Thorsen: รุ่น อุปกรณ์ และหลักการทำงาน

ในกระบวนการเคลื่อนที่ของรถ มีผลที่แตกต่างกันอย่างมากกับล้อของมัน โดยเริ่มจากแรงบิดที่มาจากเครื่องยนต์ผ่านเกียร์ และจบลงด้วยความแตกต่างในการหมุนรอบเมื่อรถเข้าโค้งที่เฉียบขาด ในรถยนต์สมัยใหม่ เฟืองท้ายถูกใช้เพื่อขจัดความแตกต่างของการหมุนล้อบนเพลาเดียว

เราจะไม่พิจารณาในรายละเอียดว่ามันคืออะไรและหลักการทำงานของมันคืออะไร - มี บทความแยกต่างหาก... ในการตรวจสอบนี้เราจะพิจารณากลไกที่มีชื่อเสียงที่สุดประเภทหนึ่ง - Torsen มาพูดคุยกันถึงความพิเศษของมัน ว่ามันทำงานอย่างไร ติดตั้งในรถยนต์คันไหน รวมถึงมีรถประเภทใดบ้าง กลไกนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษจากการแนะนำในรถยนต์ SUV และรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อ

ในรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อหลายรุ่น ผู้ผลิตรถยนต์ติดตั้งระบบต่างๆ ที่กระจายแรงบิดไปตามเพลาของรถ ตัวอย่างเช่น สำหรับ BMW นี่คือ xDrive (อ่านเกี่ยวกับการพัฒนานี้ ที่นี่), Mercedes-Benz - 4Matic (อธิบายลักษณะเฉพาะของมันคืออะไร แยกต่างหาก) เป็นต้น บ่อยครั้งที่ส่วนต่างที่มีการล็อคอัตโนมัติรวมอยู่ในอุปกรณ์ของระบบดังกล่าว

Torsen Differential คืออะไร

เฟืองท้าย Torsen เป็นหนึ่งในการดัดแปลงกลไกที่มีประเภทเฟืองตัวหนอนและแรงเสียดทานในระดับสูง อุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันนี้ถูกใช้ในระบบต่างๆ ของรถยนต์ซึ่งมีการกระจายแรงบิดจากเพลาขับไปยังเพลาขับ อุปกรณ์นี้ติดตั้งอยู่บนล้อขับเคลื่อน ซึ่งช่วยป้องกันการสึกหรอของยางก่อนเวลาอันควรเมื่อรถเดินทางบนถนนที่คดเคี้ยว

นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งกลไกที่คล้ายคลึงกันระหว่างสองเพลาเพื่อส่งกำลังจากหน่วยกำลังไปยังเพลารอง ทำให้เป็นแกนนำ ในรถออฟโรดรุ่นใหม่หลายรุ่น เฟืองกลางจะถูกแทนที่ด้วยคลัตช์แรงเสียดทานแบบหลายแผ่น (พิจารณาโครงสร้าง การดัดแปลง และหลักการทำงาน ในบทความอื่น).

ชื่อ Thorsen แปลตามตัวอักษรจากภาษาอังกฤษว่า "torque sensitive" อุปกรณ์ประเภทนี้สามารถล็อคตัวเองได้ ด้วยเหตุนี้องค์ประกอบล็อคตัวเองจึงไม่ต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติมที่ปรับระดับการทำงานของกลไกภายใต้การพิจารณา กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเพลาขับและเพลาขับมีรอบต่อนาทีหรือแรงบิดต่างกัน

การออกแบบกลไกการล็อคตัวเองหมายถึงการมีเฟืองตัวหนอน (ขับเคลื่อนและนำ) ในแวดวงผู้ขับขี่จะได้ยินชื่อดาวเทียมหรือกึ่งเพลา เหล่านี้เป็นคำพ้องความหมายทั้งหมดสำหรับเฟืองตัวหนอนที่ใช้ในกลไกนี้ เฟืองตัวหนอนมีคุณสมบัติหนึ่งอย่าง - ไม่จำเป็นต้องส่งการเคลื่อนที่แบบหมุนจากเฟืองที่อยู่ติดกัน ในทางตรงกันข้าม ส่วนนี้สามารถบิดองค์ประกอบเกียร์ที่อยู่ติดกันได้อย่างอิสระ ซึ่งจะเป็นการล็อกเฟืองท้ายบางส่วน

การแต่งตั้ง

ดังนั้น จุดประสงค์ของส่วนต่างของ Torsen คือเพื่อให้การส่งกำลังออกและการกระจายแรงบิดระหว่างกลไกทั้งสองอย่างมีประสิทธิภาพ หากใช้อุปกรณ์ในการขับเคลื่อนล้อ ก็เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่ว่าเมื่อล้อหนึ่งหลุด วงล้อที่สองจะไม่สูญเสียแรงบิด แต่ยังคงทำงานต่อไปโดยให้การยึดเกาะกับพื้นผิวถนน ดิฟเฟอเรนเชียลทำหน้าที่คล้ายคลึงกัน - เมื่อล้อของเพลาหลักลื่น มันสามารถล็อคและโอนกำลังส่วนหนึ่งของเพลารอง

