Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động
Điều khoản tự động,  Truyền động ô tô,  Thiết bị xe

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Trong quá trình chuyển động của ô tô, một tác dụng rất khác được tác động lên các bánh xe của nó, bắt đầu từ mômen quay từ động cơ truyền qua hộp số, và kết thúc bằng sự chênh lệch về số vòng quay khi xe vượt qua một khúc cua gấp. Trong ô tô hiện đại, một bộ vi sai được sử dụng để loại bỏ sự khác biệt trong chuyển động quay của bánh xe trên một trục.

Chúng tôi sẽ không xem xét chi tiết nó là gì và nguyên lý hoạt động của nó là gì - có bài báo riêng biệt... Trong bài đánh giá này, chúng tôi sẽ xem xét một trong những loại cơ chế nổi tiếng nhất - Torsen. Chúng ta hãy thảo luận về tính đặc biệt của nó là gì, nó hoạt động như thế nào, nó được lắp đặt trên những chiếc ô tô nào, cũng như những loại nó tồn tại. Cơ chế này đặc biệt phổ biến nhờ nó được đưa vào các mẫu xe SUV và xe dẫn động tất cả các bánh.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Trong nhiều mẫu xe dẫn động bốn bánh của họ, các nhà sản xuất ô tô lắp đặt các hệ thống khác nhau phân phối mô-men xoắn dọc theo các trục của xe. Ví dụ: đối với BMW, đây là xDrive (đọc về sự phát triển này đây), Mercedes-Benz - 4Matic (về tính đặc biệt của nó, nó được mô tả riêng) Vân vân. Thường thì một bộ vi sai có khóa tự động được bao gồm trong thiết bị của các hệ thống như vậy.

Sự khác biệt Torsen là gì

Bộ vi sai Torsen là một trong những sửa đổi của các cơ cấu có kiểu bánh răng sâu và độ ma sát cao. Các thiết bị tương tự được sử dụng trong các hệ thống xe khác nhau, trong đó lực mô-men xoắn được phân phối từ trục lái đến trục dẫn động. Thiết bị được gắn trên bánh lái, giúp lốp xe không bị mòn sớm khi xe đi trên đường ngoằn ngoèo.

Ngoài ra, các cơ chế tương tự được lắp đặt giữa hai trục để lấy sức mạnh từ bộ nguồn đến trục thứ cấp, làm cho nó trở thành trục dẫn đầu. Trong nhiều mẫu xe địa hình hiện đại, bộ vi sai trung tâm được thay thế bằng ly hợp ma sát nhiều đĩa (cấu trúc, các sửa đổi và nguyên tắc hoạt động của nó được xem xét trong một bài báo khác).

Tên Thorsen dịch theo nghĩa đen từ tiếng Anh là "nhạy cảm với mô-men xoắn". Loại thiết bị này có khả năng tự khóa. Do đó, phần tử tự khóa không cần các thiết bị bổ sung giúp cân bằng chức năng của cơ chế đang được xem xét. Quá trình này sẽ xảy ra khi trục lái và trục dẫn động có vòng tua máy hoặc mômen xoắn khác nhau.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Việc thiết kế cơ chế tự khóa ngụ ý sự hiện diện của bánh răng sâu (dẫn động và dẫn động). Trong vòng tròn của những người lái xe, bạn có thể nghe thấy tên vệ tinh hoặc bán trục. Đây là tất cả các từ đồng nghĩa với bánh răng sâu được sử dụng trong cơ chế này. Bánh răng sâu có một đặc điểm - nó không cần truyền chuyển động quay từ các bánh răng liền kề. Ngược lại, bộ phận này có thể xoắn độc lập các phần tử bánh răng liền kề. Điều này cung cấp một khóa vi sai một phần.

Bổ nhiệm

Vì vậy, mục đích của bộ vi sai Torsen là cung cấp khả năng cất cánh và phân phối mô-men xoắn hiệu quả giữa hai cơ cấu. Nếu thiết bị được sử dụng trong bánh xe dẫn động, thì khi một bánh xe bị trượt, bánh xe thứ hai không bị mất mô-men xoắn mà vẫn tiếp tục hoạt động, cung cấp lực kéo với mặt đường. Bộ vi sai trung tâm có nhiệm vụ tương tự - khi các bánh xe của trục chính trượt, nó có thể chặn và truyền một phần công suất sang trục thứ cấp.

