Торк түтігі: Автокөліктерде қуатты беріліс және тежеу жүйесі. Айналмалы білік пен дифференциалды орнықты ұстайды, көлік жүргенде серпімділіктерді азайтады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Торк түтігі жүйесі – қозғалтқыш білісінің айналасындағы тұрақты корпусты қамтитын қуат беру және тежеу технологиясы, көбінесе алдыңғы қозғалтқыш және артқы жетек бар автомобильдерде қолданылады. Торк түтігі трансмиссия мен артқы ось арасындағы үлкен диаметрлі стационарлық корпустан тұрады, ол қозғалтқыштың күшін тұрақты немесе шектеулі сырғанатын дифференциалға жеткізетін айналмалы құбырлы болат немесе кішкентай диаметрлі қатты білік (АҚШ-та "арқан жетек" деп аталады) толық қамтиды. Торк түтігінің мақсаты – үдеу және тежеу кезінде артқы осьті орнында ұстап тұру. Әйтпесе, ось корпусы бұралып, дифференциалдың алдыңғы бөлігі үдеу кезінде тым көтеріліп, тежеу кезінде тым төмен түсер еді. Қазіргі заманғы автомобильдерде оның қолданылуы Хочкисс жетегінен кем, ол артқы осьті орнында ұстап, үдеу және тежеу кезінде жоғары немесе төмен қарай қозғалмайтынын қамтамасыз етеді, ось корпусын серіппе орнымен жапырақ серіппелеріне бекіту арқылы.
A torque tube system is a power transmission and braking technology that involves a stationary housing around the drive shaft, often used in automobiles with a front engine and rear drive. The torque tube consists of a large diameter stationary housing between the transmission and rear end that fully encloses a rotating tubular steel or small diameter solid drive shaft (known colloquially in the U. S. as a "rope drive") that transmits the power of the engine to a regular or limited slip differential. The purpose of a torque tube is to hold the rear end in place during acceleration and braking. Otherwise, the axle housing would suffer axle wrap, such that the front of the differential would lift up excessively during acceleration and sink down during braking. Its use is not as widespread in modern automobiles as is the Hotchkiss drive, which holds the rear end in place and prevents it from flipping up or down, during acceleration and braking, by anchoring the axle housings to the leaf springs using spring perches.
Құрылыс
Атауындағы "момент" дөңгелектердің күшінен туындайды, автомобиль осі бойымен беріліс күшінен емес. Торк түтігінің инженерлік шешімі – дөңгелектерден туған ұстау күшін автомобиль рамасына қалай жеткізу мәселесін шешуде жатыр. Дөңгелектер мен осьтерді алға жылғататын моментке, ось корпусы мен дифференциалдың "тең және қарама-қарсы" реакциясы қарсы келеді, бұл дифференциалды кері бағытта айналдыруға ұмтылады, велосипедші дөңгелегін көтеріп, велосипедтің тепе-теңдігін бұзғандай. Басты мәселе – үдеу және тежеу кезінде дифференциалды айналудан қорғау. Торк түтігі дифференциал корпусын беріліс корпусына қосып, осы мәселені шешеді, соның арқасында автомобиль қозғалтқыш/беріліс арқылы жоғары итеріледі, ал тежеу кезінде кері процесс орын алады. Ал Hotchkiss жүйесі ұстау күшін автомобиль рамасына жапырақ серіппелер немесе артқы иінтіректер сияқты шасси элементтері арқылы жеткізеді. Торк түтігі автомобиль корпусын бүйірлік бағытта оське бекітпейтіндіктен, осы мақсатта көбінесе Panhard таяқшасы қолданылады. Panhard таяқшасы мен торк түтігінің үйлесімі 1937 жылдан кейін шыққан Buick сияқты автомобильдерде артқы жағына жұмсақ серіппелерді орнатуға мүмкіндік береді, бұл жақсы жүріс сапасын қамтамасыз етеді. 1937 жылға дейін Buick жапырақ серіппелерін қолданған, сондықтан Panhard таяқшасы қолданылмаған, бірақ торк түтігі консольдік серіппелі шассиді қолдануға мүмкіндік берді, ол Hotchkiss жүйесінде қажет болған жапырақ серіппесіне орталық тіреу осімен қарағанда жұмсақ жүріс береді. Ұстау күшін беруден басқа, торк түтігі іші қуыс және айналмалы беріліс білігін қамтиды. Құбырлы торк түтігінің ішінде беріліс білігінің екі ұшы арасындағы салыстырмалы қозғалысқа мүмкіндік беретін кардандық біліс орналасқан. Көптеген жағдайларда беріліс білігі бір кардандық білісті пайдаланады, бұл білік түзу болмағанда жылдамдық ауытқуына себеп болады. Hotchkiss жүйесі екі кардандық білісті пайдаланады, бұл жылдамдық ауытқуларын жояды және білік түзу болмаған кезде де тұрақты жылдамдықты қамтамасыз етеді. 