Торсионная трубка
Система торсионной трубки — это технология передачи мощности и торможения, в которой используется неподвижный корпус вокруг приводного вала , часто используемый в автомобилях с передним двигателем и задним приводом. Торсионная труба состоит из стационарного корпуса большого диаметра между трансмиссией и задней частью, который полностью окружает вращающийся стальной трубчатый или цельный приводной вал малого диаметра (известный в США как «канатный привод»). [ 1 ] ), передающий мощность двигателя на обычный или самоблокирующийся дифференциал . [ 2 ] Цель торсионной трубки — удерживать задний конец на месте во время ускорения и торможения. В противном случае корпус оси будет подвержен закручиванию оси, то есть передняя часть дифференциала чрезмерно поднимается во время ускорения и опускается во время торможения. Его использование не так широко распространено в современных автомобилях. [ 3 ] как и привод Hotchkiss , который удерживает заднюю часть на месте и предотвращает ее переворачивание вверх или вниз во время ускорения и торможения путем крепления картеров оси к листовым рессорам с помощью пружинных упоров. [ 4 ]
Строительство
[ редактировать ]
«Крутящий момент», упомянутый в названии, — это не крутящий момент карданного вала вдоль оси автомобиля, а крутящий момент, приложенный колесами. Инженерная задача, которую решает торсионная труба, заключается в передаче тяговых сил, создаваемых колесами, на раму автомобиля. Крутящий момент, перемещающий колеса и оси в прямом направлении, встречает «равную и противоположную» реакцию картера оси и дифференциала, в результате чего дифференциал начинает вращаться в обратном направлении, точно так же, как велосипедист «выталкивает заднее колесо». ", поднимая велосипед в воздух в сторону, противоположную повороту колеса. Основная проблема заключается в том, чтобы дифференциал не вращался во время ускорения и торможения. Торсионная трубка решает эту проблему, соединяя корпус дифференциала с корпусом трансмиссии и, таким образом, продвигает автомобиль вперед, толкая двигатель/трансмиссию вверх, а затем через опоры двигателя к раме автомобиля, при этом во время торможения происходит обратный процесс. Напротив, привод Гочкиса передает тяговые усилия на раму автомобиля с помощью таких компонентов подвески, как листовые рессоры или продольные рычаги . [ 4 ]
На одном конце торсионной трубки используется тип шарового шарнира, называемый «шаровой крутящий момент», чтобы обеспечить относительное движение между осью и трансмиссией из-за хода подвески. В более поздних моделях American Motors Rambler (с 1962 по 1966 год) вместо шара и гнезда использовалось фланцевое и амортизирующее крепление. [ 5 ] Поскольку торсионная трубка не прижимает кузов автомобиля к оси в поперечном (из стороны в сторону) направлении, тягу Панара для этой цели часто используют . Комбинация стержня Панара и торсионной трубки позволяет легко установить мягкие винтовые пружины сзади, чтобы обеспечить хорошее качество езды, как в Buicks после 1937 года. До 1937 года Buicks использовали листовые рессоры, поэтому стержень Панара не использовался. Торсионная трубка позволила использовать подвеску с консольной пружиной , которая обеспечивает более мягкую езду, чем ось с центральным расположением на листовой рессоре, как того требует установка Hotchkiss.
Помимо передачи тягового усилия, торсионная трубка полая и содержит вращающийся карданный вал . карданного вала Внутри полого крутящего шара находится универсальный шарнир , который обеспечивает относительное движение между двумя концами карданного вала. В большинстве случаев в приводном валу используется один универсальный шарнир, недостаток которого заключается в том, что он вызывает колебания скорости приводного вала, когда вал непрямой. В приводе Hotchkiss используются два универсальных шарнира, которые компенсируют колебания скорости и обеспечивают постоянную скорость, даже если вал больше не является прямым. В приводе Hotchkiss используются два универсальных шарнира, которые компенсируют колебания скорости и обеспечивают постоянную скорость даже при вал уже не прямой [ нужна ссылка ] . с двигателем V8 1963–1966 годов В моделях AMC Rambler использовался двухкарданный шарнир равных угловых скоростей для устранения колебаний карданного вала, хотя в шестицилиндровых и более ранних моделях V8 использовался только один стандартный универсальный шарнир. [ 6 ]
Конструкция торсионной трубки обычно тяжелее и надежно связывает задний конец вместе, обеспечивая тем самым жесткость заднего конца и хорошее выравнивание при любых условиях. Однако из-за большего неподрессоренного веса торсионной трубы и радиусных стержней может возникнуть «небольшое подпрыгивание задней части при быстром повороте или на дороге со стиральной доской ». [ 7 ]
Приложение
[ редактировать ]Примерами торсионных трубок являются американские автомобили марки Ford, выпущенные до 1948 года, в том числе более 19 миллионов моделей Ts . [ 7 ] Форд использовал менее дорогие поперечные пружины, которые не могли передавать тягу вперед. На протяжении многих лет компания Chevrolet использовала торсионную трубку, а компания Buick использовала ее начиная с 1906 года (в модели D). [ 8 ] [ 9 ] Торсионная трубка также позволила Buick, начиная с 1938 года, [ 10 ] использовать винтовые пружины для более мягкой езды, чем традиционные листовые рессоры, которые могут использовать привод Hotchkiss , а винтовые пружины - нет. Использование Buick торсионной трубки и винтовых пружин. [ 11 ] стал «инженерной торговой маркой» Buick, пока от него не отказались в полноразмерных моделях 1961 модельного года. [ 12 ] В модели Nash 600 в 1941 году был принят привод с торсионной трубкой без закрытого соединения, но использовалась «горизонтальная траверса на переднем конце торсионной трубки, поддерживаемая резиновыми вставками с каждой стороны». [ 13 ]
После слияния Nash и Hudson в 1954 году American Motors Corporation (AMC) продолжала использовать конструкцию задней подвески с винтовой пружиной и торсионной трубкой на своих крупногабаритных автомобилях ( Rambler Classic и Ambassador ) с 1956 по 1966 модельный год. [ 14 ] Закрытый карданный вал делал замену передач более сложной и затруднял работу хот-родеров. [ 15 ] Снятый с производства привод с торсионной трубкой был заменен новой конструкцией, в которой используется открытый карданный вал и четырехрычажная система расположения мостов. [ 16 ]
1961 года Pontiac Tempest был представлен как новая модель с рядным четырехцилиндровым двигателем, соединенным с коробкой передач через торсионную трубку, что обеспечивало идеальный баланс веса передней и задней части 50-50.
