التفاضلية "Thorsen": مبدأ العملية

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:52

"Thorsen" هو أحد أنواع الفوارق ذاتية الغلق. هذه الآلية متاحة في كل من السيارات المحلية والسيارات الأجنبية. يعتمد مبدأ تشغيل تفاضل تورسن على تغيير الاحتكاك للأجزاء الميكانيكية ، مما يؤدي إلى توزيع عزم الدوران بين مجموعة العجلات.

الوجهة

إذن ، ما هي هذه الآلية؟ أبسط تفاضل قادر على توزيع القوة أو عزم الدوران بين عجلتين بالتساوي. إذا انزلقت إحدى العجلات ولم تستطع اللحاق بالطريق ، فسيكون عزم الدوران على العجلة الثانية صفراً. النماذج المحسّنة ، والغالبية العظمى منها عبارة عن تفاضل بآلية حظر ذاتي ، ومجهزة بنظام يمنع عمود المحور المنشور. ثم يتم توزيع عزم الدوران بحيث يتم تسليم أقصى قدر من الطاقة إلى العجلة التي تحتفظ بقوة جر جيدة.

تفاضل Thorsen هو الحل الأفضل لمركبة الدفع الرباعي ،تعمل في الغالب في ظروف قاسية. "Thorsen" ليس اسم المطور بل هو اختصار. هذا يعني استشعار عزم الدوران أو استشعار عزم الدوران.

حول تاريخ الخلق

تم تقديم فارق Thorsen لأول مرة في عام 1958. طور المهندس الأمريكي V. Glizman تصميم ومبدأ التشغيل. تم استلام براءة الاختراع للإنتاج التسلسلي لآلية القفل الذاتي هذه من قبل شركة Torsen ، والتي أصبح اسمها اسم الجهاز.

الجهاز

تتكون هذه الآلية من عناصر مألوفة - يشبه الجهاز أي عقدة كوكبية. يمكنك تمييز الأجزاء الرئيسية - هذا هو الحال ، التروس الدودية ، الأقمار الصناعية.

بالنسبة للمفهوم العام ، لا توجد اختلافات كثيرة مقارنة بالآليات العادية. يتم توصيل الغلاف بشكل صارم بوحدة محرك ناقل الحركة. يتم تثبيت الأقمار الصناعية داخل العلبة. يتم تثبيتها على محاور خاصة. تعمل الأقمار الصناعية بشكل صارم مع تروس أعمدة المحور. تم تثبيت تروس المحاور على الأعمدة التي يتم نقل عزم الدوران إليها.

والآن لآلية تورسن نفسها. في هذه العقدة ، يكون لمعدات شبه المحاور أسنان حلزونية. إنه ليس سوى عمود دودة تقليدي.

الأقمار الصناعية عبارة عن زوج من التروس الحلزونية. يشكل أحد عناصر هذا الزوج زوجًا دوديًا مع ترس المحور. يمكن أيضًا أن يتفاعل زوج من التروس الساتلية مع بعضهما البعض بسبب تحفيز التروس. يحتوي التصميم على ما يصل إلى ثلاثة أقمار صناعية ، كل منهايمثل زوج من التروس.

مبدأ العملية

دعونا نرى كيف يعمل تفاضل Thorsen. لنأخذ هذا في الاعتبار في مثال مجموعة العجلة الداخلية. عندما يتحرك زوج من عجلات القيادة في خط مستقيم ، يواجه كلاهما نفس المقاومة. لذلك ، توزع الآلية عزم الدوران بالتساوي بين كلتا العجلتين. عند القيادة بشكل مستقيم ، لا تشترك الكواكب ، وتنتقل القوة مباشرة من الكوب إلى التروس الجانبية.

عندما تدخل السيارة في الدوران ، تتعرض العجلة الداخلية لمزيد من المقاومة وتقل سرعتها. يبدأ الزوج الدودي للعجلة الداخلية في العمل. يقوم الترس الجانبي بتدوير ترس القمر الصناعي. ينقل الأخير عزم الدوران إلى الترس الثاني لعمود المحور. هذا يزيد من القوة على العجلة الخارجية. نظرًا لأن الفرق في عزم الدوران على الجانبين صغير ، فإن الاحتكاك في زوج الدودة الثاني منخفض أيضًا. في هذه الحالة ، لن يحدث الحظر الذاتي. هذا ما يقوم عليه مبدأ Thorsen التفاضلي.

عندما تكون إحدى عجلات السيارة على سطح زلق ، تقل مقاومتها. يميل عزم الدوران إلى هذه العجلة. يدور المحور النصفي ترس القمر الصناعي ، وينقل عزم الدوران إلى القمر الصناعي الثاني. في هذه الحالة سيكون هناك فرملة ذاتية. لا يمكن أن يعمل ترس القمر الصناعي كعنصر قيادة ولا يمكنه تدوير الترس الجانبي بسبب بعض ميزات التروس الدودية. لذلك ، يتكدس زوج الدودة. وعندماالتشويش ، سوف يبطئ دوران الزوج الثاني ، وسوف يتلاشى عزم الدوران على كل من المحاور.

