डिफरेंशियल "थॉर्सन": ऑपरेशन का सिद्धांत

2024 लेखक: Erin Ralphs | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-19 16:08

"थॉर्सन" सेल्फ-लॉकिंग डिफरेंशियल की किस्मों में से एक है। ऐसा तंत्र घरेलू कारों और विदेशी कारों दोनों पर उपलब्ध है। टॉर्सन डिफरेंशियल के संचालन का सिद्धांत यांत्रिक भागों के बदलते घर्षण पर आधारित है, जिससे पहिए के बीच टॉर्क का वितरण होता है।

गंतव्य

तो, यह तंत्र किस लिए है? सबसे सरल अंतर दो पहियों के बीच समान रूप से समान रूप से शक्ति या टोक़ वितरित करने में सक्षम है। यदि एक पहिया फिसल रहा है और सड़क पर नहीं पकड़ सकता है, तो दूसरे पहिये पर टोक़ शून्य होगा। बेहतर मॉडल, और उनमें से अधिकांश एक स्व-अवरुद्ध तंत्र के साथ अंतर हैं, एक प्रणाली से लैस हैं जो पोस्ट किए गए एक्सल शाफ्ट को अवरुद्ध करता है। फिर टोक़ को वितरित किया जाता है ताकि उस पहिये को अधिकतम शक्ति प्रदान की जा सके जो अच्छा कर्षण बनाए रखता है।

थोरसन डिफरेंशियल ऑल-व्हील ड्राइव वाहन के लिए सबसे अच्छा समाधान है,ज्यादातर कठोर परिस्थितियों में संचालित। "थॉर्सन" डेवलपर का नाम नहीं है, बल्कि एक संक्षिप्त नाम है। इसका मतलब है टॉर्क सेंसिंग या टॉर्क सेंसिंग।

सृष्टि के इतिहास के बारे में

थॉर्सन डिफरेंशियल पहली बार 1958 में पेश किया गया था। अमेरिकी इंजीनियर वी। ग्लिज़मैन ने ऑपरेशन के डिजाइन और सिद्धांत को विकसित किया। इस सेल्फ-लॉकिंग मैकेनिज्म के सीरियल प्रोडक्शन के लिए पेटेंट टॉर्सन कंपनी को मिला, जिसका नाम डिवाइस का नाम बन गया।

डिवाइस

यह तंत्र परिचित तत्वों से बना है - डिवाइस किसी भी ग्रह नोड के समान है। आप मुख्य भागों को हाइलाइट कर सकते हैं - यह मामला है, कृमि गियर, उपग्रह।

जहां तक सामान्य अवधारणा की बात है, सामान्य तंत्र की तुलना में बहुत अधिक अंतर नहीं हैं। आवास सख्ती से ट्रांसमिशन की ड्राइव यूनिट से जुड़ा हुआ है। केस के अंदर सैटेलाइट लगाए गए हैं। वे विशेष धुरी पर तय होते हैं। उपग्रह धुरी शाफ्ट के गियर के साथ कठोर जुड़ाव में हैं। अर्ध-अक्षों के गियर शाफ्ट से जुड़े होते हैं, जिससे बलाघूर्ण संचरित होता है।

और अब टोरसन तंत्र के लिए ही। इस नोड में, अर्ध-अक्ष के गियर में पेचदार दांत होते हैं। यह एक पारंपरिक कीड़ा शाफ्ट के अलावा और कुछ नहीं है।

उपग्रह पेचदार गियर की एक जोड़ी है। इस जोड़ी का एक तत्व एक्सल गियर के साथ वर्म पेयर बनाता है। स्पर गियरिंग के कारण उपग्रह गियर की एक जोड़ी एक दूसरे के साथ बातचीत भी कर सकती है। डिजाइन में तीन उपग्रह हैं, जिनमें से प्रत्येकगियर की एक जोड़ी का प्रतिनिधित्व करता है।