Trong một số xe ô tô hiện đại, các nhà sản xuất ô tô có thể sử dụng một sửa đổi vi sai để khóa bánh xe lơ lửng một cách độc lập. Nhờ đó, công suất tối đa không được truyền đến trục kéo mà đến trục có lực kéo tốt. Thành phần truyền động này rất lý tưởng nếu máy thường xuyên chinh phục các điều kiện địa hình.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Vị trí của nó phụ thuộc vào loại hộp số mà xe có:

  • Xe dẫn động bánh trước. Trong trường hợp này, bộ vi sai sẽ nằm trong vỏ hộp số;
  • Xe dẫn động cầu sau. Theo cách sắp xếp này, bộ vi sai sẽ được lắp vào vỏ trục của trục lái;
  • Xe bốn bánh. Trong trường hợp này, bộ vi sai (nếu ly hợp trung tâm nhiều đĩa không được sử dụng làm đối tác của nó) sẽ được lắp vào vỏ trục của trục trước và sau. Nó truyền mô-men xoắn đến tất cả các bánh xe. Nếu thiết bị được lắp trong hộp chuyển, thì nó sẽ cung cấp nguồn điện cho trục truyền động (để biết thêm chi tiết về hộp chuyển là gì, hãy đọc trong một bài đánh giá khác).

Lịch sử thành lập

Trước khi thiết bị này xuất hiện, người điều khiển phương tiện cơ giới tự hành đã quan sát thấy khả năng điều khiển của tổ lái giảm khi vượt qua một khúc cua ở tốc độ cao. Tại thời điểm này, tất cả các bánh xe được nối cứng với nhau qua một trục chung đều có vận tốc góc như nhau. Do tác động này, một trong các bánh xe mất tiếp xúc với mặt đường (động cơ làm cho nó quay cùng tốc độ và mặt đường ngăn cản nó), làm cho lốp nhanh bị mòn.

Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư phát triển các sửa đổi tiếp theo của ô tô đã thu hút sự chú ý đến thiết bị do nhà phát minh người Pháp O. Pecker tạo ra. Nó có trục và bánh răng trong thiết kế của nó. Công việc của cơ cấu này là đảm bảo rằng mô-men xoắn được truyền từ động cơ hơi nước đến các bánh dẫn động.

Mặc dù trong nhiều trường hợp, việc vận chuyển trở nên ổn định hơn khi vào cua, nhưng với sự trợ giúp của thiết bị này, không thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng trượt bánh xe ở các tốc độ góc khác nhau. Nhược điểm này đặc biệt thể hiện khi xe bị trượt trên mặt đường trơn trượt (băng hoặc bùn).

Do phương tiện giao thông vẫn không ổn định khi vào cua trên đường trải nhựa kém nên thường dẫn đến tai nạn trên đường. Điều đó đã thay đổi khi nhà thiết kế Ferdinand Porsche tạo ra một cơ cấu cam giúp bánh xe không bị trượt. Yếu tố cơ học này đã được tìm thấy trong hộp số của nhiều mẫu xe Volkswagen.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Bộ vi sai có thiết bị tự khóa được phát triển bởi kỹ sư người Mỹ V. Glizman. Cơ chế này được tạo ra vào năm 1958. Sáng chế đã được cấp bằng sáng chế bởi Torsen và vẫn mang tên này. Mặc dù bản thân thiết bị này ban đầu khá hiệu quả, theo thời gian, một số sửa đổi hoặc nhiều thế hệ của cơ chế này đã xuất hiện. Sự khác biệt giữa chúng là gì, chúng ta sẽ xem xét một chút sau. Bây giờ chúng ta sẽ tập trung vào nguyên lý hoạt động của bộ vi sai Thorsen.

Nguyên tắc hoạt động

Thông thường, cơ chế Thorsen được tìm thấy trong những mẫu xe ô tô, trong đó việc ngắt điện có thể được thực hiện không chỉ trên một trục riêng biệt, mà thậm chí trên một bánh xe riêng biệt. Thông thường, một bộ vi sai tự khóa cũng được lắp trên các mẫu xe dẫn động cầu trước.

