Қос массалық (қос массалық) маховик – принципі, конструкциясы, сериясы
Мазмұны
Қос массалы немесе қос массалы шыбынның жаргондық термині бойынша қос массалы маховик деп аталатын құрылғы бар. Бұл құрылғы моментті қозғалтқыштан беріліс қорабына және одан әрі көлік доңғалақтарына беруге мүмкіндік береді. Қос массалы маховик өмірінің жиі шектелуіне байланысты жұртшылық назарын аударды. Айырбастау тек еңбекқор ғана емес, сонымен қатар қаржылық шығындарды қажет етеді, өйткені әмиянның құрамында бірнеше жүзден мыңға дейін еуро бар. Автокөлік жүргізушілерінің арасында сіз бір кездері автокөліктермен проблемалар болмаған кезде екі доңғалақты көліктер не үшін пайдаланылады деген сұрақты жиі ести аласыз.
Кішкене теория мен тарих
Поршеньді іштен жану қозғалтқышы салыстырмалы түрде күрделі машина болып табылады, оның жұмысы фаза бойынша үзіледі. Осы себепті иінді білікке маховик қосылады, оның міндеті қысу соққылары (жұмыс істемейтін) кезінде пассивті кедергілерді жеңу үшін жеткілікті кинетикалық энергияны жинақтау болып табылады. Бұл, басқалармен қатар, қозғалтқыштың қажетті біркелкілігіне қол жеткізеді. Қозғалтқыштың цилиндрлері неғұрлым көп болса немесе маховик үлкенірек (ауыр) болса, қозғалтқыш тепе-теңдікте жұмыс істейді. Алайда ауыр маховик қозғалтқыштың өмір сүру қабілетін төмендетеді және оның жылдам айналуға дайындығын төмендетеді. Бұл құбылысты, мысалы, 1,4 TDi немесе 1,2 HTP қозғалтқышымен байқауға болады. Неғұрлым қуатты маховикпен бұл үш цилиндрлі қозғалтқыштар баяу жұмыс істейді және баяулайды. Бұл мінез-құлықтың кемшілігі, мысалы, берілістердің баяу өзгеруі. Цилиндрлердің құрамы (желі, шанышқы немесе боксшы) маховиктің өлшеміне қосымша әсер етеді. Қарама-қарсы роликті қарама-қарсы роликті қозғалтқыш, мысалы, қатардағы төрт цилиндрлі қозғалтқышқа қарағанда, әлдеқайда теңдестірілген. Сондықтан оның салыстырмалы төрт цилиндрлі қозғалтқышқа қарағанда шағын маховиктері бар. Маховиктің өлшемі жану принципіне де әсер етеді, мысалы, қазіргі заманғы дизельдік қозғалтқыштар әрқашан дерлік маховикті қажет етеді. Бензиндік аналогтармен салыстырғанда, дизельдік қозғалтқыштар әдетте әлдеқайда жоғары қысу коэффициентіне ие, одан жоғары олар айтарлықтай көп жұмысты - айналмалы маховиктің кинетикалық энергиясын тұтынады.
Айналмалы маховикпен байланысты Ek кинетикалық энергиясы келесі формула бойынша есептеледі:
Ec = 1/2·J ω2
(қайда J - дененің айналу осіне қатысты инерция моменті, ω дененің айналуының бұрыштық жылдамдығы).
