Диференциал на торсен: принцип на действие

"Torsen е вид диференциал с ограничено приплъзване. Този механизъм се предлага както за местни, така и за чуждестранни автомобили. Принципът на действие на диференциала "Торсен" се основава на променливото триене на механичните части, което води до разпределяне на въртящия момент между двойката колела.

Цел

Каква е целта на този механизъм?? Най-простият диференциал е способен да разпределя мощността или въртящия момент между двете колела равномерно, равномерно. Ако едното колело се подхлъзне и не може да се задържи на пътната настилка, въртящият момент на второто колело е нулев. Усъвършенстваните модели, а по-голямата част от тях са диференциали със самоблокиращ механизъм, са оборудвани със система, която блокира теглената полуос. Въртящият момент се разпределя по такъв начин, че максималната мощност се разпределя към колелото, което поддържа добро сцепление.

Диференциалът Torsen е оптималното решение за автомобили със задвижване на всички колела, които работят предимно при трудни условия. "Torsen не е името на разработчика, а акроним на. Това е съкращение за Torque Sensing (сензор за въртящ момент).

За историята на

Диференциалът Thorsen е представен за първи път през 1958 г. Американският инженер У. Рийд (САЩ) разработва конструкцията и принципа на действие на торсионния диференциал. Glizman. Патентът за серийно производство на този самозаключващ се механизъм е получен от Торсен, което е и името на устройството.

Устройството

Механизмът се основава на обичайните елементи - конструкцията е подобна на тази на всяка планетарна единица. Можем да разграничим основните части - корпуса, червячните предавки, сателитите.

Що се отнася до общата концепция, няма много разлики в сравнение с конвенционалните механизми. Корпусът е неподвижно прикрепен към задвижващия блок на трансмисията. Спътниците се монтират в корпуса. Те са монтирани на специални валове. Спътниците са в твърдо зацепване с осевите зъбни колела. Валовете на осите са монтирани на валове, на които се предава въртящият момент.

А сега за самия механизъм за усукване. При този агрегат зъбната предавка на полуоската има спирални зъби. Това не е нищо по-малко от обикновен червячен вал.

Сателитите представляват двойка винтови зъбни колела. Едната част от тази двойка образува двойка червячни зъбни колела с осевия вал. Тази двойка сателити може да работи заедно и в диференциал с цилиндрична предавка. Има три спътника, всеки от които представлява двойка зъбни колела.

Как работи

Нека разгледаме как работи диференциалът на Торсен. Да вземем за пример междуосовия агрегат. Когато двойката задвижващи колела се движи право напред, те срещат едно и също съпротивление. Поради това механизмът разпределя равномерно въртящия момент между двете колела. При движение направо сателитите не се задействат и силата се предава директно от чашата към зъбните колела на полуоската.

Когато автомобилът навлиза в завой, вътрешното колело изпитва по-голямо съпротивление и скоростта му намалява. Червячната предавка на вътрешното колело започва да работи. Зъбното колело на полуоската завърта зъбното колело на спътника. Последният предава въртящия момент на втората зъбна предавка на оста. По този начин се увеличава силата върху външното колело. Тъй като разликата във въртящия момент между двете повърхности е малка, триенето във втората червячна предавка също е малко. В този случай няма самоблокиране. Това е принципът, на който се основава диференциалът на Торсен.

Когато едно от задвижващите колела на автомобила се намира на хлъзгава повърхност, съпротивлението му се намалява. Въртящият момент се насочва към това колело. Валът на оста завърта зъбната предавка на сателита, която предава въртящия момент на втория сателит. В този случай има самозаключване. Сателитната зъбна предавка не може да действа като задвижващ елемент и не може да върти полуоската поради някои характеристики на червячните предавки. Ето защо червячната предавка се задръства. Ако е заклещена, тя забавя въртенето на втората двойка и въртящият момент върху всяка полуос се изравнява.

Три режима на работа

Ако разгледаме целия.. принцип на работа Когато разглеждаме диференциала на Thorsen, трябва да кажем, че системата може да работи в три различни режима. Конкретният режим зависи от нивото на съпротивление на колелото. Когато са равни, въртящият момент се разпределя равномерно.

Ако съпротивлението на едно от колелата се увеличи, червячната предавка се задейства и по този начин задвижва другата двойка колела, въпреки малкото съпротивление, което среща. По този начин въртящият момент се разпределя според нуждите. В този случай едното колело се забавя. Вторият ще се върти по-бързо.

Ако има пълна загуба на съпротивление на една от гумите, тя ще бъде придружена от заключване или от заклещването на двойката червеи поради високото триене. След това вторият чифт се спира незабавно. Въртящият момент се изравнява. Работата на диференциала на Торсен в този режим е подобна на работа по права линия.

Три вида усукване

В първата версия зъбните колела на задвижващата ос се използват като червячни, а сателитите също се използват като червячни. всяка ос има чифт сателити, свързани по двойки с тези на противоположната ос. Тази връзка се осъществява с помощта на цилиндрична предавка. Спътникови оси, перпендикулярни на полуосите. Тази версия на диференциала Torsen е призната за най-мощната от всички подобни конструкции. Той може да работи в много широк диапазон на въртящия момент.

Вторият вариант се различава по това, че спътниците са успоредни на осите на полуосите. Спътниците се монтират по различен начин. Те са разположени в специални места за чаши. Спътниците по двойки са свързани с винтова предавка, която действа като заключващ механизъм, когато са разединени.

Третият вариант е единственият от серията с планетарен дизайн. Използва се като диференциал на моста в автомобили със задвижване на всички колела. Спътниковите оси и зъбните колела също са успоредни едно на друго. Това прави устройството много компактно. Благодарение на конструкцията първоначално е възможно да се разпредели натоварването между двете оси в съотношение 40:60. Ако е включена частична блокировка на диференциала, съотношението може да се отклони с до 20%.

Предимства на този диференциален дизайн

Предимствата на този дизайн са многобройни. Механизмът е настроен така, че прецизността му е изключително висока и работи много плавно и тихо. Мощността се разпределя автоматично между колелата и осите - не е необходима намесата на водача. Превключването на въртящия момент не оказва влияние върху спирането. Ако диференциалът работи правилно, той не се нуждае от сервизно обслужване - водачът трябва само да проверява и периодично да сменя маслото.

Ето защо много шофьори поставят диференциала "Thorsen" на "Niva". Той също така използва постоянна система за задвижване на четирите колела и няма електроника, така че не е необичайно за екстремните ентусиасти да сменят основния диференциал с този агрегат.

Недостатъци

Има и някои недостатъци. Цената е висока, тъй като структурата е доста сложна. Тъй като диференциалът работи на принципа на тръна, той увеличава разхода на гориво. Въпреки всички свои предимства, ефективността е доста ниска в сравнение с други подобни системи. Механизмът е силно податлив на засядане, а износването на вътрешните елементи е доста интензивно. Необходими са специални продукти за смазване, тъй като сглобката генерира голямо количество топлина. Ако на една и съща ос са монтирани различни колела, това води до още по-голямо износване.

Използване на

Използване като междуколесно и междуосово устройство за разпределение на въртящия момент. Това устройство се монтира на много чуждестранни автомобили, но е най-известно при Audi Quatro. Производителите на автомобили със задвижване на всички колела често предпочитат този дизайн. Торсионният диференциал се монтира на VAZ поради сравнителната му простота и моментното му действие.