Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Torsen або диференціал Torsen англ Torsen traction автомобільний самоблокувальний механічний диференціал або диференцал

Torsen

Torsen

«Torsen» або диференціал «Torsen» (англ. Torsen traction) — автомобільний самоблокувальний механічний диференціал або диференцал підвищеного внутрішнього опору (тертя), що служить для оптимізації розподілу крутного моменту між осями автомобіля або між колесами однієї осі. Назва «Torsen» походить від слів англ. TORque — крутний момент і англ. SENsing — чутливість. Аналогічну назву має виробник та розробник конструкції — американська компанія «JTEKT Torsen NA Incorporated».

image
Диференціал «Torsen» з автомобіля Audi quattro

Історична довідка

Перший механізм такого типу складався з двох черв'ячних передач, що були сполучені між собою циліндричними планетарними зубчастими колесами. Його було запатентовано американським винахідником і підприємцем Александером Брауном (англ. Alexander T. Brown) 4 червня 1918 року. У 1958 році американський винахідник Вернон Глесман (англ. Vernon E Gleasman) запатентував конструкцію, яка започаткувала усю лінійку диференціалів типу «Torsen» і отримала згодом назву «Torsen Type 1» а у 1982 право на патент викупила фірма «Gleason Corporation». Від 2003 року власником патенту є «Toyoda Machine Works» (відділення «Toyota Motor Company»).

Різновиди конструкцій і характеристики

Розроблено три базові типи цього механізму типу «Torsen»:

  • Оригінальна (класична) конструкція Torsen T-1 (Type A), у якій використано для збільшення внутрішнього тертя гвинтові зубчасті передачі з мимобіжними (перехресними) осями, які дуже схожі на черв'яні передачі, де роль черв'яків виконують ведені шестерні, а роль черв'ячних коліс — сателіти. Саме зубчасте зачеплення має форму зубів типу Invex™, запатентовану самим розробником, що може розглядатись як частковий варіант евольвентного зачеплення. Тип A може забезпечувати вищі коефіцієнти розподілу крутного моменту, ніж тип B, але, як правило, має більший люфт та схильність до появи шумів, вібрації й ривків, у зв'язку з чим вимагає високоточного виготовлення, монтажу та регулювання.
  • Наступна конструкція Torsen T-2 (Type B) використовує гвинтові зубчасті передачі з паралельними осями і забезпечує схожий результат. Існує також спеціалізоване застосування Т-2, відомого як Т-2R (RaceMaster). Механізми T-1 і T-2 в умовах нормального зчеплення розподіляють крутний момент порівну (50:50) між осями.
  • Третя версія конструкції Torsen T-3 (Type C) диференціал планетарного типу із зубчастими гвинтовими передачами внутрішнього зачеплення, у якому розподіл крутного моменту між осями за умов нормального зчеплення коліс може бути іншим ніж 50:50. Тип C буває як на основі однорядного, так і на основі дворядного планетарного механізму, останній може використовуватись як передній і центральний диференціал в одному вузлі. Механізм знайшов застосування і як центральний (міжосьовий), так і осьовий диференціал. Механізм було створено для застосування у повноприводних (4x4, 4WD, AWD) версіях авто, що потребували іншого, ніж 50:50 розподілу номінального крутного моменту для випадку міжосьового диференціала. Наприклад, в Audi RS4 забезпечується розподіл 40:60.

У випадку втрати зчеплення однією з осей (обо колесом) механізм «Torsen» на іншу вісь може передавати відповідно більший крутний момент. Те, на скільки більшим буде цей момент визначають характеристики встановлені на етапі проектування та виготовлення конкретного механізму. Характеристичною величиною для механізмів «Torsen» є показник TBR (англ. Torque Bias Ratio). Показник відображає пропорцію розподілу крутного моменту яку механізм спроможний передати на вісь з кращим зчепленням коліс з дорожнім покриттям, порівняно до іншої осі, наприклад: TBR 4:1 означає, що на вісь більшого зчеплення може передаватись у 4 рази більший момент. Цей показник для різних типів може становити:

для T-1 — від 2,5:1 до 6:1 і більше;
для T-2 — від 1,2:1 до 3:1.

У спортивній версії T-2R застосоване додатково початкове зусилля притискання фрикційних елементів. Цей захід дозволяє на подачу частини моменту на вісь, навіть коли на іншій повний нуль. Іншими словами T-2R з піднятим одним колесом веде себе як муфта зчеплення.