1963-1966 жылғы V8 қозғалтқышы бар AMC Rambler модельдерінде беріліс білігіндегі ауытқуларды жою үшін екі Cardan тұрақты жылдамдық білісі қолданылды, ал алты цилиндрлі және бұрынғы V8 модельдерінде тек бір стандартты кардандық біліс қолданылды. Торк түтігінің конструкциясы әдетте ауыр болады және артқы бөлікті сенімді түрде байланыстырады, осылайша қатты артқы бөлікті қамтамасыз етеді және барлық жағдайларда дұрыс геометрияны сақтайды. Дегенмен, торк түтігі мен радиус таяқшаларының үлкен салмағынан, тез бұрылыстарда немесе ойлы-қырлы жолдарда артқы бөлікте шағын дірілдеулер болуы мүмкін.
The "torque" that is referred to in the name is not that of the driveshaft, along the axis of the car, but that applied by the wheels. The engineering problem that the torque tube solves is how to get the traction forces generated by the wheels to the car frame. The torque moving the wheels and axles in a forward direction is met with an "equal and opposite" reaction of the axle housing and differential, making the differential want to spin in a reverse direction, in the same way that a cyclist "pops a wheelie", lifting the bicycle in the air in the opposite direction from the turn of the wheel. The essential problem is how to keep the differential from rotating during acceleration and braking. The torque tube solves that problem by coupling the differential housing to the transmission housing and therefore propels the car forward by pushing up on the engine/transmission and then through the engine mounts to the car frame, with the reverse happening during braking. In contrast, the Hotchkiss drive transmits the traction forces to the car frame by using suspension components such as leaf springs or trailing arms. Since the torque tube does not constrain the car's body to the axle in the lateral (side to side) direction a panhard rod is often used for this purpose. The combination of the panhard rod and the torque tube allows the easy implementation of soft coil springs in the rear to give good ride quality, as in Buicks after 1937. Before 1937, Buicks used leaf springs, so the panhard rod was not used, though the torque tube allowed a cantilever spring suspension, which gives a softer ride than a center mount axle on the leaf spring, as required by the Hotchkiss setup. In addition to transmitting traction forces, the torque tube is hollow and contains the rotating driveshaft. Inside the hollow torque ball is the universal joint of the driveshaft that allows relative motion between the two ends of the driveshaft. In most applications the drive shaft uses a single universal joint which has the disadvantage that it causes speed fluctuations in the driveshaft when the shaft is not straight. The Hotchkiss drive uses two universal joints, which has the effect of canceling the speed fluctuations and gives a constant speed even when the shaft is no longer straight V8 powered models of the 1963 1966 AMC Rambler used a double Cardan constant velocity joint to eliminate driveshaft fluctuations, though six cylinder and earlier V8 models used only one standard universal joint. The torque tube design is typically heavier and securely ties the rear end together, thus providing for a rigid rear end and assuring good alignment under all conditions. However, because of the greater unsprung weight of the torque tube and radius rods, there may be a "little hopping around of the rear end when cornering fast or on washboard roads".