ในรถยนต์สมัยใหม่บางคัน ผู้ผลิตรถยนต์อาจใช้การดัดแปลงส่วนต่างที่ล็อคล้อที่ถูกระงับอย่างอิสระ ด้วยเหตุนี้ กำลังสูงสุดจึงไม่ถูกส่งไปยังเพลาท้าย แต่ส่งไปยังเพลาที่มีการยึดเกาะที่ดี ส่วนประกอบของระบบส่งกำลังนี้เหมาะอย่างยิ่งหากเครื่องจักรสามารถพิชิตสภาพออฟโรดได้บ่อยครั้ง

ตำแหน่งของมันขึ้นอยู่กับประเภทของเกียร์ที่รถมี:

• รถขับเคลื่อนล้อหน้า. ในกรณีนี้ เฟืองท้ายจะอยู่ในกล่องเกียร์
• รถขับเคลื่อนล้อหลัง. ในการจัดเรียงนี้ เฟืองท้ายจะถูกติดตั้งในตัวเรือนเพลาของเพลาขับ
• รถขับเคลื่อนสี่ล้อ. ในกรณีนี้ ดิฟเฟอเรนเชียล (หากไม่ได้ใช้คลัตช์กลางแบบหลายแผ่นเป็นคู่) จะถูกติดตั้งในตัวเรือนเพลาของเพลาหน้าและเพลาหลัง ส่งแรงบิดไปยังล้อทุกล้อ หากอุปกรณ์ได้รับการติดตั้งในกล่องโอน เพลาขับจะส่งกำลังออก (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกล่องโอน ให้อ่าน ในการตรวจสอบอื่น).

ประวัติความเป็นมาของการสร้าง

ก่อนที่อุปกรณ์นี้จะปรากฏขึ้น ผู้ขับขี่ยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองได้สังเกตเห็นว่าความสามารถในการควบคุมของลูกเรือลดลงเมื่อขับรถเข้าโค้งด้วยความเร็ว ในขณะนี้ ล้อทุกล้อซึ่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาผ่านเพลาทั่วไป มีความเร็วเชิงมุมเท่ากัน ด้วยเหตุนี้ ล้อหนึ่งจึงสูญเสียการสัมผัสกับพื้นผิวถนน (เครื่องยนต์ทำให้หมุนด้วยความเร็วเท่ากันและป้องกันพื้นผิวถนน) ซึ่งเร่งการสึกหรอของยาง

เพื่อแก้ปัญหานี้ วิศวกรที่พัฒนาการดัดแปลงรถยนต์ในครั้งต่อไปจึงให้ความสนใจกับอุปกรณ์นี้ ซึ่งสร้างโดย O. Pecker นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส มีเพลาและเฟืองในการออกแบบ กลไกการทำงานของกลไกคือเพื่อให้แน่ใจว่าแรงบิดจะถูกส่งผ่านจากเครื่องยนต์ไอน้ำไปยังล้อขับเคลื่อน

แม้ว่าในหลายกรณี การขนส่งจะมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเข้าโค้ง แต่ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์นี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะขจัดการลื่นไถลของล้ออย่างสมบูรณ์ด้วยความเร็วเชิงมุมที่ต่างกัน ข้อเสียนี้เกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรถตกลงบนพื้นถนนที่ลื่น (น้ำแข็งหรือโคลน)

เนื่องจากรถยังคงไม่เสถียรเมื่อเข้าโค้งบนถนนลาดยาง จึงมักนำไปสู่อุบัติเหตุบนท้องถนน ที่เปลี่ยนไปเมื่อนักออกแบบ Ferdinand Porsche สร้างกลไกลูกเบี้ยวที่ป้องกันไม่ให้ล้อขับเคลื่อนลื่นไถล องค์ประกอบทางกลไกนี้ได้เข้าสู่ระบบส่งกำลังของรถโฟล์คสวาเกนหลายรุ่น

ดิฟเฟอเรนเชียลพร้อมอุปกรณ์ล็อคตัวเองได้รับการพัฒนาโดยวิศวกรชาวอเมริกัน V. Glizman กลไกนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1958 การประดิษฐ์นี้ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Torsen และยังคงมีชื่อนี้ แม้ว่าในตอนแรกตัวอุปกรณ์จะค่อนข้างมีประสิทธิภาพ แต่เมื่อเวลาผ่านไป การดัดแปลงหรือรุ่นต่างๆ ของกลไกนี้ก็ปรากฏขึ้น อะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขาเราจะพิจารณาในภายหลัง ตอนนี้เราจะเน้นที่หลักการทำงานของส่วนต่างของ Thorsen

หลักการของการดำเนินงาน

ส่วนใหญ่แล้วกลไกของ Thorsen มักพบในรถยนต์รุ่นต่างๆ ที่สามารถถอดกำลังได้ ไม่เพียงแต่บนเพลาที่แยกจากกันเท่านั้น แต่ยังอยู่บนล้อแยกอีกด้วย บ่อยครั้งที่มีการติดตั้งเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเองในรถยนต์รุ่นขับเคลื่อนล้อหน้า