Для T-3 відзначається показник блокування від 20 % до 30 %, а діапазон номінального розподілу моменту (в умовах нормального зчеплення коліс) від 65:35 до 35:65.

В усіх типах конструкції механізмів «Torsen» зміна пропорції розподілу моменту відбувається миттєво без участі водія автомобіля чи засобів електроніки. Завдяки тому, що зміна режиму роботи механізму відбувається на рівні механіки, таке технічне рішення є досить ефективним і довговічним.

Принцип роботи

Конструкція диференціала містить фрикційні елементи, котрі додатково передають крутний момент у випадку настання проковзування коліс на одній з осей а їх притискання здійснюється осьовими зусиллями, що з'являються під час взаємодії планетарних зубчастих коліс з центральними. Осьові зусилля виникають там завдяки застосуванню гвинтових зубців. Ці сили залежать від кута нахилу гвинтової лінії зубів, яка задається при проектуванні. Окрім притискного зусилля на значення TBR буде мати вплив коефіцієнт тертя фрикційних елементів. Враховуючи значення притискних зусиль і коефіцієнта тертя можна розробляти механізми відповідно до заданого показника TBR.

Перший варіант виконання механізму типу «Torsen» з двома черв'яками, що взаємодіяли з відповідними черв'ячними колесами і сполученими циліндричними зубчастими колесами не містив додаткових фрикційних елементів а внутрішній опір виникав у самій черв'ячній передачі у силу специфіки її роботи. Черв'ячна передача має суттєва нижчу ефективність, порівняно х іншими зубчастими передачами, що й зумовило значний внутрішній опір перших варіантів конструкції «Torsen».

Приклади використання

Диференціали «Torsen» можуть використовуватись в одному або декількох місцях трансмісії механічних транспортних засобів, як:

  • центральний (міжосьовий) диференціал для розподілу крутного моменту між переднім і заднім мостами на повнопривідному автомобілі;
  • диференціал заднього моста для розподілу крутного моменту між лівою і правою стороною заднього моста в автомобілях із заднім або повним приводом;
  • диференціал переднього моста для розподілу крутного моменту між колесами переднього моста у передньопривідних та повнопривідних автомобілях.

Механізми такого типу знайшли застосування у таких марках (моделях) автомобілів:

та багато інших.

Див. також

Примітки

  1. JTEKT Torsen NA Incorporated [ 2 серпня 2017 у Wayback Machine.] (сайт компанії-виробника)
  2. US 1268429 A Alexander T. Brown Compensating gearing [ 2 серпня 2017 у Wayback Machine.]. Patented June 4, 1918.
  3. Inventor Of Automotive Technologies — Vernon Gleasman's Legacy [ 1 серпня 2017 у Wayback Machine.] (англ.)
  4. US2859641 A Vernon E. Gleasman Differential gear mechanism [ 14 червня 2016 у Wayback Machine.]. Patented Nowember 11, 1958.
  5. Показник блокування — мінімальне значення крутного моменту, що передається на вісь у процентах від його номінальної величини.

Посилання

  • 3D Animation of a Torsen Differential (англ.)
  • Torsen Differential [ 16 жовтня 2017 у Wayback Machine.] з деталей конструктора LEGO (англ.)