ऑपरेशन सिद्धांत

आइए देखें कि थोरसन डिफरेंशियल कैसे काम करता है। आइए इस पर एक इंटरव्हील असेंबली के उदाहरण पर विचार करें। जब ड्राइव पहियों की एक जोड़ी एक सीधी रेखा में चलती है, तो वे दोनों समान प्रतिरोध का सामना करते हैं। इसलिए, तंत्र दोनों पहियों के बीच समान रूप से टोक़ वितरित करता है। सीधी गाड़ी चलाते समय, ग्रह शामिल नहीं होते हैं, और बल सीधे कप से साइड गियर में प्रेषित होता है।

कार जब मोड़ में प्रवेश करती है, तो आंतरिक पहिया अधिक प्रतिरोध का अनुभव करता है और इसकी गति कम हो जाती है। इनर व्हील का वर्म पेयर काम करने लगता है। साइड गियर सैटेलाइट गियर को घुमाता है। उत्तरार्द्ध एक्सल शाफ्ट के दूसरे गियर में टॉर्क पहुंचाता है। इससे बाहरी पहिये पर बल बढ़ जाता है। चूँकि दोनों पक्षों में बलाघूर्ण का अंतर छोटा होता है, इसलिए द्वितीय कृमि युग्म में घर्षण भी कम होता है। इस मामले में, आत्म-अवरुद्ध नहीं होगा। थॉर्सन डिफरेंशियल सिद्धांत इसी पर आधारित है।

जब कार के ड्राइविंग पहियों में से एक फिसलन वाली सतह पर होता है, तो इसका प्रतिरोध कम हो जाता है। टॉर्क इस पहिये की ओर जाता है। आधा शाफ्ट उपग्रह गियर को घुमाता है, और यह दूसरे उपग्रह को टॉर्क पहुंचाता है। ऐसे में सेल्फ ब्रेकिंग होगी। सैटेलाइट गियर एक ड्राइविंग तत्व के रूप में कार्य करने में सक्षम नहीं है और वर्म गियर की कुछ विशेषताओं के कारण साइड गियर को घुमा नहीं सकता है। इसलिए, कृमि जोड़ी जाम हो जाती है। और जबजैमिंग, यह दूसरी जोड़ी के रोटेशन को धीमा कर देगा, और प्रत्येक अर्ध-अक्ष पर टोक़ भी बाहर हो जाएगा।

तीन ऑपरेटिंग मोड

अगर हम टॉर्सन डिफरेंशियल के संचालन के पूर्ण सिद्धांत पर विचार करते हैं, तो यह कहा जाना चाहिए कि सिस्टम तीन अलग-अलग मोड में काम कर सकता है। विशिष्ट मोड पहिया पर प्रतिरोध के स्तर पर निर्भर करता है। जब यह समान होता है, तो बलाघूर्ण समान रूप से वितरित हो जाता है।

यदि पहियों में से एक पर प्रतिरोध बढ़ जाता है, तो वर्म जोड़ी चालू हो जाती है, और इस प्रकार दूसरा जोड़ा सक्रिय हो जाता है, उस पर छोटे प्रतिरोध के बावजूद। यह आवश्यकतानुसार पल के पुनर्वितरण की ओर जाता है। इस मामले में, एक पहिया धीमा हो जाएगा। दूसरा तेजी से घूमेगा।

यदि टायरों में से किसी एक पर प्रतिरोध पूरी तरह से समाप्त हो जाता है, तो इसके साथ उच्च घर्षण के कारण वर्म जोड़ी का अवरुद्ध या जाम हो जाएगा। फिर दूसरी जोड़ी तुरंत धीमी हो जाती है। टोक़ बराबर करता है। इस मोड में टॉर्सन डिफरेंशियल का संचालन रेक्टिलिनियर मूवमेंट के समान है।

तीन प्रकार के "थॉर्सन"

पहले संस्करण में, प्रमुख अर्ध-अक्षों के साथ-साथ उपग्रहों के गियर का उपयोग कृमि जोड़े के रूप में किया जाता है। प्रत्येक धुरा के अपने उपग्रह होते हैं, जो विपरीत धुरा के साथ जोड़े में जुड़े होते हैं। यह कनेक्शन स्पर गियरिंग का उपयोग करके किया जाता है। उपग्रहों की कुल्हाड़ियाँ अर्ध-अक्षों के लंबवत होती हैं। टॉर्सन डिफरेंशियल के इस संस्करण को सभी समान डिजाइनों में सबसे शक्तिशाली माना जाता है। यह बहुत व्यापक रेंज के टॉर्क में काम करने में सक्षम है।

