simple nito at agarang operasyon.