Diferencial "Thorsen": el principi de funcionament

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:50

"Thorsen" és una de les varietats de diferencials autoblocants. Aquest mecanisme està disponible tant en cotxes nacionals com en cotxes estrangers. El principi de funcionament del diferencial Torsen es basa en la fricció canviant de les peces mecàniques, que condueix a la distribució del parell entre el conjunt de rodes.

Destinació

Llavors, per a què serveix aquest mecanisme? El diferencial més senzill és capaç de distribuir la potència o el parell entre dues rodes de manera uniforme i uniforme. Si una roda rellisca i no s'enganxa a la calçada, el parell a la segona roda serà zero. Els models millorats, i la gran majoria d'ells són diferencials amb un mecanisme d'autobloqueig, estan equipats amb un sistema que bloqueja l'eix de l'eix publicat. Aleshores, el parell es distribueix de manera que es lliura la màxima potència a la roda que manté una bona tracció.

El diferencial Thorsen és la millor solució per a un vehicle amb tracció integral,funcionava majoritàriament en condicions dures. "Thorsen" no és el nom del desenvolupador, sinó una abreviatura. Això significa detecció de parell o detecció de parell.

Sobre la història de la creació

El diferencial Thorsen es va introduir per primera vegada l'any 1958. L'enginyer nord-americà V. Glizman va desenvolupar el disseny i el principi de funcionament. La patent per a la producció en sèrie d'aquest mecanisme de bloqueig automàtic la va rebre l'empresa Torsen, el nom de la qual es va convertir en el nom del dispositiu.

Dispositiu

Aquest mecanisme està format per elements coneguts: el dispositiu és similar a qualsevol node planetari. Pots destacar les parts principals: aquest és el cas, engranatges de cuc, satèl·lits.

Pel que fa al concepte general, no hi ha moltes diferències en comparació amb els mecanismes ordinaris. La carcassa està subjecta rígidament a la unitat d'accionament de la transmissió. Els satèl·lits estan instal·lats dins de la caixa. Es fixen en eixos especials. Els satèl·lits estan enganxats rígidment amb els engranatges dels eixos de l'eix. Els engranatges dels semieixos es fixen als eixos, als quals es transmet el parell.

I ara pel propi mecanisme Torsen. En aquest node, l'engranatge dels semieixos té dents helicoïdals. No és més que un eix de cuc tradicional.

Els satèl·lits són un parell d'engranatges helicoïdals. Un element d'aquest parell forma un parell de cucs amb l'engranatge de l'eix. Un parell d'engranatges de satèl·lit també poden interactuar entre ells a causa de l'engranatge rectilí. El disseny té fins a tres satèl·lits, cadascun dels qualsrepresenta un parell d'engranatges.

Principi de funcionament

Vem com funciona el diferencial de Thorsen. Considerem això en l'exemple d'un conjunt entre rodes. Quan un parell de rodes motrius es mouen en línia recta, totes dues troben la mateixa resistència. Per tant, el mecanisme distribueix el parell de manera uniforme entre les dues rodes. Quan es condueix recte, els planetes no intervenen i la força es transmet directament des de la copa als engranatges laterals.

Quan el cotxe entra al gir, la roda interior experimenta més resistència i la seva velocitat disminueix. El parell de cucs de la roda interior comença a funcionar. L'engranatge lateral fa girar l'engranatge del satèl·lit. Aquest últim transmet el parell al segon engranatge de l'eix de l'eix. Això augmenta la força sobre la roda exterior. Com que la diferència de parell als dos costats és petita, la fricció en el segon parell de cucs també és baixa. En aquest cas, no es produirà l'autobloqueig. En això es basa el principi diferencial de Thorsen.

Quan una de les rodes motrius del cotxe està sobre una superfície relliscosa, la seva resistència disminueix. El parell tendeix a aquesta roda. El mig eix fa girar l'engranatge del satèl·lit i transmet el parell al segon satèl·lit. En aquest cas, hi haurà autofrenatge. L'engranatge satèl·lit no pot actuar com a element de conducció i no pot girar l'engranatge lateral a causa de determinades característiques dels engranatges de cuc. Per tant, la parella de cucs s'embolica. I quanbloquejant, frenarà la rotació del segon parell i el parell de torsió de cadascun dels semieixos s'anirà igualant.