กลไกการทำงานตามหลักการดังต่อไปนี้ การส่งกำลังส่งการหมุนไปยังล้อหรือเพลาเฉพาะผ่านส่วนต่าง ในรถยนต์รุ่นแรกๆ กลไกนี้สามารถเปลี่ยนปริมาณแรงบิดได้ในอัตราส่วน 50/50 เปอร์เซ็นต์ (1/1) การดัดแปลงสมัยใหม่สามารถกระจายแรงหมุนใหม่ได้สูงถึงอัตราส่วน 7/1 ซึ่งช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถควบคุมรถได้ แม้ว่าจะมีเพียงล้อเดียวที่มีการยึดเกาะที่ดี

เมื่อจำนวนรอบของล้อลื่นไถลกระโดดอย่างรวดเร็ว เกียร์แบบหนอนของกลไกจะถูกล็อค ส่งผลให้แรงเคลื่อนไปที่วงล้อที่มีเสถียรภาพมากขึ้นในระดับหนึ่ง ล้อลื่นไถลในรถยนต์รุ่นล่าสุดเกือบสูญเสียแรงบิดซึ่งป้องกันไม่ให้รถลื่นไถลหรือหากรถติดอยู่ในโคลน/หิมะ

เฟืองท้ายแบบล็อคตัวเองสามารถติดตั้งได้ไม่เฉพาะในรถยนต์ต่างประเทศเท่านั้น กลไกนี้มักพบได้ในรถยนต์รุ่นขับเคลื่อนล้อหลังหรือล้อหน้าในประเทศ ในรุ่นนี้แน่นอนว่ารถไม่ได้กลายเป็นยานพาหนะทุกพื้นที่ แต่ถ้าใช้ล้อที่ขยายใหญ่ขึ้นเล็กน้อยในนั้นและระยะห่างจากพื้นสูง (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับพารามิเตอร์นี้โปรดดู ในการตรวจสอบอื่น) จากนั้นเมื่อใช้ร่วมกับเฟืองท้าย Torsen ระบบส่งกำลังจะช่วยให้รถสามารถรับมือกับสภาพออฟโรดในระดับปานกลางได้

1) เงื่อนไขเดียวกันสำหรับแต่ละเพลา: ให้แรงบิดในสัดส่วนที่เท่ากันกับเพลาทั้งสองล้อ ล้อหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน
2) เพลาหน้าอยู่บนน้ำแข็ง: อัตราส่วนแรงบิดด้านหน้า / หลังสามารถเข้าถึง 1 / 3.5 ล้อหน้าหมุนด้วยความเร็วสูงขึ้น
3) รถเข้ามุม: การกระจายแรงบิดสามารถเข้าถึง 3.5 / 1 (ล้อหน้า / หลัง) ล้อหน้าหมุนเร็วขึ้น
4) ล้อหลังอยู่บนน้ำแข็ง: อัตราส่วนแรงบิดสามารถเข้าถึง 3.5 / 1 (เพลาหน้า / หลัง) ล้อหลังหมุนเร็วขึ้น

พิจารณางานของเฟืองท้ายหน้าตัด กระบวนการทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน:

