דיפרנציאל "תורסן": עקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

"ת'ורסן" הוא אחד מהזנים של דיפרנציאלים נעילה עצמית. מנגנון כזה זמין הן במכוניות מקומיות והן במכוניות זרות. עקרון הפעולה של דיפרנציאל טורסן מבוסס על חיכוך משתנה של חלקים מכניים, מה שמוביל לחלוקת המומנט בין מערכת הגלגלים.

Destination

אז, בשביל מה המנגנון הזה? הדיפרנציאל הפשוט ביותר מסוגל לחלק כוח או מומנט בין שני גלגלים באופן שווה, שווה. אם גלגל אחד מחליק ולא יכול להיתפס על הכביש, אז המומנט בגלגל השני יהיה אפס. דגמים משופרים, ורובם המכריע הם דיפרנציאלים עם מנגנון חסימה עצמית, מצוידים במערכת החוסמת את פיר הסרן המוצב. לאחר מכן, המומנט מחולק כך שהכוח המרבי מועבר לגלגל ששומר על אחיזה טובה.

דיפרנציאל Thorsen הוא הפתרון הטוב ביותר עבור רכב בעל הנעה לכל הגלגלים,פעלו בעיקר בתנאים קשים. "תורסן" אינו שמו של היזם, אלא קיצור. המשמעות היא חישת מומנט או חישת מומנט.

על היסטוריית היצירה

דיפרנציאל Thorsen הוצג לראשונה ב-1958. המהנדס האמריקאי V. Glizman פיתח את התכנון ואת עקרון הפעולה. את הפטנט לייצור סדרתי של מנגנון נעילה עצמי זה קיבלה חברת טורסן, ששמה הפך לשם המכשיר.

Device

מנגנון זה מורכב מאלמנטים מוכרים - המכשיר דומה לכל צומת פלנטרי. אתה יכול להדגיש את החלקים העיקריים - זה המקרה, גלגלי שיניים, לוויינים.

באשר למושג הכללי, אין הרבה הבדלים בהשוואה למנגנונים רגילים. המארז מחובר בצורה נוקשה ליחידת ההנעה של תיבת ההילוכים. לוויינים מותקנים בתוך המארז. הם קבועים על סרנים מיוחדים. הלוויינים נמצאים בחיבור נוקשה עם גלגלי השיניים של צירי הציר. גלגלי השיניים של הצירים למחצה מקובעים לצירים, אליהם מועבר המומנט.

ועכשיו למנגנון הטורסן עצמו. בצומת זה, לגלגל השיניים של הצירים למחצה יש שיניים סליליות. זה אינו אלא פיר תולעת מסורתי.

לוויינים הם זוג גלגלי שיניים סליליים. אלמנט אחד של זוג זה יוצר זוג תולעים עם גלגל השיניים. זוג גלגלי שיניים לווייניים יכולים גם לקיים אינטראקציה זה עם זה עקב גיר דורבן. העיצוב כולל עד שלושה לוויינים, כל אחד מהםמייצג זוג גלגלי שיניים.

עקרון הפעולה

בוא נראה איך פועל הדיפרנציאל של Thorsen. הבה נשקול זאת בדוגמה של מכלול בין-גלגלים. כאשר זוג גלגלי הנעה נעים בקו ישר, שניהם נתקלים באותה התנגדות. לכן, המנגנון מחלק את המומנט באופן שווה בין שני הגלגלים. בנסיעה ישרה, כוכבי הלכת אינם מעורבים, והכוח מועבר ישירות מהכוס לגלגלי השיניים הצדדיים.

כשהמכונית נכנסת לפנייה, הגלגל הפנימי חווה יותר התנגדות ומהירותו יורדת. צמד התולעים של הגלגל הפנימי מתחיל לעבוד. גלגל השיניים הצידי מסובב את גלגל השיניים הלווין. האחרון מעביר מומנט להילוך השני של ציר הציר. זה מגביר את הכוח על הגלגל החיצוני. מכיוון שההבדל במומנט משני הצדדים קטן, גם החיכוך בזוג התולעים השני נמוך. במקרה זה, חסימה עצמית לא תתרחש. על זה מבוסס העיקרון הדיפרנציאלי של Thorsen.

כאשר אחד הגלגלים המניעים של המכונית נמצא על משטח חלקלק, ההתנגדות שלו יורדת. מומנט נוטה לגלגל הזה. חצי הציר מסובב את גלגל השיניים של הלוויין, והוא מעביר מומנט ללווין השני. במקרה זה, תהיה בלימה עצמית. גלגל השיניים הלוויין אינו מסוגל לפעול כאלמנט מניע ואינו יכול לסובב את גלגל השיניים הצדדי עקב תכונות מסוימות של גלגלי התולעת. לכן, צמד התולעים נתקע. ומתיחסימה, היא תאט את סיבוב הזוג השני, והמומנט בכל אחד מהצירים למחצה ישתווה.