Cơ chế hoạt động theo nguyên lý sau. Hộp số truyền chuyển động quay đến một bánh xe hoặc trục cụ thể thông qua bộ vi sai. Ở những mẫu xe hơi đầu tiên, cơ chế này có thể thay đổi lượng mô-men xoắn theo tỷ lệ 50/50 phần trăm (1/1). Các sửa đổi hiện đại có thể phân phối lại lực quay theo tỷ lệ 7/1. Điều này giúp người lái có thể điều khiển xe ngay cả khi chỉ một bánh có độ bám đường tốt.

Khi tốc độ của bánh xe trượt nhảy mạnh, bánh răng loại sâu của cơ cấu bị khóa. Kết quả là, các lực hướng đến một mức độ nhất định lên bánh xe ổn định hơn. Bánh xe bị trượt trong các mẫu ô tô mới nhất gần như mất mô-men xoắn, điều này khiến xe không thể trượt hoặc nếu xe bị dính bùn / tuyết.

Bộ vi sai tự khóa có thể được lắp đặt không chỉ trên xe ô tô nước ngoài. Thường thì cơ chế này có thể được tìm thấy trên các mẫu ô tô dẫn động cầu sau hoặc cầu trước trong nước. Ở phiên bản này, chiếc xe tất nhiên không trở thành một chiếc xe địa hình, nhưng nếu sử dụng bánh xe hơi mở rộng và khoảng sáng gầm cao (để biết thêm chi tiết về thông số này, xem trong một bài đánh giá khác), sau đó kết hợp với bộ vi sai Torsen, hộp số sẽ cho phép chiếc xe đối phó với các điều kiện địa hình vừa phải.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động
1) Các điều kiện giống nhau đối với mỗi trục: mômen quay được cung cấp theo tỷ lệ bằng nhau cho cả hai trục, các bánh xe quay cùng tốc độ;
2) Trục trước trên băng: tỷ lệ mô-men xoắn trước / sau có thể đạt 1 / 3.5; bánh trước quay với tốc độ cao hơn;
3) Xe vào cua: sự phân bổ mô-men xoắn có thể đạt 3.5 / 1 (bánh trước / sau), bánh trước quay nhanh hơn;
4) Bánh sau đang băng: tỷ số mô-men xoắn có thể đạt 3.5 / 1 (trục trước / sau), bánh sau quay nhanh hơn.

Hãy xem xét sự làm việc của bộ vi sai qua trục. Toàn bộ quá trình có thể được chia thành nhiều giai đoạn:

  1. Hộp số truyền mômen quay tới bánh răng dẫn động thông qua trục dẫn động chính;
  2. Các bánh răng dẫn động tiếp nhận chuyển động quay. Cái gọi là vật mang hoặc cốc được cố định trên đó. Các bộ phận này quay cùng với bánh răng dẫn động;
  3. Khi cốc và bánh răng quay, chuyển động quay được truyền tới các vệ tinh;
  4. Trục trục của mỗi bánh xe được gắn cố định vào các vệ tinh. Cùng với các yếu tố này, bánh xe tương ứng cũng quay;
  5. Khi lực quay tác dụng đều lên bộ vi sai, các vệ tinh sẽ không quay. Trong trường hợp này, chỉ có bánh răng dẫn động quay. Các vệ tinh vẫn đứng yên trong cốc. Nhờ đó, lực từ hộp số được phân phối một nửa cho mỗi trục trục;
  6. Khi ô tô vào một ngã rẽ, bánh xe bên ngoài hình bán nguyệt quay nhiều vòng hơn bánh xe bên trong hình bán nguyệt. Vì lý do này, ở những xe có bánh xe được nối cứng trên một trục, sẽ mất tiếp xúc với mặt đường do lực cản có độ lớn khác nhau được tạo ra ở mỗi bên. Hiệu ứng này bị loại bỏ bởi sự chuyển động của các vệ tinh. Ngoài thực tế là chúng quay cùng cốc, các thành phần này bắt đầu quay quanh trục của chúng. Điểm đặc biệt của thiết bị của các phần tử này là răng của chúng được làm ở dạng hình nón. Khi các vệ tinh quay quanh trục của chúng, tốc độ quay của một bánh xe tăng lên và bánh xe kia giảm đi. Tùy thuộc vào sự khác biệt về lực cản đối với các bánh xe, sự phân bố lại mô-men xoắn ở một số ô tô có thể đạt tỷ lệ 100/0 phần trăm (nghĩa là, lực quay chỉ được truyền đến một bánh xe, và bánh xe thứ hai chỉ đơn giản là quay tự do);
  7. Bộ vi sai thông thường được thiết kế để điều chỉnh sự chênh lệch về tốc độ quay giữa hai bánh xe. Nhưng đặc điểm này cũng là một nhược điểm của cơ chế. Ví dụ, khi xe gặp bùn, tài xế cố gắng thoát ra khỏi đoạn đường khó bằng cách tăng tốc độ quay của các bánh xe. Nhưng do hoạt động của bộ vi sai, mô-men xoắn đi theo đường có lực cản ít nhất. Vì lý do này, bánh xe sẽ bất động trên một đoạn đường ổn định và bánh xe bị treo quay với tốc độ tối đa. Để loại bỏ hiệu ứng này, bạn chỉ cần một khóa vi sai (quy trình này được mô tả chi tiết trong một bài đánh giá khác). Nếu không có cơ cấu khóa, xe thường dừng lại khi có ít nhất một bánh bắt đầu trượt.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của bộ vi sai Torsen ở ba chế độ lái khác nhau.