ثلاثة أوضاع تشغيل

إذا أخذنا في الاعتبار المبدأ الكامل لتشغيل تفاضل Torsen ، فيجب القول إن النظام يمكن أن يعمل في ثلاثة أوضاع مختلفة. يعتمد الوضع المحدد على مستوى المقاومة على العجلة. عندما يكون هو نفسه ، يتم توزيع عزم الدوران بالتساوي.

إذا زادت المقاومة على إحدى العجلات ، يتم تشغيل الزوج الدودي ، وبالتالي يتم تنشيط الزوج الثاني ، على الرغم من المقاومة الصغيرة عليه. هذا يؤدي إلى إعادة توزيع اللحظة حسب الحاجة. في هذه الحالة ، سوف تتباطأ عجلة واحدة. الثاني سوف يدور بشكل أسرع.

إذا فقدت المقاومة تمامًا على أحد الإطارات ، فسيكون ذلك مصحوبًا بسد أو تشويش الزوج الدودي بسبب الاحتكاك العالي. ثم يتباطأ الزوج الثاني على الفور. عزم الدوران يساوي. يشبه تشغيل تفاضل Torsen في هذا الوضع الحركة المستقيمة.

ثلاثة أنواع من “Thorsen”

في الإصدار الأول ، تم استخدام التروس الخاصة بالمحاور شبه الرائدة ، وكذلك الأقمار الصناعية ، كأزواج من الدودة. كل محور له أقمار صناعية خاصة به ، متصلة في أزواج بتلك الموجودة على المحور المقابل. يتم تنفيذ هذا الاتصال باستخدام تروس حفز. محاور الأقمار الصناعية عمودية على أنصاف المحاور. يعتبر هذا الإصدار من التفاضل Torsen هو الأقوى بين جميع التصميمات المماثلة. إنه قادر على العمل في نطاق واسع جدًا من عزم الدوران.

يختلف الخيار الثاني من حيث أن محاور الأقمار الصناعية موازية لأعمدة المحور. يتم تثبيت الأقمار الصناعية في هذه الحالة بشكل مختلف. تقع في مقاعد كأس خاصة. يتم توصيل الأقمار الصناعية المزدوجة بواسطة تروس حلزونية ، والتي ، عند التثبيت ، تشارك في الحجب.

الخيار الثالث هو الوحيد من بين السلسلة بأكملها حيث يكون التصميم كوكبيًا. يتم استخدامه كمركز تفاضل في المركبات ذات الدفع الرباعي. محاور الأقمار الصناعية وتروس القيادة موازية أيضًا لبعضها البعض. نتيجة لهذا ، فإن الوحدة مضغوطة للغاية. بفضل التصميم ، يمكن في البداية توزيع الحمل بين الجسرين بنسبة 40:60. إذا تم تشغيل كتلة جزئية ، فقد تنحرف النسبة بنسبة 20٪.

مزايا التفاضل لهذا التصميم

هذا التصميم لديه الكثير من المزايا. يتم تثبيت هذه الآلية لأن دقة عملها عالية للغاية ، بينما يعمل الجهاز بسلاسة وهدوء شديد. يتم توزيع الطاقة تلقائيًا بين العجلات والمحاور - لا داعي لتدخل السائق. لا تؤثر إعادة توزيع عزم الدوران على الكبح بأي شكل من الأشكال. إذا تم تشغيل التفاضل بشكل صحيح ، فلن يحتاج إلى الصيانة - فالسائق مطالب فقط بفحص الزيت وتغييره بشكل دوري.

لهذا السبب وضع العديد من السائقين فارق تورسن على نيفا. كما أنها تستخدم نظامًا دائمًا للدفع الرباعي وبدون إلكترونيات ، لذلك غالبًا ما يغير عشاق الرياضات المتطرفة الترس التفاضلي القياسي إلى هذه الوحدة.

عيوب

هناك أيضا عيوب. هذا سعر مرتفع ، لأن داخل الهيكل معقد للغاية. نظرًا لأن التفاضل يعمل على مبدأ الأشواك ، فإن هذا يزيد من استهلاك الوقود. مع كل المزايا ، تكون الكفاءة منخفضة إلى حد ما عند مقارنتها بأنظمة مماثلة من نوع مختلف. الآلية لديها قابلية عالية للتشويش ، كما أن تآكل العناصر الداخلية شديد للغاية. هناك حاجة إلى منتجات خاصة للتزييت ، حيث يتم توليد الكثير من الحرارة أثناء تشغيل التجميع. إذا تم تركيب عجلات مختلفة على نفس المحور ، فإن الأجزاء تبلى بشكل أكثر كثافة.

التطبيق

تُستخدم العقدة كآلية بين العجلة الداخلية والمحورية لإعادة توزيع عزم الدوران. يتم تثبيت وحدة من هذا النوع على العديد من السيارات الأجنبية ، لكنها حظيت بشعبية واسعة في Audi Quatro. غالبًا ما يفضل مصنعو سيارات الدفع الرباعي هذا التصميم المعين. تم تثبيت تفاضل Torsen على VAZ لبساطته النسبية وتشغيله الفوري.