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Torsen abo diferencial Torsen angl Torsen traction avtomobilnij samoblokuvalnij mehanichnij diferencial abo diferencal pidvishenogo vnutrishnogo oporu tertya sho sluzhit dlya optimizaciyi rozpodilu krutnogo momentu mizh osyami avtomobilya abo mizh kolesami odniyeyi osi Nazva Torsen pohodit vid sliv angl TORque krutnij moment i angl SENsing chutlivist Analogichnu nazvu maye virobnik ta rozrobnik konstrukciyi amerikanska kompaniya JTEKT Torsen NA Incorporated Diferencial Torsen z avtomobilya Audi quattroIstorichna dovidkaPershij mehanizm takogo tipu skladavsya z dvoh cherv yachnih peredach sho buli spolucheni mizh soboyu cilindrichnimi planetarnimi zubchastimi kolesami Jogo bulo zapatentovano amerikanskim vinahidnikom i pidpriyemcem Aleksanderom Braunom angl Alexander T Brown 4 chervnya 1918 roku U 1958 roci amerikanskij vinahidnik Vernon Glesman angl Vernon E Gleasman zapatentuvav konstrukciyu yaka zapochatkuvala usyu linijku diferencialiv tipu Torsen i otrimala zgodom nazvu Torsen Type 1 a u 1982 pravo na patent vikupila firma Gleason Corporation Vid 2003 roku vlasnikom patentu ye Toyoda Machine Works viddilennya Toyota Motor Company Riznovidi konstrukcij i harakteristikiRozrobleno tri bazovi tipi cogo mehanizmu tipu Torsen Originalna klasichna konstrukciya Torsen T 1 Type A u yakij vikoristano dlya zbilshennya vnutrishnogo tertya gvintovi zubchasti peredachi z mimobizhnimi perehresnimi osyami yaki duzhe shozhi na cherv yani peredachi de rol cherv yakiv vikonuyut vedeni shesterni a rol cherv yachnih kolis sateliti Same zubchaste zacheplennya maye formu zubiv tipu Invex zapatentovanu samim rozrobnikom sho mozhe rozglyadatis yak chastkovij variant evolventnogo zacheplennya Tip A mozhe zabezpechuvati vishi koeficiyenti rozpodilu krutnogo momentu nizh tip B ale yak pravilo maye bilshij lyuft ta shilnist do poyavi shumiv vibraciyi j rivkiv u zv yazku z chim vimagaye visokotochnogo vigotovlennya montazhu ta regulyuvannya Nastupna konstrukciya Torsen T 2 Type B vikoristovuye gvintovi zubchasti peredachi z paralelnimi osyami i zabezpechuye shozhij rezultat Isnuye takozh specializovane zastosuvannya T 2 vidomogo yak T 2R RaceMaster Mehanizmi T 1 i T 2 v umovah normalnogo zcheplennya rozpodilyayut krutnij moment porivnu 50 50 mizh osyami Tretya versiya konstrukciyi Torsen T 3 Type C diferencial planetarnogo tipu iz zubchastimi gvintovimi peredachami vnutrishnogo zacheplennya u yakomu rozpodil krutnogo momentu mizh osyami za umov normalnogo zcheplennya kolis mozhe buti inshim nizh 50 50 Tip C buvaye yak na osnovi odnoryadnogo tak i na osnovi dvoryadnogo planetarnogo mehanizmu ostannij mozhe vikoristovuvatis yak perednij i centralnij diferencial v odnomu vuzli Mehanizm znajshov zastosuvannya i yak centralnij mizhosovij tak i osovij diferencial Mehanizm bulo stvoreno dlya zastosuvannya u povnoprivodnih 4x4 4WD AWD versiyah avto sho potrebuvali inshogo nizh 50 50 rozpodilu nominalnogo krutnogo momentu dlya vipadku mizhosovogo diferenciala Napriklad v Audi RS4 zabezpechuyetsya rozpodil 40 60 U vipadku vtrati zcheplennya odniyeyu z osej obo kolesom mehanizm Torsen na inshu vis mozhe peredavati vidpovidno bilshij krutnij moment Te na skilki bilshim bude cej moment viznachayut harakteristiki vstanovleni na etapi proektuvannya ta vigotovlennya konkretnogo mehanizmu Harakteristichnoyu velichinoyu dlya mehanizmiv Torsen ye pokaznik TBR angl Torque Bias Ratio Pokaznik vidobrazhaye proporciyu rozpodilu krutnogo momentu yaku mehanizm spromozhnij peredati na vis z krashim zcheplennyam kolis z dorozhnim pokrittyam porivnyano do inshoyi osi napriklad TBR 4 1 oznachaye sho na vis bilshogo zcheplennya mozhe peredavatis u 4 razi bilshij moment Cej pokaznik dlya riznih tipiv mozhe stanoviti dlya T 1 vid 2 5 1 do 6 1 i