Với chuyển động thẳng

Như chúng ta đã đề cập ở trên, khi ô tô chuyển động dọc theo một đoạn đường thẳng, một nửa mômen quay được nhận trên mỗi trục truyền động. Vì lý do này, các bánh xe truyền động quay cùng tốc độ. Trong chế độ này, cơ chế giống như một khớp nối cứng của hai bánh lái.

Các vệ tinh đang ở trạng thái nghỉ - chúng chỉ quay cùng với cốc cơ chế. Bất kể loại vi sai (khóa hay tự do), trong điều kiện lái xe như vậy, cơ cấu sẽ hoạt động như nhau, vì cả hai bánh xe đều nằm trên cùng một bề mặt và phải đối mặt với cùng một lực cản.

Khi quay

Bánh xe của hình bán nguyệt bên trong thực hiện ít chuyển động hơn trong khúc cua so với bánh xe ở bên ngoài khúc cua. Trong trường hợp này, công việc của vi sai được biểu hiện. Đây là chế độ tiêu chuẩn trong đó các cơ chế được kích hoạt để bù đắp cho sự chênh lệch về số vòng quay của các bánh lái.

Khi chiếc ô tô tự thấy mình trong điều kiện như vậy (và điều này xảy ra thường xuyên, vì loại phương tiện giao thông này không di chuyển dọc theo một đường ray được đặt trước, giống như một đoàn tàu), các vệ tinh bắt đầu quay quanh trục của chính chúng. Trong trường hợp này, liên kết với thân của cơ cấu và các bánh răng của trục trục không bị mất.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Vì các bánh xe không bị mất độ bám đường (ma sát xảy ra giữa lốp và mặt đường bằng nhau), nên mô-men xoắn tiếp tục truyền đến thiết bị theo cùng một tỷ lệ từ 50 đến 50 phần trăm. Thiết kế này đặc biệt ở chỗ ở các tốc độ quay khác nhau của bánh xe, bánh xe nào quay nhanh hơn thì cần nhiều lực hơn so với bánh xe thứ hai hoạt động ở tốc độ thấp hơn.

Nhờ sự cân bằng hoạt động của thiết bị, lực cản tác dụng lên bánh xe quay được loại bỏ. Ở những kiểu xe có khớp nối cứng của trục lái, ảnh hưởng này không thể được loại bỏ.

Khi trượt

Chất lượng của bộ vi sai tự do giảm khi một trong các bánh của ô tô bắt đầu trượt. Điều này xảy ra, chẳng hạn như khi xe đi vào đường đất lầy lội hoặc đoạn đường có băng giá một phần. Vì đường không còn cản trở chuyển động quay của bán trục, nên truyền lực cho bánh xe tự do. Đương nhiên, lực kéo trong tình huống như vậy cũng biến mất (một bánh xe, trên bề mặt ổn định, vẫn đứng yên).