В моделях Peugeot 403 и 404 использовалась торсионная трубка. [ 17 ] Универсалы/универсалы Peugeot 504 и Peugeot 505 , а также большинство седанов для экспортного рынка также имели торсионные трубы, в то время как модели седанов для внутреннего и европейского рынка имели коробку передач и индивидуальную заднюю подвеску.
В Chevrolet Chevette (1976–1988) и аналогичном Pontiac T-1000 использовались торсионная трубка и центральный подшипник. [ 18 ] Эта конструкция отличалась от любой другой модели Chevrolet, «изолируя удары по задним колесам, снижая дорожный шум и уменьшая вибрацию двигателя… а также позволяет уменьшить высоту приводного вала и туннеля». [ 19 ]
Продолжающееся ограниченное производство Avanti в 1986 году перешло на новое шасси, в котором использовалась торсионная труба и независимая задняя подвеска . [ 20 ]
У Mercedes SLS есть торсионная трубка, но только для выравнивания коробки передач с двигателем. [ 21 ]
В Chevrolet Corvette используется торсионная трубка с момента появления в 1996 году версии C5 в 1997 модельном году. [ 22 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мартин, Мюрили (20 сентября 2017 г.). «Вырубленный двигатель недели: Pontiac Trophy 4» . autoweek.com . Проверено 11 июля 2024 г.
- ^ Митчелл Автомеханик . Прентис Холл. 1991. с. 456. ИСБН 9780135837825 .
- ^ «Преимущества открытого вала» . Глазго Геральд . 23 июля 1929 года.
- ^ Jump up to: а б Северсон, Аарон (22 марта 2009 г.). «Хочкис Драйв» . ateupwithmotor.com . Проверено 11 июля 2024 г.
- ^ Руководства по техническому обслуживанию AMC 1962-1966 гг.
- ^ Руководства по техническому обслуживанию AMC 1963-1966 гг.
- ^ Jump up to: а б Клаймер, Флойд (октябрь 1955 г.). «Клаймер тестирует Hudson Hornet V8» . Популярная механика . Том. 104, нет. 4. с. 131 . Проверено 11 июля 2024 г. - через Google Книги.
- ^ Теру, Фрэнсис (1971). Бьюик: «Золотая эра», 1903-1915 гг . Издательство Децир. ISBN 9780912346007 . Проверено 11 июля 2024 г. - через Фонд безлошадных экипажей.
- ^ «Семьдесят лет Buick», Джордж Х. Дамман, стр. 18 «Buick в этом году впервые применил торсионную трубку», имея в виду модель D, построенную в 1906 году.
- ^ «Когда появился первый Buick с торсионной трубкой?» . Американский клуб старинных автомобилей . Проверено 27 апреля 2019 г.
- ^ Кунс, Рэй Форест; Холл, Моррис Альберт (1948). Основы автомобильного шасси и трансмиссии . Американское техническое общество. п. 335.
- ^ «У моделей Big Buick новые кузова, рама и подвеска для 61-го года» . Популярная механика . Том. 114, нет. 4. Октябрь 1960 г. с. 103.
- ^ «Приводы» . Журнал САЭ . 57 . Общество инженеров автомобильной промышленности: 30. 1949.
- ^ Маньянт, Стив (2013). «1001 факт о маслкарах» Стива Маньянте . Калтех. п. 372. ИСБН 9781613250570 . Проверено 11 июля 2024 г. - через Google Книги.
- ^ Маньянте, Стив (2013). «1001 факт о маслкарах» Стива Маньянте . КарТех. п. 372. ИСБН 9781613250570 .
- ^ «Безопасность рулевого управления и подвески» . Популярная наука . Том. 189, нет. 4. Октябрь 1966 г. с. 96 и 98 . Проверено 11 июля 2024 г. - через Google Книги.
- ^ Руководство по ремонту иномарок Чилтона . Том. 2. Книга Чилтона. 1971. с. 989. ИСБН 9780801956324 .
В моделях 403, 404 и 504 используется приводной вал с торсионной трубкой. Этот тип карданного вала состоит из внешней трубы, которая воспринимает тягу задних колес, которые, в свою очередь, приводятся в движение внутренним валом.
- ^ Ковачик, Роберт Т.; Крегер, Клиффорд (1983). Механические коробки передач и трансмиссии . Томсон Юго-Западный. п. 66. ИСБН 9780538330503 .
- ^ «Шеветт: чемпион США по экономике?» . Популярная наука . Том. 207, нет. 4. Октябрь 1975 г. с. 116.
- ^ Росс, Дэниел Чарльз (октябрь 1984 г.). «Пост прослушивания Детройта — авангард» . Популярная механика . Том. 161, нет. 10. с. 42.
- ^ «Анимация торсионной трубки Mercedes SLS» . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 года — на YouTube.
- ^ Терн, Уолт (2007). Руководство для строителя высокопроизводительного корвета C5 . КарТех. п. 67. ИСБН 9781932494334 .