Tres modes de funcionament

Si tenim en compte el principi de funcionament complet del diferencial Torsen, cal dir que el sistema pot funcionar en tres maneres diferents. El mode específic depèn del nivell de resistència de la roda. Quan és el mateix, el parell es distribueix uniformement.

Si augmenta la resistència d'una de les rodes, s'activa el parell de cucs i, per tant, s'activa el segon parell, malgrat la petita resistència que té. Això comporta la redistribució del moment segons sigui necessari. En aquest cas, una roda disminuirà la velocitat. El segon girarà més ràpid.

Si es perd completament la resistència d'un dels pneumàtics, això anirà acompanyat d'un bloqueig o encallament del parell de cucs a causa de la gran fricció. Aleshores, el segon parell s'alenteix immediatament. iguala el parell. El funcionament del diferencial Torsen en aquest mode és similar al moviment rectilini.

Tres tipus de "Thorsen"

A la primera versió, els engranatges dels semieixos principals, així com els satèl·lits, s'utilitzen com a parells de cucs. Cada eix té els seus propis satèl·lits, connectats per parelles amb els de l'eix oposat. Aquesta connexió es realitza mitjançant un engranatge recte. Els eixos dels satèl·lits són perpendiculars als semieixos. Aquesta versió del diferencial Torsen és reconeguda com la més potent entre tots els dissenys similars. És capaç de funcionar en un rang molt ampli de parell.

La segona opció es diferencia en què els eixos dels satèl·lits són paral·lels als eixos. En aquest cas, els satèl·lits s'instal·len de manera diferent. Es troben en seients especials de copa. Els parells de satèl·lits estan connectats mitjançant un engranatge helicoïdal que, quan s'encalla, participa en el bloqueig.

La tercera opció és l'única de tota la sèrie on el disseny és planetari. S'utilitza com a diferencial central en vehicles amb tracció total. Els eixos dels satèl·lits i els engranatges motrius també són paral·lels entre si. Per això, la unitat és molt compacta. Gràcies al disseny, inicialment és possible distribuir la càrrega entre els dos ponts en una proporció de 40:60. Si s'activa un bloqueig parcial, la proporció pot variar un 20%.

Avantatges dels diferencials d'aquest disseny

Aquest disseny té molts avantatges. Aquest mecanisme s'instal·la perquè la precisió del seu treball és extremadament alta, mentre que el dispositiu funciona de manera molt suau i silenciosa. La potència es distribueix entre les rodes i els eixos de manera automàtica; no cal intervenció del conductor. La redistribució del parell no afecta de cap manera la frenada. Si el diferencial s'utilitza correctament, no cal que se li faci servei; el conductor només ha de comprovar i canviar l'oli periòdicament.

És per això que molts conductors posen el diferencial Torsen al Niva. També utilitza un sistema de tracció integral permanent i sense electrònica, de manera que els aficionats als esports extrems sovint canvien el diferencial estàndard a aquesta unitat.

Defectes

També hi ha desavantatges. Aquest és un preu elevat, perquè a l'interior l'estructura és força complicada. Com que el diferencial funciona segons el principi de les espines, això augmenta el consum de combustible. Amb tots els avantatges, l'eficiència és bastant baixa en comparació amb sistemes similars d'un tipus diferent. El mecanisme té una alta predisposició a encallar-se i el desgast dels elements interns és força intens. Es necessiten productes especials per a la lubricació, ja que es genera molta calor durant el funcionament del conjunt. Si s'instal·len diferents rodes al mateix eix, les peces es desgasten encara més intensament.

Aplicació

El node s'utilitza com a mecanisme entre rodes i entre eixos per a la redistribució del parell. Una unitat d'aquest tipus està instal·lada en molts cotxes estrangers, però va rebre la major popularitat a l'Audi Quatro. Els fabricants de cotxes amb tracció total prefereixen sovint aquest disseny en particular. El diferencial Torsen s'instal·la al VAZ per la seva relativa simplicitat i el seu funcionament instantani.