bilshe dlya T 2 vid 1 2 1 do 3 1 U sportivnij versiyi T 2R zastosovane dodatkovo pochatkove zusillya pritiskannya frikcijnih elementiv Cej zahid dozvolyaye na podachu chastini momentu na vis navit koli na inshij povnij nul Inshimi slovami T 2R z pidnyatim odnim kolesom vede sebe yak mufta zcheplennya Dlya T 3 vidznachayetsya pokaznik blokuvannya vid 20 do 30 a diapazon nominalnogo rozpodilu momentu v umovah normalnogo zcheplennya kolis vid 65 35 do 35 65 V usih tipah konstrukciyi mehanizmiv Torsen zmina proporciyi rozpodilu momentu vidbuvayetsya mittyevo bez uchasti vodiya avtomobilya chi zasobiv elektroniki Zavdyaki tomu sho zmina rezhimu roboti mehanizmu vidbuvayetsya na rivni mehaniki take tehnichne rishennya ye dosit efektivnim i dovgovichnim Princip robotiKonstrukciya diferenciala mistit frikcijni elementi kotri dodatkovo peredayut krutnij moment u vipadku nastannya prokovzuvannya kolis na odnij z osej a yih pritiskannya zdijsnyuyetsya osovimi zusillyami sho z yavlyayutsya pid chas vzayemodiyi planetarnih zubchastih kolis z centralnimi Osovi zusillya vinikayut tam zavdyaki zastosuvannyu gvintovih zubciv Ci sili zalezhat vid kuta nahilu gvintovoyi liniyi zubiv yaka zadayetsya pri proektuvanni Okrim pritisknogo zusillya na znachennya TBR bude mati vpliv koeficiyent tertya frikcijnih elementiv Vrahovuyuchi znachennya pritisknih zusil i koeficiyenta tertya mozhna rozroblyati mehanizmi vidpovidno do zadanogo pokaznika TBR Pershij variant vikonannya mehanizmu tipu Torsen z dvoma cherv yakami sho vzayemodiyali z vidpovidnimi cherv yachnimi kolesami i spoluchenimi cilindrichnimi zubchastimi kolesami ne mistiv dodatkovih frikcijnih elementiv a vnutrishnij opir vinikav u samij cherv yachnij peredachi u silu specifiki yiyi roboti Cherv yachna peredacha maye suttyeva nizhchu efektivnist porivnyano h inshimi zubchastimi peredachami sho j zumovilo znachnij vnutrishnij opir pershih variantiv konstrukciyi Torsen Prikladi vikoristannyaDiferenciali Torsen mozhut vikoristovuvatis v odnomu abo dekilkoh miscyah transmisiyi mehanichnih transportnih zasobiv yak centralnij mizhosovij diferencial dlya rozpodilu krutnogo momentu mizh perednim i zadnim mostami na povnoprividnomu avtomobili diferencial zadnogo mosta dlya rozpodilu krutnogo momentu mizh livoyu i pravoyu storonoyu zadnogo mosta v avtomobilyah iz zadnim abo povnim privodom diferencial perednogo mosta dlya rozpodilu krutnogo momentu mizh kolesami perednogo mosta u perednoprividnih ta povnoprividnih avtomobilyah Mehanizmi takogo tipu znajshli zastosuvannya u takih markah modelyah avtomobiliv Alfa Romeo 156 Crosswagon amp Sportwagon 159 Brera amp Spider Q4 Audi versiyi quattro Audi quattro z 1987 80 RS2 Avant 100 200 5000 A4 S4 RS4 A5 S5 A6 S6 RS6 A8 S8 A6 allroad quattro Q5 Q7 V8 Volkswagen sistema 4motion dlya konstrukcij z pozdovzhnim roztashuvannyam dviguna Passat B2 i B5 Amarok Touareg Mazda MX 5 RX 7 RX 8 Peugeot RCZ R 208 GTI by Peugeot Sport 308 GTI by Peugeot Sport 405 4x4 with ABS amp Citroen BX 4x4 505 turbo sedan model 1989 ta bagato inshih Div takozhDiferencial mehanika Mufta Haldex V yazkisna muftaPrimitkiJTEKT Torsen NA Incorporated 2 serpnya 2017 u Wayback Machine sajt kompaniyi virobnika US 1268429 A Alexander T Brown Compensating gearing 2 serpnya 2017 u Wayback Machine Patented June 4 1918 Inventor Of Automotive Technologies Vernon Gleasman s Legacy 1 serpnya 2017 u Wayback Machine angl US2859641 A Vernon E Gleasman Differential gear mechanism 14 chervnya 2016 u Wayback Machine Patented Nowember 11 1958 Pokaznik blokuvannya minimalne znachennya krutnogo momentu sho peredayetsya na vis u procentah vid jogo nominalnoyi velichini Posilannya3D Animation of a Torsen Differential angl Torsen Differential 16 zhovtnya 2017 u Wayback Machine z detalej konstruktora LEGO angl

Дата публікації:
Топ