1. กระปุกเกียร์ส่งแรงบิดไปยังเกียร์ขับเคลื่อนผ่านเพลาขับหลัก
2. เกียร์ขับเคลื่อนเข้ามาแทนที่การหมุน ผู้ให้บริการหรือถ้วยที่เรียกว่าได้รับการแก้ไข ชิ้นส่วนเหล่านี้หมุนด้วยเกียร์ขับเคลื่อน
3. เมื่อถ้วยและเฟืองหมุน การหมุนจะถูกส่งไปยังดาวเทียม
4. เพลาเพลาของล้อแต่ละล้อยึดติดกับดาวเทียม เมื่อรวมกับองค์ประกอบเหล่านี้แล้ว วงล้อที่เกี่ยวข้องก็จะหมุนเช่นกัน
5. เมื่อแรงหมุนถูกนำไปใช้กับส่วนต่างเท่ากัน ดาวเทียมจะไม่หมุน ในกรณีนี้ เฉพาะเกียร์ขับเคลื่อนเท่านั้นที่หมุน ดาวเทียมยังคงนิ่งอยู่ในถ้วย ด้วยเหตุนี้แรงจากกระปุกเกียร์จึงถูกกระจายไปครึ่งหนึ่งไปยังเพลาแต่ละเพลา
6. เมื่อรถเข้าโค้ง ล้อที่อยู่ด้านนอกของครึ่งวงกลมจะหมุนรอบมากกว่าวงในของครึ่งวงกลม ด้วยเหตุผลนี้ ในรถยนต์ที่มีล้อเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาบนเพลาเดียว สูญเสียการสัมผัสกับพื้นผิวถนน เนื่องจากมีการสร้างแรงต้านในแต่ละด้าน เอฟเฟกต์นี้ถูกกำจัดโดยการเคลื่อนที่ของดาวเทียม นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่พวกมันหมุนด้วยถ้วยแล้ว ส่วนประกอบเหล่านี้ก็เริ่มหมุนรอบแกนของมันด้วย ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ขององค์ประกอบเหล่านี้คือฟันของพวกเขาทำเป็นรูปกรวย เมื่อดาวเทียมหมุนรอบแกน ความเร็วในการหมุนของล้อหนึ่งจะเพิ่มขึ้นและอีกล้อหนึ่งจะลดลง ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของค่าความต้านทานล้อ การกระจายแรงบิดในรถบางคันสามารถเข้าถึงอัตราส่วน 100/0 เปอร์เซ็นต์ (นั่นคือแรงหมุนจะถูกส่งไปยังล้อเดียวและล้อที่สองก็หมุนอย่างอิสระ) ;
7. เฟืองท้ายแบบเดิมได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความแตกต่างของความเร็วในการหมุนระหว่างสองล้อ แต่คุณสมบัตินี้ก็เป็นข้อเสียของกลไกเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อรถเข้าไปในโคลน คนขับจะพยายามออกจากส่วนที่ยากลำบากของถนนโดยเพิ่มความเร็วในการหมุนของล้อ แต่เนื่องจากการทำงานของดิฟเฟอเรนเชียล แรงบิดจึงเป็นไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด ด้วยเหตุนี้ ล้อจึงยังคงนิ่งอยู่บนพื้นถนนที่มั่นคง และล้อที่ถูกระงับจะหมุนด้วยความเร็วสูงสุด เพื่อขจัดเอฟเฟกต์นี้ คุณเพียงแค่ต้องใช้ล็อกเฟืองท้าย (กระบวนการนี้อธิบายไว้โดยละเอียด ในการตรวจสอบอื่น). หากไม่มีกลไกการล็อค รถมักจะหยุดเมื่อล้ออย่างน้อยหนึ่งล้อเริ่มลื่นไถล

มาดูกันดีกว่าว่าเฟืองท้าย Torsen ทำงานอย่างไรในโหมดการขับขี่ที่แตกต่างกันสามโหมด

ด้วยการเคลื่อนไหวตรง

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น เมื่อรถเคลื่อนไปตามทางตรงของถนน เพลาขับแต่ละอันจะได้รับแรงบิดครึ่งหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ ล้อขับเคลื่อนจึงหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน ในโหมดนี้ กลไกจะคล้ายกับการประกบล้อขับเคลื่อนสองล้อแบบแข็ง

ดาวเทียมหยุดนิ่ง - เพียงแค่หมุนด้วยถ้วยกลไก โดยไม่คำนึงถึงประเภทของเฟืองท้าย (ล็อกหรือว่าง) ในสภาพการขับขี่ดังกล่าว กลไกจะทำงานเหมือนกัน เนื่องจากล้อทั้งสองอยู่บนพื้นผิวเดียวกันและมีความต้านทานเท่ากัน

เมื่อเลี้ยว

เมื่อเข้าโค้ง ล้อครึ่งวงกลมด้านในจะเคลื่อนที่น้อยกว่าล้อที่อยู่ด้านนอกของมุม ในกรณีนี้การทำงานของดิฟเฟอเรนเชียลจะปรากฏขึ้น นี่คือโหมดมาตรฐานที่กลไกจะทำงานเพื่อชดเชยความแตกต่างในการหมุนรอบของล้อขับเคลื่อน

เมื่อรถพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพเช่นนี้ (และสิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้ง เนื่องจากการขนส่งประเภทนี้ไม่ได้เคลื่อนที่ไปตามรางที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า เช่น รถไฟ) ดาวเทียมจะเริ่มหมุนรอบแกนของมันเอง ในกรณีนี้การเชื่อมต่อกับร่างกายของกลไกและเกียร์ของเพลาเพลาจะไม่สูญหาย

เนื่องจากล้อไม่สูญเสียการยึดเกาะ (แรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างยางกับถนนเท่าๆ กัน) แรงบิดยังคงไหลไปยังอุปกรณ์ในสัดส่วนเดิม 50 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ การออกแบบนี้มีความพิเศษตรงที่ความเร็วการหมุนของล้อต่างกัน ล้อที่หมุนเร็วขึ้นนั้นต้องการกำลังมากกว่าเมื่อเทียบกับล้อที่สองซึ่งทำงานที่ความเร็วต่ำ

ด้วยการปรับระดับการทำงานของอุปกรณ์นี้ ความต้านทานที่ใช้กับล้อหมุนได้หมดลง ในรุ่นที่มีข้อต่อแบบแข็งของเพลาขับ ผลกระทบนี้ไม่สามารถขจัดออกไปได้