Баланс біліктері де біркелкі емес жұмысты жоюға көмектеседі, бірақ оларды қозғау үшін белгілі бір механикалық жұмыс қажет. Біркелкі еместіктен басқа, төрт периодтың периодты қайталануы бұралу діріліне де әкеледі, бұл жетек пен беріліске кері әсер етеді. Іштен жанатын қозғалтқыштың қалыпты инерциялық массасы иінді механизмнің бөліктерінің инерциялық массаларынан (тепе -теңдік біліктері), маховик пен ілінісуден тұрады. Бірақ бұл қуатты және әсіресе цилиндрлік дизельді қозғалтқыштар кезінде қажетсіз тербелістерді жою үшін жеткіліксіз. Демек, беріліс қорабы мен бүкіл жетек жүйесі осы жағымсыз әсерлерден қорғалуы керек, өйткені белгілі бір жылдамдықта шамадан тыс резонанс пайда болуы мүмкін, нәтижесінде иінді білікке және беріліс қорабына шамадан тыс кернеу, дененің жағымсыз тербелістері мен автокөлік салонының шуы. Мұны төмендегі диаграммадан анық көруге болады, ол қозғалтқыштың діріл амплитудасын және кәдімгі және қос массалы маховиктермен берілісті көрсетеді. Қозғалтқыштан шығудағы иінді біліктің тербелістері және беріліс қорабының кіреберісіндегі тербелістер іс жүзінде бірдей амплитуда мен жиілікке ие. Белгілі бір жылдамдықта бұл ауытқулар сәйкес келеді, бұл көрсетілген жағымсыз тәуекелдер мен көріністерге әкеледі.
Дизельдік қозғалтқыштар бензин қозғалтқыштарына қарағанда айтарлықтай күшті, сондықтан олардың бөліктері ауыр (иінді механизм, шатундар және т.б.) болатыны жалпыға белгілі. Мұндай қозғалтқыштың өлшемін анықтау және теңдестіру шынымен күрделі мәселе болып табылады, оның шешімі интегралдар мен туындылар қатарынан тұрады. Қысқаша айтқанда, іштен жану қозғалтқышы әрқайсысының өзіндік салмағы мен қаттылығы бар бірнеше құрамдас бөліктерден тұрады, олар бірге бұралу серіппелерінің жүйесін құрайды. Серіппелер арқылы қосылған материалдық денелердің мұндай жүйесі жұмыс кезінде (жүктемеде) әртүрлі жиілікте тербеліске бейім болады. Тербеліс жиіліктерінің бірінші маңызды диапазоны 2-10 Гц диапазонында жатыр. Бұл жиілікті табиғи деп санауға болады және оны адам іс жүзінде қабылдамайды. Екінші жиілік диапазоны 40-80 Гц диапазонында және біз бұл тербелістерді діріл, ал шуды гүріл деп қабылдаймыз. Дизайнерлердің міндеті - бұл резонансты (40-80 Гц) жою, бұл іс жүзінде адам әлдеқайда жағымсыз (шамамен 10-15 Гц) орынға көшуді білдіреді.
Автокөлікте жағымсыз діріл мен шуды (үнсіз блоктар, шкивтер, шу оқшаулау) жоятын бірнеше механизмдер бар, ал өзегінде классикалық кәдімгі дискілік фрикционды муфта бар. Крутящий моментті беруден басқа, оның міндеті бұралу тербелістерін әлсірету болып табылады. Оның құрамында қажетсіз діріл болған жағдайда энергияның көп бөлігін қысып, сіңіретін серіппелер бар. Көптеген бензин қозғалтқыштарында бір муфтаның сіңіру қабілеті жеткілікті. Ұқсас ереже дизельдік қозғалтқыштарға 90-жылдардың ортасына дейін қолданылды, Bosch VP айналмалы сорғымен аңызға айналған 1,9 TDi кәдімгі муфтамен және классикалық бір массалық маховикпен жеткілікті болған кезде.
Алайда, уақыт өте келе, дизельді қозғалтқыштар көлемінің аздығына (цилиндрлер санына) байланысты көбірек қуат бере бастады, олардың жұмыс мәдениеті бірінші орынға шықты, және, ақырында, «ара маховикіне» қысым. «сонымен қатар қатаң экологиялық стандарттар әзірленді. Жалпы, бұралмалы тербелістерді бәсеңдету енді классикалық технологиямен қамтамасыз етілмеді, сондықтан екі массалы маховиктің қажеттілігі қажеттілікке айналды. ZMS (Zweimassenschwungrad) қос массалы маховикті енгізген бірінші компания LuK болды. Оның жаппай өндірісі 1985 жылы басталды, ал неміс BMW жаңа құрылғыға қызығушылық танытқан алғашқы автомобиль өндіруші болды. Қос массалы маховик содан бері бірқатар жетілдірулерге ұшырады, қазіргі уақытта ZF-Sachs планеталық беріліс пойызы ең жетілдірілген болып саналады.