Nếu bộ vi sai đối xứng tự do được lắp đặt trong máy, thì Newton / mét trong trường hợp này chỉ được phân phối theo tỷ lệ bằng nhau. Do đó, nếu lực kéo biến mất trên một bánh xe (vòng quay tự do của nó bắt đầu), thì bánh xe thứ hai sẽ tự động mất nó. Bánh xe ngừng bám vào mặt đường và xe giảm tốc độ. Trong trường hợp dừng xe trên băng hoặc trong bùn, xe sẽ không thể di chuyển khỏi vị trí của nó, vì bánh xe ngay lập tức bị trượt khi bắt đầu khởi hành (tùy thuộc vào tình trạng của đường).

Đây chính là nhược điểm chính của vi sai tự do. Khi lực kéo bị mất, toàn bộ công suất của động cơ đốt trong sẽ truyền cho bánh xe lơ lửng, và nó chỉ quay một cách vô ích. Cơ chế Thorsen loại bỏ hiệu ứng này bằng cách khóa khi mất lực kéo trên bánh xe có lực kéo ổn định.

Thiết bị và các thành phần chính

Thiết kế sửa đổi Torsen bao gồm:

  • Vỏ hoặc cốc... Phần tử này nhận Newton / mét từ trục truyền động cuối cùng (bánh răng dẫn động gắn trong cốc). Có hai bán trục trong cơ thể, mà các vệ tinh được kết nối với nhau;
  • Bánh răng bán trục (còn gọi là bánh răng mặt trời)... Mỗi một trong số chúng được thiết kế cho nửa trục của bánh xe của nó, và truyền chuyển động quay qua các trục trên chúng và các trục / bán trục;
  • Vệ tinh phải và trái... Một mặt, chúng được kết nối với các bánh răng bán trục, và mặt khác, với thân của cơ cấu. Nhà sản xuất quyết định đặt 4 vệ tinh trong bộ vi sai Thorsen;
  • Trục đầu ra.
Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Bộ vi sai Thorsen tự khóa là loại cơ cấu tiên tiến nhất cung cấp sự phân phối lại mô-men xoắn giữa các trục của trục, nhưng đồng thời ngăn chặn chuyển động quay vô ích của bánh xe được treo. Những sửa đổi như vậy được sử dụng trong hệ dẫn động bốn bánh Quattro của Audi, cũng như trong các mẫu xe của các nhà sản xuất ô tô nổi tiếng.

Các loại vi sai tự khóa Thorsen

Các nhà thiết kế đang phát triển các sửa đổi đối với vi sai Thorsen đã tạo ra ba loại cơ chế này. Chúng khác nhau về thiết kế và được thiết kế để sử dụng trong các hệ thống xe cụ thể.

Tất cả các kiểu thiết bị đều được đánh dấu T. Tùy thuộc vào loại, bộ vi sai sẽ có cách bố trí và hình dạng riêng của các bộ phận điều hành. Điều này lại ảnh hưởng đến hiệu quả của cơ chế. Nếu được lắp ráp sai, các bộ phận sẽ nhanh chóng hỏng hóc. Vì lý do này, mỗi đơn vị hoặc hệ thống dựa trên sự khác biệt của riêng nó.

Đây là những gì mỗi loại vi sai Torsen dành cho:

  • T1... Nó được sử dụng như một bộ vi sai qua trục, nhưng nó có thể được lắp đặt để phân phối lại mômen giữa các trục. Có mức độ chặn nhỏ và đặt muộn hơn lần sửa đổi tiếp theo;
  • T2... Được lắp đặt giữa các bánh dẫn động, cũng như trong hộp chuyển nếu xe được trang bị hệ dẫn động bốn bánh. So với phiên bản trước, cơ chế chặn xảy ra sớm hơn một chút. Loại thiết bị này thường được sử dụng nhiều hơn trên các mẫu ô tô dân dụng. Cũng có một sửa đổi T2R trong danh mục này. Các bộ phận của cơ cấu này có khả năng chịu được mô-men xoắn lớn hơn nhiều. Vì lý do này, nó chỉ được cài đặt trên những chiếc xe mạnh mẽ.
  • T3... So với các phiên bản trước, loại thiết bị này nhỏ hơn. Tính năng thiết kế cho phép bạn thay đổi tỷ lệ tắt nguồn giữa các nút. Vì lý do này, sản phẩm này chỉ được lắp đặt trong hộp chuyển giữa các trục. Trong hệ dẫn động tất cả các bánh được trang bị bộ vi sai Torsen, sự phân bổ mô-men xoắn dọc các trục sẽ thay đổi tùy thuộc vào điều kiện đường xá.