เมื่อลื่นไถล

คุณภาพของเฟืองท้ายฟรีลดลงเมื่อล้อใดล้อหนึ่งของรถเริ่มลื่นไถล สิ่งนี้จะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อรถชนถนนลูกรังที่เป็นโคลนหรือส่วนถนนที่เป็นน้ำแข็งบางส่วน เนื่องจากถนนหยุดต้านทานการหมุนของกึ่งเพลา กำลังจึงถูกถอดออกจากล้ออิสระ โดยธรรมชาติแล้ว แรงฉุดในสถานการณ์เช่นนี้ก็จะหายไปด้วย (ล้อเดียวซึ่งอยู่บนพื้นผิวที่มั่นคง ยังคงอยู่นิ่ง)

หากมีการติดตั้งส่วนต่างสมมาตรอิสระในเครื่อง ในกรณีนี้ นิวตัน / เมตรจะถูกกระจายในสัดส่วนที่เท่ากันเท่านั้น ดังนั้น หากการยึดเกาะหายไปในล้อเดียว (การหมุนอิสระเริ่มต้นขึ้น) ล้อที่สองก็จะสูญเสียโดยอัตโนมัติ ล้อหยุดเกาะถนนและรถช้าลง ในกรณีที่หยุดบนน้ำแข็งหรือในโคลน รถจะไม่สามารถเคลื่อนตัวออกจากที่ของมันได้ เนื่องจากเมื่อออกตัวแล้วล้อจะพังทันที (ขึ้นอยู่กับสภาพถนน)

นี่เป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญของส่วนต่างฟรี เมื่อสูญเสียการยึดเกาะ พลังทั้งหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะไปที่ล้อที่ถูกระงับ และมันก็จะหมุนไปอย่างไร้ประโยชน์ กลไกของ Thorsen ขจัดผลกระทบนี้โดยการล็อคเมื่อสูญเสียการยึดเกาะบนล้อที่มีการยึดเกาะที่มั่นคง

อุปกรณ์และส่วนประกอบหลัก

การออกแบบการปรับเปลี่ยน Torsen ประกอบด้วย:

• เปลือกหอยหรือถ้วย... องค์ประกอบนี้รับนิวตัน / เมตรจากเพลาขับสุดท้าย (เกียร์ขับเคลื่อนติดตั้งอยู่ในถ้วย) มีครึ่งเพลาในร่างกายซึ่งเชื่อมต่อดาวเทียม
• เกียร์กึ่งแกน (เรียกอีกอย่างว่าเกียร์ซัน)... แต่ละอันได้รับการออกแบบสำหรับกึ่งเพลาของล้อ และส่งการหมุนผ่านร่องฟันบนตัวล้อและเพลา/กึ่งเพลา
• ดาวเทียมขวาและซ้าย... ในอีกด้านหนึ่ง เกียร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเฟืองกึ่งแกน และอีกด้านหนึ่ง กับตัวกลไก ผู้ผลิตตัดสินใจวางดาวเทียม 4 ดวงในส่วนต่างของ Thorsen;
• เพลาส่งออก

ดิฟเฟอเรนเชียล Thorsen แบบล็อคตัวเองเป็นกลไกที่ล้ำหน้าที่สุดซึ่งให้แรงบิดซ้ำระหว่างเพลาเพลา แต่ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการหมุนของล้อที่ถูกระงับโดยไร้ประโยชน์ การดัดแปลงดังกล่าวถูกนำมาใช้ในระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ Quattro จาก Audi เช่นเดียวกับในรุ่นจากผู้ผลิตรถยนต์ที่มีชื่อเสียง

ประเภทของเฟืองท้ายแบบล็อกตัวเอง Thorsen

นักออกแบบที่พัฒนาการปรับเปลี่ยนส่วนต่างของ Thorsen ได้สร้างกลไกเหล่านี้สามประเภท พวกเขาแตกต่างกันในการออกแบบและมีไว้สำหรับใช้ในระบบยานพาหนะเฉพาะ

อุปกรณ์ทุกรุ่นจะมีเครื่องหมาย T ส่วนต่างจะมีเลย์เอาต์และรูปร่างของชิ้นส่วนสำหรับผู้บริหาร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภท ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของกลไก หากใส่ผิดชุด ชิ้นส่วนจะพังเร็ว ด้วยเหตุนี้ แต่ละหน่วยหรือระบบจึงอาศัยส่วนต่างของตัวเอง

นี่คือสิ่งที่ความแตกต่างของ Torsen แต่ละประเภทมีไว้สำหรับ:

• T1... มันถูกใช้เป็นเฟืองท้ายแบบกากบาท แต่สามารถติดตั้งเพื่อกระจายโมเมนต์ระหว่างเพลาได้ มีการบล็อกเล็กน้อยและตั้งค่าช้ากว่าการแก้ไขครั้งต่อไป
• T2... ติดตั้งระหว่างล้อขับเคลื่อนและในกรณีขนย้ายหากรถติดตั้งระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า การปิดกั้นของกลไกเกิดขึ้นเร็วกว่านี้เล็กน้อย อุปกรณ์ประเภทนี้มักใช้กับรถพลเรือน นอกจากนี้ยังมีการปรับเปลี่ยน T2R ในหมวดหมู่นี้ ชิ้นส่วนของกลไกนี้สามารถทนต่อแรงบิดได้มากขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงติดตั้งได้เฉพาะในรถยนต์ทรงพลังเท่านั้น
• T3... เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน ๆ อุปกรณ์ประเภทนี้มีขนาดเล็กกว่า คุณลักษณะการออกแบบช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนอัตราส่วนกำลังรับ-ส่งระหว่างโหนดได้ ด้วยเหตุนี้ ผลิตภัณฑ์นี้จึงถูกติดตั้งในกล่องขนย้ายระหว่างเพลาเท่านั้น ในระบบขับเคลื่อนสี่ล้อที่ติดตั้งเฟืองท้าย Torsen การกระจายแรงบิดไปตามเพลาจะแตกต่างกันไปตามสภาพถนน

