Differenziale "Thorsen": il principio di funzionamento

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

"Thorsen" è una delle varietà di differenziali autobloccanti. Tale meccanismo è disponibile sia su auto nazionali che su auto straniere. Il principio di funzionamento del differenziale Torsen si basa sull'attrito variabile delle parti meccaniche, che porta alla distribuzione della coppia tra le ruote.

Destinazione

Allora, a cosa serve questo meccanismo? Il differenziale più semplice è in grado di distribuire potenza o coppia tra due ruote in modo uguale, uniforme. Se una ruota sta slittando e non riesce ad impigliarsi sulla carreggiata, la coppia sulla seconda ruota sarà zero. I modelli migliorati, e la stragrande maggioranza di essi sono differenziali con meccanismo autobloccante, sono dotati di un sistema che blocca il semiasse inviato. La coppia viene quindi distribuita in modo che la massima potenza venga erogata alla ruota che mantiene una buona trazione.

Il differenziale Thorsen è la migliore soluzione per un veicolo a trazione integrale,operato principalmente in condizioni difficili. "Thorsen" non è il nome dello sviluppatore, ma un'abbreviazione. Ciò significa rilevamento della coppia o rilevamento della coppia.

Storia della creazione

Il differenziale Thorsen fu introdotto per la prima volta nel 1958. L'ingegnere americano V. Glizman ha sviluppato il design e il principio di funzionamento. Il brevetto per la produzione in serie di questo meccanismo autobloccante è stato ricevuto dalla società Torsen, il cui nome è diventato il nome del dispositivo.

Dispositivo

Questo meccanismo è composto da elementi familiari: il dispositivo è simile a qualsiasi nodo planetario. È possibile evidenziare le parti principali: questo è il caso, ingranaggi a vite senza fine, satelliti.

Per quanto riguarda il concetto generale, non ci sono molte differenze rispetto ai normali meccanismi. L'alloggiamento è fissato rigidamente all'unità di trasmissione della trasmissione. I satelliti sono installati all'interno della custodia. Sono fissati su assi speciali. I satelliti sono in impegno rigido con gli ingranaggi dei semiassi. Gli ingranaggi dei semiassi sono fissati agli alberi, ai quali viene trasmessa la coppia.

E ora il meccanismo Torsen stesso. In questo nodo, l'ingranaggio dei semiassi ha denti elicoidali. Non è altro che un tradizionale albero a vite senza fine.

I satelliti sono una coppia di ingranaggi elicoidali. Un elemento di questa coppia forma una coppia a vite senza fine con l'ingranaggio dell'asse. Una coppia di ingranaggi satelliti può anche interagire tra loro grazie agli ingranaggi cilindrici. Il design ha fino a tre satelliti, ognuno dei qualirappresenta una coppia di ingranaggi.

Principio di funzionamento

Vediamo come funziona il differenziale Thorsen. Consideriamolo sull'esempio di un assieme interwheel. Quando una coppia di ruote motrici si muove in linea retta, entrambe incontrano la stessa resistenza. Pertanto, il meccanismo distribuisce la coppia in modo uniforme tra entrambe le ruote. Quando si guida in linea retta, i pianeti non sono coinvolti e la forza viene trasmessa direttamente dalla coppa agli ingranaggi laterali.

Quando l'auto entra in curva, la ruota interna subisce più resistenza e la sua velocità diminuisce. La coppia di vite senza fine della ruota interna inizia a funzionare. L'ingranaggio laterale ruota l'ingranaggio satellite. Quest'ultimo trasmette la coppia alla seconda marcia del semiasse. Ciò aumenta la forza sulla ruota esterna. Poiché la differenza di coppia sui due lati è piccola, anche l'attrito nella seconda coppia di vite senza fine è basso. In questo caso, non si verificherà l'auto-blocco. Questo è ciò su cui si basa il principio differenziale di Thorsen.

Quando una delle ruote motrici dell'auto si trova su una superficie scivolosa, la sua resistenza diminuisce. La coppia tende a questa ruota. Il semialbero fa girare l'ingranaggio del satellite e trasmette la coppia al secondo satellite. In questo caso, ci sarà l'autofrenante. L'ingranaggio satellite non è in grado di fungere da elemento di guida e non può ruotare l'ingranaggio laterale a causa di alcune caratteristiche degli ingranaggi a vite senza fine. Pertanto, la coppia di vermi si inceppa. E quandoinceppamento, rallenterà la rotazione della seconda coppia e la coppia su ciascuno dei semiassi si uniformerà.