Mỗi loại cơ chế còn được gọi là một thế hệ. Hãy xem xét các tính năng thiết kế của mỗi người trong số họ.

Thế hệ của sự khác biệt Torsen

Nguyên lý hoạt động và thiết bị của thế hệ đầu tiên (T1) đã được thảo luận trước đó. Trong thiết kế, bánh răng con sâu được thể hiện bằng các vệ tinh và bánh răng kết nối với trục trục lái. Các vệ tinh ăn khớp với các bánh răng bằng cách sử dụng răng xoắn và trục của chúng vuông góc với mỗi trục của trục. Các vệ tinh gắn kết với nhau bằng các răng thẳng.

Cơ chế này cho phép các bánh xe tự quay với tốc độ riêng, giúp loại bỏ lực cản khi vào cua. Tại thời điểm khi một trong các bánh xe bắt đầu trượt, cặp côn bị nêm và cơ cấu cố gắng truyền thêm mô-men xoắn sang bánh xe kia. Sửa đổi này là mạnh mẽ nhất, và do đó nó thường được sử dụng trên các loại xe đặc biệt. Nó có khả năng truyền mômen xoắn lớn và chịu lực ma sát lớn.

Thế hệ thứ hai của vi sai Thorsen (T2) khác với lần sửa đổi trước đó trong cách sắp xếp các vệ tinh. Trục của chúng nằm không vuông góc mà nằm dọc theo các bán trục. Các rãnh (túi) đặc biệt được tạo ra trong phần thân của cơ chế. Họ đã cài đặt vệ tinh. Khi cơ chế được mở khóa, các vệ tinh được ghép nối sẽ được kích hoạt, có các răng xiên. Sự thay đổi này được đặc trưng bởi lực ma sát thấp hơn và sự chặn của cơ cấu xảy ra sớm hơn. Như đã đề cập trước đó, thế hệ này có một phiên bản mạnh mẽ hơn được sử dụng trên xe có động cơ hiệu suất cao.

Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Về mặt cấu trúc, sửa đổi này khác với sửa đổi tương tự tiêu chuẩn trong loại tương tác. Thiết kế của cơ cấu có một khớp nối hình chóp, bên ngoài có các răng xoắn. Bộ ly hợp này tham gia vào bánh răng mặt trời. Tùy thuộc vào điều kiện đường xá, kết cấu này có chỉ số thay đổi của lực ma sát giữa các bộ phận tham gia.

Còn đối với thế hệ thứ ba (T3), cơ chế này có cấu trúc hành tinh. Bánh răng dẫn động được lắp song song với các vệ tinh (chúng có răng xoắn). Các bánh răng bán trục có bố trí răng xiên.

Trong các mô hình của họ, mỗi nhà sản xuất sử dụng các thế hệ cơ chế này theo cách riêng của họ. Trước hết, nó phụ thuộc vào những đặc điểm mà chiếc xe cần phải có, ví dụ, nó cần dẫn động bốn bánh toàn thời gian hay sự phân bổ mô-men xoắn riêng biệt cho từng bánh. Vì lý do này, trước khi mua xe, cần phải làm rõ việc sửa đổi bộ vi sai mà hãng xe sử dụng trong trường hợp này, cũng như cách thức hoạt động của nó.

Khóa vi sai Thorsen

Thông thường, cơ chế tự khóa hoạt động giống như một bộ vi sai tiêu chuẩn - nó giúp loại bỏ sự khác biệt về vòng tua của các bánh xe được dẫn động. Thiết bị chỉ bị chặn trong các tình huống khẩn cấp. Một ví dụ về các trường hợp như vậy là trượt một trong số chúng trên bề mặt không ổn định (băng hoặc bùn). Điều tương tự cũng áp dụng cho việc chặn cơ chế interraxle. Tính năng này giúp người lái có thể thoát ra khỏi những đoạn đường khó mà không cần sự hỗ trợ.