กลไกแต่ละประเภทเรียกอีกอย่างว่ารุ่น พิจารณาคุณสมบัติการออกแบบของแต่ละคน

รุ่นของ Torsen Differential

หลักการทำงานและอุปกรณ์ของรุ่นแรก (T1) ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้ ในการออกแบบเฟืองตัวหนอนจะแสดงด้วยดาวเทียมและเฟืองที่เชื่อมต่อกับเพลาขับ ดาวเทียมเชื่อมต่อกับเฟืองโดยใช้ฟันเฟือง และแกนของดาวเทียมจะตั้งฉากกับเพลาแต่ละเพลา ดาวเทียมเชื่อมต่อกันด้วยฟันตรง

กลไกนี้ช่วยให้ล้อขับเคลื่อนหมุนด้วยความเร็วของตัวเอง ซึ่งช่วยลดการลากเมื่อเข้าโค้ง ในขณะที่ล้อใดล้อหนึ่งเริ่มลื่น หนอนคู่จะถูกยึด และกลไกจะพยายามส่งแรงบิดไปยังอีกล้อหนึ่งมากขึ้น การดัดแปลงนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดและมักใช้ในยานพาหนะพิเศษ สามารถส่งแรงบิดได้สูงและมีอัตราแรงเสียดทานสูง

ดิฟเฟอเรนเชียล Thorsen รุ่นที่สอง (T2) แตกต่างจากการดัดแปลงครั้งก่อนในการจัดเรียงดาวเทียม แกนของพวกมันไม่ได้ตั้งฉาก แต่ตามแนวครึ่งแกน ร่องพิเศษ (กระเป๋า) ทำขึ้นในร่างกายของกลไก พวกเขามีการติดตั้งดาวเทียม เมื่อกลไกถูกปลดล็อค ดาวเทียมที่จับคู่จะถูกกระตุ้นซึ่งมีฟันเฉียง การปรับเปลี่ยนนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยแรงเสียดทานที่ต่ำกว่า และกลไกจะล็อกไว้ก่อนหน้านี้ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ รุ่นนี้มีรุ่นที่ทรงพลังกว่า ซึ่งใช้กับรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สมรรถนะสูง

โครงสร้าง การปรับเปลี่ยนนี้แตกต่างจากอนาล็อกมาตรฐานในประเภทของการมีส่วนร่วม การออกแบบกลไกมีการประกบกันซึ่งด้านนอกมีฟันกราม คลัตช์นี้เข้าเกียร์ซัน การออกแบบนี้มีดัชนีตัวแปรของแรงเสียดทานระหว่างส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพถนน

สำหรับรุ่นที่สาม (T3) กลไกนี้มีโครงสร้างดาวเคราะห์ เฟืองขับติดตั้งขนานกับดาวเทียม (มีฟันเฟือง) เฟืองของกึ่งเพลามีการจัดเรียงของฟันเฉียง

ในรุ่นของตน ผู้ผลิตแต่ละรายใช้กลไกรุ่นเหล่านี้ในแบบของตนเอง ประการแรก มันขึ้นอยู่กับว่ารถควรมีคุณลักษณะใด เช่น ต้องการระบบขับเคลื่อนสี่ล้อแบบเสียบปลั๊ก หรือการกระจายแรงบิดแยกกันสำหรับแต่ละล้อ ด้วยเหตุนี้ ก่อนที่จะซื้อรถยนต์ จึงจำเป็นต้องชี้แจงว่าการปรับเปลี่ยนส่วนต่างใดที่ผู้ผลิตรถยนต์ใช้ในกรณีนี้ รวมถึงวิธีการใช้งาน

ล็อกเฟืองท้าย Thorsen

โดยปกติกลไกการล็อคตัวเองจะทำงานเหมือนส่วนต่างมาตรฐาน - ช่วยลดความแตกต่างในรอบต่อนาทีของล้อที่ขับเคลื่อนด้วย อุปกรณ์ถูกบล็อกในสถานการณ์ฉุกเฉินเท่านั้น ตัวอย่างของสถานการณ์ดังกล่าวคือการลื่นไถลบนพื้นผิวที่ไม่เสถียร (น้ำแข็งหรือโคลน) เช่นเดียวกับการบล็อกกลไกอินเตอร์เพลา คุณลักษณะนี้ช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถออกจากส่วนถนนที่ยากลำบากได้โดยไม่ต้องใช้ความช่วยเหลือ

