„Thorsen” differenciálmű: a működés elve

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:30

A „Thorsen” az önzáró differenciálművek egyik fajtája. Ez a mechanizmus elérhető mind a hazai, mind a külföldi autókon. A Torsen differenciálmű működési elve a mechanikus alkatrészek változó súrlódásán alapul, ami a nyomaték eloszlásához vezet a kerékpár között.

Úticél

Szóval, mire való ez a mechanizmus? A legegyszerűbb differenciálmű képes az erőt vagy a nyomatékot egyenlően, egyenletesen elosztani két kerék között. Ha az egyik kerék megcsúszik, és nem tud beakadni az úttesten, akkor a második kerék forgatónyomatéka nulla lesz. A továbbfejlesztett modellek, amelyek túlnyomó többsége önblokkoló mechanizmusú differenciálmű, olyan rendszerrel vannak felszerelve, amely blokkolja a felhelyezett tengelytengelyt. A forgatónyomatékot ezután úgy osztják el, hogy a maximális teljesítményt a jó tapadást megőrző kerék kapjon.

A Thorsen differenciálmű a legjobb megoldás az összkerékhajtású járművekhez,többnyire zord körülmények között működtek. A „Thorsen” nem a fejlesztő neve, hanem egy rövidítés. Ez nyomatékérzékelőt vagy nyomatékérzékelőt jelent.

A teremtés történetéről

A Thorsen differenciálművet először 1958-ban mutatták be. V. Glizman amerikai mérnök dolgozta ki a tervezést és a működési elvet. Ennek az önzáró szerkezetnek a sorozatgyártására vonatkozó szabadalmat a Torsen cég kapta meg, amelynek neve lett az eszköz neve.

Eszköz

Ez a mechanizmus ismert elemekből áll – az eszköz hasonló bármely bolygócsomóponthoz. Kiemelheti a főbb részeket – ez a helyzet, csigakerekek, műholdak.

Ami az általános koncepciót illeti, nincs sok különbség a hagyományos mechanizmusokhoz képest. A ház mereven rögzítve van a sebességváltó hajtóegységéhez. A műholdak a ház belsejében vannak felszerelve. Speciális tengelyekre vannak rögzítve. A műholdak merev kapcsolatban állnak a tengelytengelyek fogaskerekeivel. A féltengelyek fogaskerekei a tengelyekre vannak rögzítve, amelyekre a nyomaték átvitelre kerül.

És most magáról a Torsen mechanizmusról. Ebben a csomópontban a féltengelyek fogaskerekei csavarfogakkal rendelkeznek. Ez nem más, mint egy hagyományos csigatengely.

A műholdak spirális fogaskerekek párja. Ennek a párnak az egyik eleme csigapárt alkot a tengelyfogaskerékkel. Egy pár műholdfogaskerék szintén kölcsönhatásba léphet egymással a homlokáttétel miatt. A kialakítás három műholdat tartalmaz, amelyek mindegyikeegy fogaskerékpárt jelöl.

Működési elv

Lássuk, hogyan működik a Thorsen differenciálmű. Tekintsük ezt egy kerékközi szerelvény példáján. Amikor egy pár hajtókerék egyenes vonalban mozog, mindkettő ugyanazzal az ellenállással találkozik. Ezért a mechanizmus egyenletesen osztja el a nyomatékot a két kerék között. Ha egyenesen haladunk, a bolygók nem vesznek részt, és az erő közvetlenül a csészéből az oldalsó fogaskerekekbe kerül.

Amikor az autó behajt a kanyarba, a belső kerék nagyobb ellenállást tapasztal, és a sebessége csökken. A belső kerék csigapárja működni kezd. Az oldalsó fogaskerék forgatja a műhold fogaskerekét. Ez utóbbi továbbítja a nyomatékot a tengelytengely második fogaskereke felé. Ez növeli a külső kerékre ható erőt. Mivel kicsi a nyomatékkülönbség a két oldalon, a második csigapárban is kicsi a súrlódás. Ebben az esetben az önblokkolás nem következik be. Ezen alapul a Thorsen differenciálelv.

Ha az autó egyik hajtott kereke csúszós felületen van, az ellenállása csökken. A nyomaték erre a kerékre irányul. A féltengely forgatja a műhold fogaskerekét, és ez továbbítja a nyomatékot a második műholdnak. Ebben az esetben önfékező lesz. A műholdhajtómű nem képes meghajtó elemként működni, és a csigakerekek bizonyos tulajdonságai miatt nem tudja elforgatni az oldalsó fogaskereket. Ezért a féregpár elakad. És mikorelakad, lelassítja a második pár forgását, és a nyomaték az egyes féltengelyeken kiegyenlítődik.