Khi xảy ra tắc nghẽn, mô-men xoắn dư thừa (bánh xe bị treo đang quay vô ích) được phân phối lại cho bánh xe có độ bám tốt nhất (thông số này được xác định bằng lực cản quay của bánh xe này). Quá trình tương tự xảy ra với chặn liên trục. Trục bị treo nhận được ít Newton / mét hơn và trục có độ bám tốt nhất bắt đầu hoạt động.

Bộ vi sai Thorsen trên những chiếc xe nào

Các nhà sản xuất ô tô nổi tiếng thế giới đã tích cực sử dụng việc sửa đổi các cơ chế tự khóa. Danh sách này bao gồm:

  • Xe honda;
  • Toyota;
  • Subaru;
  • Xe Audi;
  • Alfa Romeo;
  • General Motors (trong hầu hết các mẫu Hummer).
Thorsen: thế hệ, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Và đây không phải là toàn bộ danh sách. Thông thường, một chiếc xe dẫn động tất cả các bánh được trang bị một bộ vi sai tự khóa. Cần phải kiểm tra với người bán về tính khả dụng của nó, bởi vì hộp số truyền mô-men xoắn cho cả hai trục không phải lúc nào cũng được trang bị cơ chế này theo mặc định. Ví dụ, thay vì thiết bị này, có thể lắp bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa hoặc ly hợp nhớt.

Ngoài ra, cơ chế này có nhiều khả năng được lắp đặt trên một chiếc xe có đặc tính thể thao, ngay cả khi đó là kiểu dẫn động cầu trước hay sau. Một chiếc xe dẫn động cầu trước tiêu chuẩn không được trang bị khóa vi sai, vì một chiếc xe như vậy sẽ yêu cầu một số kỹ năng lái thể thao.

Thuận lợi và bất lợi

Vì vậy, bộ vi sai kiểu Thorsen được thiết kế để giúp người lái vượt qua những đoạn đường khó mà không cần sự trợ giúp của bất kỳ ai. Ngoài ưu điểm này, thiết bị còn có một số ưu điểm khác:

  • Nó luôn hoạt động với độ chính xác tối đa trong trường hợp khẩn cấp;
  • Cung cấp khả năng vận hành trơn tru của bộ truyền động trên mặt đường không ổn định;
  • Trong quá trình hoạt động, nó không phát ra tiếng ồn bên ngoài, điều này sẽ gây ra sự thoải mái trong suốt chuyến đi (với điều kiện là cơ chế hoạt động tốt);
  • Thiết kế của thiết bị giải phóng hoàn toàn người lái khỏi nhu cầu kiểm soát quá trình phân phối lại mô-men xoắn giữa các trục hoặc từng bánh xe riêng lẻ. Ngay cả khi có một số chế độ truyền dẫn trong hệ thống trên xe, việc chặn sẽ tự động xảy ra;
  • Quá trình phân phối lại mômen không ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống phanh;
  • Nếu người lái xe vận hành xe theo đúng khuyến nghị của nhà sản xuất, cơ cấu vi sai không yêu cầu bất kỳ bảo dưỡng đặc biệt nào. Một ngoại lệ là cần theo dõi mức dầu nhờn trong cacte truyền động, cũng như nhu cầu thay dầu (khoảng thời gian thay thế do nhà sản xuất xe chỉ định);
  • Khi được lắp đặt trên xe dẫn động cầu trước, cơ chế này giúp khởi động xe dễ dàng hơn (điều chính là tránh bị gãy bánh lái), đồng thời giúp phản ứng đối với các hành động của người lái trở nên rõ ràng hơn.