שלושה מצבי פעולה

אם ניקח בחשבון את עיקרון הפעולה המלא של דיפרנציאל Torsen, אז יש לומר שהמערכת יכולה לפעול בשלושה מצבים שונים. המצב הספציפי תלוי ברמת ההתנגדות בגלגל. כאשר זה זהה, המומנט מתחלק באופן שווה.

אם ההתנגדות באחד הגלגלים עולה, אזי צמד התולעים מופעל, וכך מופעל הזוג השני, למרות ההתנגדות הקטנה עליו. זה מוביל לחלוקה מחדש של הרגע לפי הצורך. במקרה זה, גלגל אחד יאט. השני יסתובב מהר יותר.

אם ההתנגדות אובדת לחלוטין באחד הצמיגים, אז זה ילווה בחסימה או חסימה של צמד התולעים עקב חיכוך גבוה. ואז הזוג השני מאט מיד. מומנט משתווה. הפעולה של דיפרנציאל הטורסן במצב זה דומה לתנועה ישר.

שלושה סוגים של "ת'ורסן"

בגרסה הראשונה, גלגלי השיניים של הצירים למחצה המובילים, כמו גם לוויינים, משמשים כזוגות תולעים. לכל ציר יש לוויינים משלו, המחוברים בזוגות עם אלה שבציר הנגדי. חיבור זה מתבצע באמצעות גיר דורבן. צירי הלוויינים מאונכים לחצי הצירים. גרסה זו של דיפרנציאל Torsen מוכרת כחזקה ביותר מבין כל העיצובים הדומים. הוא מסוגל לפעול בטווח רחב מאוד של מומנט.

האפשרות השנייה שונה בכך שצירי הלוויינים מקבילים לצירי הציר. לוויינים במקרה זה מותקנים אחרת. הם ממוקמים במושבי כוס מיוחדים. לוויינים צמדים מחוברים באמצעות גיר סליל, אשר, בעת חיזוק, משתתף בחסימה.

האפשרות השלישית היא היחידה מבין כל הסדרה שבה העיצוב הוא פלנטרי. הוא משמש כדיפרנציאל מרכזי בכלי רכב עם הנעה לכל הגלגלים. גם הצירים של הלוויינים וגלגלי ההינע מקבילים זה לזה. בשל כך, היחידה קומפקטית מאוד. הודות לתכנון, ניתן בשלב ראשון לחלק את העומס בין שני הגשרים ביחס של 40:60. אם מופעלת חסימה חלקית, הפרופורציה עשויה לסטות ב-20%.

היתרונות של דיפרנציאלים של עיצוב זה

לעיצוב הזה יש הרבה יתרונות. מנגנון זה מותקן מכיוון שהדיוק בעבודתו גבוה ביותר, בעוד שהמכשיר עובד בצורה חלקה ושקטה מאוד. הכוח מתחלק בין הגלגלים והסרנים באופן אוטומטי - אין צורך בהתערבות של הנהג. הפיזור מחדש של המומנט אינו משפיע על הבלימה בשום צורה. אם הדיפרנציאל מופעל כהלכה, אין צורך לטפל בו - הנהג נדרש רק לבדוק ולהחליף מדי פעם את השמן.

לכן נהגים רבים שמים את הדיפרנציאל הטורסן על הניבה. הוא גם משתמש במערכת הנעה קבועה לכל הגלגלים וללא אלקטרוניקה, כך שחובבי ספורט אתגרי לעתים קרובות משנים את הדיפרנציאל הסטנדרטי ליחידה זו.

פגמים

יש גם חסרונות. זה מחיר גבוה, כי בתוך המבנה הוא די מסובך. מכיוון שהדיפרנציאל פועל על עיקרון הקוצים, הדבר מגדיל את צריכת הדלק. עם כל היתרונות, היעילות נמוכה למדי בהשוואה למערכות דומות מסוג אחר. למנגנון יש נטייה גבוהה לשיבוש, והבלאי של אלמנטים פנימיים די אינטנסיבי. יש צורך במוצרים מיוחדים לשימון, שכן במהלך פעולת המכלול נוצר חום רב. אם מותקנים גלגלים שונים על אותו סרן, החלקים נשחקים ביתר שאת.

Application

הצומת משמש כמנגנון בין-גלגל ומנגנון בין-ציר לחלוקה מחדש של המומנט. יחידה מסוג זה מותקנת על מכוניות זרות רבות, אך היא זכתה לפופולריות הרחבה ביותר באודי קוואטרו. יצרני מכוניות עם הנעה לכל הגלגלים מעדיפים לעתים קרובות מאוד את העיצוב הספציפי הזה. דיפרנציאל הטורסן מותקן ב-VAZ בשל הפשטות היחסית והפעולה המיידית שלו.