Tre modalità operative

Se consideriamo il pieno principio di funzionamento del differenziale Torsen, allora va detto che il sistema può funzionare in tre diverse modalità. La modalità specifica dipende dal livello di resistenza sulla ruota. Quando è uguale, la coppia viene distribuita uniformemente.

Se la resistenza su una delle ruote aumenta, la coppia di worm viene attivata e quindi viene attivata la seconda coppia, nonostante la piccola resistenza su di essa. Questo porta alla ridistribuzione del momento secondo necessità. In questo caso, una ruota rallenterà. Il secondo girerà più velocemente.

Se la resistenza viene completamente persa su uno dei pneumatici, ciò sarà accompagnato dal blocco o dal blocco della coppia di viti senza fine a causa dell'elevato attrito. Quindi la seconda coppia rallenta immediatamente. la coppia si equalizza. Il funzionamento del differenziale Torsen in questa modalità è simile al movimento rettilineo.

Tre tipi di "Thorsen"

Nella prima versione, gli ingranaggi dei semiassi principali, così come i satelliti, sono usati come coppie di vite senza fine. Ogni asse ha i propri satelliti, collegati a coppie con quelli sull'asse opposto. Questa connessione viene eseguita utilizzando un ingranaggio cilindrico. Gli assi dei satelliti sono perpendicolari ai semiassi. Questa versione del differenziale Torsen è riconosciuta come la più potente tra tutti i modelli simili. È in grado di funzionare in una gamma molto ampia di coppia.

La seconda opzione differisce in quanto gli assi dei satelliti sono paralleli ai semiassi. I satelliti in questo caso sono installati in modo diverso. Si trovano in speciali sedili a coppa. I satelliti a coppia sono collegati da ingranaggi elicoidali, che, quando si incastrano, partecipano al blocco.

La terza opzione è l'unica tra l'intera serie in cui il design è planetario. Viene utilizzato come differenziale centrale nei veicoli a trazione integrale. Anche gli assi dei satelliti e degli ingranaggi conduttori sono paralleli tra loro. Per questo motivo, l'unità è molto compatta. Grazie al design è inizialmente possibile distribuire il carico tra i due ponti in un rapporto di 40:60. Se viene attivato un blocco parziale, la proporzione può variare del 20%.

Vantaggi dei differenziali di questo design

Questo design ha molti vantaggi. Questo meccanismo è installato perché la precisione del suo lavoro è estremamente elevata, mentre il dispositivo funziona in modo molto fluido e silenzioso. La potenza viene distribuita automaticamente tra le ruote e gli assali: non è necessario l'intervento del conducente. La ridistribuzione della coppia non influisce in alcun modo sulla frenata. Se il differenziale viene azionato correttamente, non necessita di manutenzione: il conducente deve solo controllare e cambiare periodicamente l'olio.

Ecco perché molti piloti mettono il differenziale Torsen sulla Niva. Utilizza anche un sistema di trazione integrale permanente e nessuna elettronica, quindi gli appassionati di sport estremi cambiano spesso il differenziale standard con questa unità.

Difetti

Ci sono anche degli svantaggi. Questo è un prezzo alto, perché all'interno la struttura è piuttosto complicata. Poiché il differenziale funziona secondo il principio delle spine, ciò aumenta il consumo di carburante. Con tutti i vantaggi, l'efficienza è piuttosto bassa rispetto a sistemi simili di tipo diverso. Il meccanismo ha un'elevata predisposizione all'inceppamento e l'usura degli elementi interni è piuttosto intensa. Per la lubrificazione sono necessari prodotti speciali, poiché durante il funzionamento dell'assieme viene generato molto calore. Se si installano ruote diverse sullo stesso asse, le parti si usurano ancora più intensamente.

Applicazione

Il nodo viene utilizzato come meccanismo interruota e interasse per la ridistribuzione della coppia. Un'unità di questo tipo è installata su molte auto straniere, ma ha ricevuto la più ampia popolarità sull'Audi Quatro. I produttori di auto a trazione integrale preferiscono molto spesso questo particolare design. Il differenziale Torsen è installato sul VAZ per la sua relativa semplicità e il suo funzionamento istantaneo.