दूसरा विकल्प इस मायने में अलग है कि उपग्रहों की कुल्हाड़ियां धुरी शाफ्ट के समानांतर हैं। इस मामले में उपग्रह अलग तरीके से स्थापित किए गए हैं। वे विशेष कप सीटों में स्थित हैं। जोड़ी उपग्रह पेचदार गियरिंग से जुड़े होते हैं, जो जब वेजिंग करते हैं, अवरुद्ध करने में भाग लेते हैं।

तीसरा विकल्प पूरी श्रृंखला में एकमात्र ऐसा विकल्प है जहां डिजाइन ग्रहीय है। इसका उपयोग ऑल-व्हील ड्राइव वाहनों में केंद्र अंतर के रूप में किया जाता है। उपग्रहों की कुल्हाड़ियाँ और ड्राइव गियर भी एक दूसरे के समानांतर होते हैं। इसके कारण, इकाई बहुत कॉम्पैक्ट है। डिजाइन के लिए धन्यवाद, शुरू में दो पुलों के बीच भार को 40:60 के अनुपात में वितरित करना संभव है। यदि आंशिक ब्लॉक चालू हो जाता है, तो अनुपात 20% तक विचलित हो सकता है।

इस डिजाइन के अंतर के लाभ

इस डिजाइन के बहुत सारे फायदे हैं। यह तंत्र स्थापित किया गया है क्योंकि इसके काम की सटीकता बहुत अधिक है, जबकि डिवाइस बहुत आसानी से और चुपचाप काम करता है। पहियों और धुरों के बीच स्वचालित रूप से बिजली वितरित की जाती है - किसी ड्राइवर के हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है। टॉर्क का पुनर्वितरण किसी भी तरह से ब्रेकिंग को प्रभावित नहीं करता है। यदि अंतर सही ढंग से संचालित होता है, तो इसे सर्विस करने की आवश्यकता नहीं है - ड्राइवर को केवल तेल की जांच करने और समय-समय पर बदलने की आवश्यकता होती है।

इसलिए कई ड्राइवर Niva पर Torsen डिफरेंशियल लगाते हैं। यह एक स्थायी ऑल-व्हील ड्राइव सिस्टम का भी उपयोग करता है और कोई इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं है, इसलिए चरम खेल उत्साही अक्सर इस इकाई में मानक अंतर को बदल देते हैं।

खामियां

नुकसान भी हैं। यह एक उच्च कीमत है, क्योंकि संरचना के अंदर काफी जटिल है। चूंकि अंतर कांटों के सिद्धांत पर काम करता है, इससे ईंधन की खपत बढ़ जाती है। सभी फायदों के साथ, एक अलग प्रकार की समान प्रणालियों की तुलना में दक्षता कम है। तंत्र में जाम होने की उच्च प्रवृत्ति होती है, और आंतरिक तत्वों का घिसाव काफी तीव्र होता है। स्नेहन के लिए विशेष उत्पादों की आवश्यकता होती है, क्योंकि विधानसभा के संचालन के दौरान बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न होती है। यदि एक ही धुरा पर अलग-अलग पहिए लगाए जाते हैं, तो पुर्जे और भी अधिक घिस जाते हैं।

आवेदन

नोड का उपयोग टॉर्क के पुनर्वितरण के लिए इंटरव्हील और इंटरएक्सल मैकेनिज्म के रूप में किया जाता है। इस तरह की एक इकाई कई विदेशी कारों पर स्थापित है, लेकिन इसे ऑडी क्वाट्रो पर व्यापक लोकप्रियता मिली। ऑल-व्हील ड्राइव कारों के निर्माता अक्सर इस विशेष डिजाइन को पसंद करते हैं। इसकी सापेक्ष सादगी और तात्कालिक संचालन के लिए VAZ पर Torsen अंतर स्थापित किया गया है।