Mặc dù thực tế là cơ chế này có nhiều mặt tích cực, nhưng nó không phải là không có mặt hạn chế của nó. Trong số đó:

  • Giá cao của thiết bị. Lý do cho điều này là sự phức tạp của việc sản xuất và lắp ráp cấu trúc;
  • Do thực tế là một bộ phận bổ sung xuất hiện trong hộp số, trong đó một lực cản nhỏ (ma sát giữa các bánh răng) được hình thành, một máy được trang bị một cơ chế tương tự sẽ cần nhiều nhiên liệu hơn. Trong những điều kiện nhất định, chiếc xe sẽ phàm ăn hơn so với đối tác của nó, vốn chỉ có một trục truyền động;
  • Hiệu quả thấp;
  • Có khả năng cao xảy ra sự cố chêm các bộ phận, vì có một số lượng lớn các bộ phận bánh răng trong thiết bị của nó (điều này thường xảy ra do chất lượng sản phẩm kém hoặc do bảo trì không kịp thời);
  • Trong quá trình hoạt động, cơ chế nóng lên rất nhiều, do đó, người ta sử dụng chất bôi trơn đặc biệt để hộp số không bị hư hỏng trong điều kiện nhiệt độ cao;
  • Các bộ phận có tải có thể bị mài mòn nghiêm trọng (phụ thuộc vào tần suất tác động của khóa và cách lái xe mà người lái sử dụng trong quá trình vượt địa hình);
  • Hoạt động của ô tô trên một trong các bánh xe, khác với các bánh xe khác, là điều không mong muốn, vì sự khác biệt này tải cơ cấu, dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng của một số bộ phận của nó.

Việc hiện đại hóa xe dẫn động cầu trước đáng được quan tâm đặc biệt (bộ vi sai tự do được thay thế bằng khối tự do). Mặc dù thực tế là chiếc xe trở nên nhanh nhẹn hơn khi vào cua, nhưng ở thời điểm tăng tốc mạnh, chiếc xe khá nhạy cảm với mặt đường. Lúc này, xe trở nên "căng thẳng", bị kéo lên bề mặt lỏng lẻo, và người lái cần tập trung hơn và đánh lái chủ động hơn. So với thiết bị của nhà máy, sửa đổi này ít thoải mái hơn trong những chuyến đi dài.

Khi gặp trường hợp khẩn cấp, một chiếc xe như vậy sẽ ít nghe lời hơn và không dễ đoán như phiên bản xuất xưởng. Những người đã quyết định hiện đại hóa như vậy đã học được từ kinh nghiệm của riêng họ rằng những thay đổi này cho phép áp dụng các kỹ năng lái xe thể thao. Nhưng nếu chúng không có ở đó, thì bạn không nên để chiếc xe cải tiến như vậy. Tác dụng của chúng sẽ chỉ hữu ích trong chế độ thể thao hoặc trên những con đường quê lầy lội.

Ngoài ra, người lái xe ngoài việc lắp cơ cấu tự khóa còn phải điều chỉnh chính xác các thông số khác của xe thì mới cảm nhận được độ nhạy khi đánh lái. Đối với phần còn lại, chiếc xe sẽ hoạt động như một chiếc SUV, điều này không cần thiết trong điều kiện mà phương tiện di chuyển này thường xuyên được sử dụng hơn.

Vào cuối bài đánh giá, chúng tôi cung cấp một video bổ sung về hoạt động của bộ vi sai tự khóa Thorsen và lịch sử tạo ra nó:

Toàn bộ sự thật về sự khác biệt TORSEN !! Và cả LỊCH SỬ của họ nữa !! ("Auto Delusions", 4 sê-ri)

Câu hỏi và trả lời:

Làm thế nào để một vi sai Torsen hoạt động? Cơ cấu này cảm nhận thời điểm khi một trong các bánh xe mất lực kéo, do sự khác biệt về mô-men xoắn, các bánh răng vi sai tham gia và một bánh xe trở thành bánh chính.

Vi sai Torsen khác với vi sai thông thường như thế nào? Một bộ vi sai thông thường giúp phân bổ lực kéo đồng đều cho cả hai bánh. Khi một bánh xe bị trượt, lực kéo sẽ biến mất vào ngày thứ hai. Thorsen khi trượt sẽ chuyển hướng mô-men xoắn đến trục trục có tải.

Torsen được sử dụng ở đâu? Bộ vi sai tự khóa chéo trục, cũng như cơ cấu liên trục kết nối trục thứ hai. Bộ vi sai này được sử dụng rộng rãi trên các loại xe dẫn động bốn bánh.

Thêm một lời nhận xét