Három üzemmód

Ha figyelembe vesszük a Torsen differenciálmű teljes működési elvét, akkor azt kell mondani, hogy a rendszer három különböző üzemmódban tud működni. Az adott üzemmód a kerék ellenállási szintjétől függ. Ha ez megegyezik, a nyomaték egyenletesen oszlik el.

Ha az egyik keréken megnő az ellenállás, akkor a csigapár bekapcsol, és így a második pár aktiválódik, annak ellenére, hogy kis ellenállás van rajta. Ez a pillanat szükség szerinti újraelosztásához vezet. Ebben az esetben az egyik kerék lelassul. A második gyorsabban fog forogni.

Ha az egyik gumiabroncs ellenállása teljesen elveszik, akkor ez a csigapár blokkolásával vagy elakadásával jár együtt a nagy súrlódás miatt. Aztán a második pár azonnal lelassul. a nyomaték kiegyenlítődik. A Torsen differenciálmű működése ebben az üzemmódban hasonló az egyenes vonalú mozgáshoz.

Három fajta „Thorsen”

Az első változatban a vezető féltengelyek fogaskerekei, valamint a műholdak féregpárként használatosak. Minden tengelynek megvannak a saját műholdjai, amelyek párban vannak összekötve a másik tengelyen lévőkkel. Ezt a csatlakozást homlokkerekes áttétellel hajtják végre. A műholdak tengelyei merőlegesek a féltengelyekre. A Torsen differenciálműnek ezt a változatát a legerősebbnek tartják az összes hasonló kivitel között. Nagyon széles nyomatéktartományban képes működni.

A második lehetőség abban különbözik, hogy a műholdak tengelyei párhuzamosak a tengelytengelyekkel. A műholdak ebben az esetben eltérően vannak telepítve. Speciális csészeülésekben helyezkednek el. A páros műholdak spirális áttétellel vannak összekötve, amely ékeléskor részt vesz a blokkolásban.

A harmadik lehetőség az egyetlen az egész sorozat közül, ahol a tervezés bolygószerű. Összkerék-meghajtású járművekben középső differenciálműként használják. A műholdak és a meghajtó fogaskerekek tengelyei is párhuzamosak egymással. Ennek köszönhetően az egység nagyon kompakt. A kialakításnak köszönhetően kezdetben 40:60 arányban lehet elosztani a terhelést a két híd között. Ha egy részleges blokk aktiválódik, az arány 20%-kal eltérhet.

Az ilyen kialakítású differenciálművek előnyei

Ennek a kialakításnak sok előnye van. Ez a mechanizmus azért van telepítve, mert a munkavégzés pontossága rendkívül magas, miközben a készülék nagyon simán és csendesen működik. Az erő automatikusan megoszlik a kerekek és a tengelyek között – nincs szükség a vezető beavatkozására. A nyomaték újraelosztása semmilyen módon nem befolyásolja a fékezést. Ha a differenciálmű megfelelően működik, akkor nem kell szervizelni – a vezetőnek csak ellenőriznie kell és rendszeresen cserélnie kell az olajat.

Ezért teszi sok sofőr a Torsen differenciálművet a Nivára. Ezenkívül állandó összkerékhajtást használ, és nincs elektronika, így az extrém sportok szerelmesei gyakran cserélik a standard differenciálművet erre az egységre.

Hibák

Vannak hátrányai is. Ez magas ár, mert a szerkezet belsejében meglehetősen bonyolult. Mivel a differenciálmű a tüskék elvén működik, ez növeli az üzemanyag-fogyasztást. Az összes előny mellett a hatásfok meglehetősen alacsony, összehasonlítva más típusú hasonló rendszerekkel. A mechanizmus nagy mértékben hajlamos az elakadásra, és a belső elemek kopása meglehetősen intenzív. A kenéshez speciális termékekre van szükség, mivel a szerelvény működése során sok hő keletkezik. Ha ugyanarra a tengelyre különböző kerekeket szerelnek fel, akkor az alkatrészek még intenzívebben kopnak.

Alkalmazás

A csomópont kerekek közötti és tengelyközi mechanizmusként használatos a nyomaték újraelosztására. Egy ilyen egységet sok külföldi autóra telepítenek, de a legszélesebb népszerűségnek az Audi Quatro-n volt. Az összkerék-meghajtású autók gyártói gyakran előnyben részesítik ezt a különleges kialakítást. A Torsen differenciálmű a VAZ-ra van felszerelve viszonylagos egyszerűsége és azonnali működése miatt.