เมื่อเกิดการอุดตัน แรงบิดส่วนเกิน (ล้อที่แขวนอยู่หมุนไปอย่างไร้ประโยชน์) จะถูกแจกจ่ายไปยังล้อที่มีการยึดเกาะที่ดีที่สุด (พารามิเตอร์นี้พิจารณาจากความต้านทานการหมุนของล้อนี้) กระบวนการเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการบล็อกระหว่างเพลา เพลาที่ถูกระงับจะได้รับนิวตัน / เมตรน้อยกว่าและอันที่มีการยึดเกาะดีที่สุดเริ่มทำงาน

เฟืองท้าย Thorsen ของรถยนต์รุ่นใด

การดัดแปลงกลไกการล็อคตัวเองที่ได้รับการพิจารณานั้นถูกใช้อย่างแข็งขันโดยผู้ผลิตรถยนต์ที่มีชื่อเสียงระดับโลก รายการนี้รวมถึง:

• ฮอนด้า;
• โตโยต้า;
• ซูบารุ
• ออดี้;
• อัลฟาโรมิโอ;
• เจเนอรัล มอเตอร์ส (ในเกือบทุกรุ่นของ Hummer)

และนี่ไม่ใช่รายการทั้งหมด ส่วนใหญ่แล้วรถขับเคลื่อนสี่ล้อจะติดตั้งเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเอง จำเป็นต้องตรวจสอบกับผู้ขายเกี่ยวกับความพร้อมใช้งาน เนื่องจากระบบส่งกำลังที่ส่งแรงบิดไปยังเพลาทั้งสองไม่ได้ติดตั้งกลไกนี้ไว้โดยค่าเริ่มต้น ตัวอย่างเช่น แทนที่จะติดตั้งแรงเสียดทานแบบหลายแผ่นหรือคลัตช์หนืดสามารถติดตั้งได้

นอกจากนี้ กลไกนี้มีแนวโน้มที่จะติดตั้งในรถยนต์ที่มีลักษณะสปอร์ตมากกว่า แม้ว่าจะเป็นรุ่นขับเคลื่อนล้อหน้าหรือล้อหลังก็ตาม รถขับเคลื่อนล้อหน้าแบบมาตรฐานไม่มีระบบล็อกเฟืองท้าย ดังนั้นรถดังกล่าวจะต้องมีทักษะการขับขี่แบบสปอร์ต

ข้อดีและข้อเสีย

ดังนั้นดิฟเฟอเรนเชียลประเภท Thorsen ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ขับขี่เอาชนะส่วนถนนที่ยากลำบากโดยไม่ต้องมีใครช่วย นอกจากข้อดีนี้แล้ว อุปกรณ์ยังมีข้อดีอีกหลายประการ:

• มันทำงานด้วยความแม่นยำสูงสุดเสมอในกรณีฉุกเฉิน
• ให้การทำงานที่ราบรื่นของชุดเกียร์บนพื้นผิวถนนที่ไม่เสถียร
• ในกระบวนการทำงานจะไม่ส่งเสียงรบกวนจากภายนอกเนื่องจากความสะดวกสบายระหว่างการเดินทางจะได้รับผลกระทบ (โดยมีเงื่อนไขว่ากลไกทำงานได้ดี)
• การออกแบบอุปกรณ์ช่วยให้ผู้ขับขี่ไม่ต้องควบคุมกระบวนการกระจายแรงบิดใหม่ระหว่างเพลาหรือล้อแต่ละล้อ แม้ว่าจะมีโหมดการทำงานการส่งสัญญาณหลายโหมดในระบบออนบอร์ดของรถยนต์ การปิดกั้นจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
• กระบวนการกระจายแรงบิดไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบเบรก
• หากผู้ขับขี่ควบคุมรถตามคำแนะนำของผู้ผลิต กลไกส่วนต่างไม่ต้องการการบำรุงรักษาพิเศษใดๆ ข้อยกเว้นคือความจำเป็นในการตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นในห้องข้อเหวี่ยงเกียร์ เช่นเดียวกับความจำเป็นในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง (ผู้ผลิตรถยนต์ระบุช่วงเวลาการเปลี่ยน)
• เมื่อติดตั้งบนรถขับเคลื่อนล้อหน้า กลไกจะช่วยให้สตาร์ทรถได้ง่ายขึ้น (สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการเสียของล้อขับเคลื่อน) และยังทำให้ปฏิกิริยาต่อการกระทำของผู้ขับขี่ในการเลี้ยวชัดเจนขึ้น

แม้ว่ากลไกนี้จะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็ไม่ได้ไม่มีข้อเสีย ในหมู่พวกเขา:

• ราคาสูงของอุปกรณ์ เหตุผลนี้คือความซับซ้อนของการผลิตและการประกอบโครงสร้าง
• เนื่องจากความจริงที่ว่ามีหน่วยเพิ่มเติมปรากฏขึ้นในระบบส่งกำลังซึ่งมีความต้านทานเล็กน้อย (แรงเสียดทานระหว่างเกียร์) เกิดขึ้น เครื่องจักรที่ติดตั้งกลไกที่คล้ายกันจะต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้น ภายใต้เงื่อนไขบางประการ รถจะมีความโลภมากกว่ารถที่มีเพลาขับเพียงอันเดียว
• ประสิทธิภาพต่ำ
• มีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดลิ่มของชิ้นส่วน เนื่องจากมีส่วนประกอบเกียร์จำนวนมากในอุปกรณ์ (ซึ่งมักเกิดขึ้นเนื่องจากคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่ดีหรือเนื่องจากการบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม)
• ในระหว่างการทำงานกลไกจะร้อนขึ้นมากดังนั้นจึงใช้น้ำมันหล่อลื่นพิเศษสำหรับการส่งกำลังซึ่งไม่เสื่อมสภาพภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง
• ส่วนประกอบที่บรรทุกอาจมีการสึกหรอรุนแรง (ขึ้นอยู่กับความถี่ของการล็อกและรูปแบบการขับขี่ที่คนขับใช้ในกระบวนการเอาชนะทางวิบาก)
• การใช้งานรถบนล้ออันใดอันหนึ่งซึ่งแตกต่างจากล้ออื่นนั้นเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เนื่องจากความแตกต่างนี้จะโหลดกลไกซึ่งนำไปสู่การสึกหรออย่างรวดเร็วของชิ้นส่วนบางส่วน

ความทันสมัยของรถขับเคลื่อนล้อหน้าสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ (ส่วนต่างอิสระจะถูกแทนที่ด้วยการบล็อคตัวเอง) แม้ว่ารถจะคล่องตัวมากขึ้นเมื่อเข้าโค้ง ในขณะที่เร่งความเร็วอย่างเข้มข้น รถก็อ่อนไหวต่อพื้นผิวถนน ในขณะนี้ รถกลายเป็น "ประสาท" มันถูกดึงลงบนพื้นผิวที่หลวม และคนขับต้องการสมาธิมากขึ้นและบังคับเลี้ยวที่คล่องแคล่วมากขึ้น เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ในโรงงาน การดัดแปลงนี้ไม่สะดวกในการเดินทางไกล

เมื่อพูดถึงเหตุฉุกเฉิน รถคันดังกล่าวเชื่อฟังน้อยกว่าและคาดเดาไม่ได้เท่ารุ่นโรงงาน บรรดาผู้ที่ตัดสินใจเกี่ยวกับความทันสมัยดังกล่าวได้เรียนรู้จากประสบการณ์ของตนเองว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้สามารถประยุกต์ใช้ทักษะการขับขี่แบบสปอร์ตได้ แต่ถ้าไม่มีก็ไม่ควรให้รถมีการปรับปรุงดังกล่าว เอฟเฟกต์เหล่านี้จะมีประโยชน์เฉพาะในโหมดสปอร์ตหรือบนถนนในชนบทที่เป็นโคลน

นอกจากนี้ผู้ขับขี่ยังต้องติดตั้งกลไกล็อคตัวเองต้องปรับพารามิเตอร์อื่น ๆ ของรถให้ถูกต้องเพื่อให้รู้สึกถึงความคมชัดในการขับขี่ สำหรับส่วนที่เหลือ รถจะมีพฤติกรรมเหมือนรถ SUV ซึ่งไม่จำเป็นในสภาวะที่มีการใช้การขนส่งนี้บ่อยขึ้น

ในตอนท้ายของการตรวจสอบ เรานำเสนอวิดีโอเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเองของ Thorsen และประวัติการสร้าง:

ความจริงทั้งหมดเกี่ยวกับความแตกต่างของ TORSEN !! และประวัติศาสตร์ของพวกเขาด้วย !! ("หลงผิดอัตโนมัติ" ซีรีส์ 4)

คำถามและคำตอบ:

ดิฟเฟอเรนเชียลของ Torsen ทำงานอย่างไร? กลไกจะรับรู้ช่วงเวลาที่ล้อข้างหนึ่งสูญเสียการยึดเกาะ เนื่องจากแรงบิดที่ต่างกัน เฟืองท้ายมีส่วนร่วม และหนึ่งล้อจะกลายเป็นล้อหลัก

ดิฟเฟอเรนเชียล Torsen แตกต่างจากดิฟเฟอเรนเชียลทั่วไปอย่างไร? เฟืองท้ายแบบธรรมดาช่วยให้กระจายแรงฉุดลากไปยังล้อทั้งสองได้อย่างสม่ำเสมอ เมื่อล้อหนึ่งลื่น แรงฉุดจะหายไปในล้อที่สอง Thorsen เมื่อลื่นไถล แรงบิดจะเปลี่ยนทิศทางไปยังเพลาเพลาที่บรรทุก

Torsen ใช้ที่ไหน? เฟืองท้ายระหว่างล้อล็อคตัวเอง เช่นเดียวกับกลไกระหว่างเพลาที่เชื่อมต่อเพลาที่สอง เฟืองท้ายนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อ