Қолдану
Торк түтігінің мысалдары 1948 жылға дейін Ford брендінің американдық автомобильдері болды, оның ішінде 19 000 000-нан астам Model T. Бұрылыс түтігі 1938 жылдан бастап Buick компаниясына дәстүрлі жапырақты серіппелерге қарағанда жұмсақ жүру үшін спиральді серіппелерді пайдалануға мүмкіндік берді. Жапырақты серіппелер Hotchkiss жүйесімен жұмыс істей алады, бірақ спиральді серіппелерге ол қолданылмайды. Buick компаниясының бұрылыс түтігі мен спиральді серіппелерді пайдалануы 1961 жылғы үлгідегі толық көлемді модельдерден бас тартылғанға дейін Buick компаниясының «инженерлік белгісі» болды. Nash 600 моделі 1941 жылы бұрылыс түтігімен жүргізілді, бірақ жабық қосылысы болмады, бірақ «бұрылыс түтігінің алдыңғы жағындағы көлденең иек әр жағынан резеңке төсемдермен тіреледі». 1954 жылы Nash және Hudson компаниялары біріккеннен кейін American Motors Corporation (AMC) компаниясы 1956 жылдан 1966 жылғы үлгіге дейін үлкен автомобильдерінде (Rambler Classic және Ambassador) спиральді серіппелер мен бұрылыс түтігін артқы серіппе ретінде пайдалануды жалғастырды. Жабық жетек білігі күрделірек ауыстыруларды тудырды және «hot rodder»-ларға кедергі келтірді. Қолданыстан шығарылған бұрылыс түтігі жетегі толығымен жаңа ашық жетек білігі және төрт тіреуішті ось орналасу жүйесімен ауыстырылды. 1961 жылғы Pontiac Tempest жаңа модель ретінде ұсынылды, ол тік 4 цилиндрлі қозғалтқышты бұрылыс түтігі арқылы трансакслмен байланыстырды, бұл оған 50/50 алдыңғы және артқы салмақ тепе-теңдігін берді. Peugeot 403 және 404 модельдерінде бұрылыс түтігі қолданылды. Peugeot 504 және Peugeot 505 универсалдары, сондай-ақ экспорттық нарықтағы көптеген седан автомобильдері де бұрылыс түтіктерімен жабдықталған, ал ішкі және еуропалық нарықтағы седан модельдері трансаксл және жеке артқы серіппелерге ие болды. Chevrolet Chevette (1976–1988) және ұқсас Pontiac T 1000 бұрылыс түтігі мен орталық тіреуішті пайдаланды. Бұл дизайн басқа Chevrolet модельдерінен ерекшеленді, «артқы дөңгелектерге соққыны азайту, жол шуын төмендету және қозғалтқыштың дірілін азайту, сонымен қатар жетек білігі мен туннельдің биіктігін төмендетуге мүмкіндік береді». Авантидің тоқтатылған өндірісі 1986 жылы тәуелсіз артқы серіппелермен бірге бұрылыс түтігін пайдаланған жаңа шассиға көшті. Mercedes SLS бұрылыс түтігіне ие, бірақ ол трансакслді қозғалтқышпен сәйкестендіру үшін ғана қолданылады. Chevrolet Corvette 1997 жылғы үлгіде C5 нұсқасының 1996 жылы енгізілуінен бері бұрылыс түтігін пайдаланады.
Examples of the torque tube were the American cars of the Ford brand up through 1948, including over 19,000,000 Model Ts. The torque tube also allowed Buick, beginning in 1938, to use coil springs for a softer ride than traditional leaf springs, which can use a Hotchkiss drive, but coil springs cannot. Buick's use of a torque tube and coil springs became a Buick "engineering trademark", until it was dropped with the 1961 model year full sized models. The Nash 600 model adopted torque tube drive in 1941 without an enclosed joint, but utilized a "horizontal yoke at the front end of the torque tube is supported by rubber biscuits at each side." After the merger of Nash and Hudson in 1954, American Motors Corporation (AMC) continued to use the coil spring and torque tube rear suspension design on their large sized cars (Rambler Classic and Ambassador) from the 1956 through the 1966 model year. The enclosed driveshaft made for more complicated gear swaps and hampered hot rodders. The discontinued torque tube drive was replaced by a completely new open driveshaft and four link axle location system. The 1961 Pontiac Tempest was introduced as a new model, featuring an inline 4 coupled to a transaxle via a torque tube, giving it a perfect 50 50 front rear weight balance. The Peugeot 403 and 404 models used a torque tube. The Peugeot 504, and Peugeot 505 estate/station wagons, as well as most export market sedans also had torque tubes, while domestic and European market sedan models had a transaxle and individual rear suspension. The Chevrolet Chevette (1976 1988) and the similar Pontiac T 1000 used a torque tube and center bearing. This design was unlike any other Chevrolet model "to isolate impacts to the rear wheels, cut down on road noise, and reduce engine vibration also allows a reduction in the height of the drive shaft and tunnel." The continuing limited production of the Avanti switched to a new chassis in 1986 that utilized a torque tube along with an independent rear suspension. The Mercedes SLS has a torque tube, but only to align the transaxle with the engine. The Chevrolet Corvette has used a torque tube since the 1996 introduction of the C5 version in the 1997 model year.