Қос массалық маховик – дизайн және функция
Қос массалық маховик іс жүзінде кәдімгі маховик сияқты жұмыс істейді, ол сонымен қатар бұралу тербелістерін сөндіретін функцияны орындайды және осылайша қажетсіз діріл мен шуды айтарлықтай жояды. Қос массалы маховик классикалықтан ерекшеленеді, оның негізгі бөлігі - маховик иінді білікке икемді түрде қосылады. Сондықтан критикалық фазада (сығудың шыңына дейін) иінді біліктің біршама тежелуіне, содан кейін қайтадан (кеңейту кезінде) біршама үдеуіне мүмкіндік береді. Дегенмен, маховиктің жылдамдығы тұрақты болып қалады, сондықтан беріліс қорабының шығысындағы жылдамдық те тұрақты және дірілсіз қалады. Қос массалық маховик өзінің кинетикалық энергиясын иінді білікке сызықты түрде береді, қозғалтқыштың өзіне әсер ететін реакция күштері тегіс және бұл күштердің шыңдары әлдеқайда төмен, сондықтан қозғалтқыш те дірілдейді және қозғалтқыштың қалған бөлігін аз шайқайды. дене. Қозғалтқыш жағындағы бастапқы инерцияға және беріліс қорабы жағындағы екіншілік инерцияға бөлу редуктордың айналмалы бөліктерінің инерция моментін арттырады. Бұл резонанстық диапазонды бос жүріс жылдамдығынан төмен жиілік (айн/мин) диапазонына жылжытады және осылайша қозғалтқыштың жұмыс жылдамдықтарының ауқымынан тыс болады. Осылайша, қозғалтқыш тудыратын бұралу тербелістері беріліс қорабынан бөлінеді, ал трансмиссия шуы мен корпустың шуы енді болмайды. Бастапқы және қосалқы бөлшектер бұралмалы діріл сөндіргішпен байланыстырылғандықтан, ілінісу дискісін бұралу суспензиясысыз пайдалануға болады.
Қос массалы маховик сонымен қатар амортизатор деп аталатын функцияны орындайды. Бұл оның берілістерді ауыстыру кезінде (қозғалтқыштың жылдамдығын доңғалақ жылдамдығымен теңестіру қажет болғанда) ілініс соғуын азайтуға көмектеседі, сонымен қатар тегіс іске қосуға көмектеседі. Дегенмен, қос массалық маховиктегі серпімді элементтер (серіппелер) үнемі шаршайды және маховиктің иінді білікке қатысты кеңірек және оңай қозғалуына мүмкіндік береді. Мәселе олар қазірдің өзінде шаршаған кезде пайда болады - олар толығымен шығарылады. Серіппелерді созудан басқа, маховиктің тозуы құлыптау түйреуіштеріндегі тесіктерді итеруді де білдіреді. Осылайша, маховик тербелістерді (тербелістерді) сөндірмейді, керісінше, оларды жасайды. Маховиктің айналу шегінде тоқтаулар көбінесе берілістерді ауыстыру, іске қосу, ілініс қосулы немесе ажыратылған барлық жағдайларда немесе жылдамдықты өзгерту кезінде пайда бола бастайды. Тозу сонымен қатар дірілдеп іске қосу, шамадан тыс діріл және 2000 айн/мин шамасында шу немесе бос тұрғанда шамадан тыс діріл ретінде көрінеді. Жалпы алғанда, қос массалық маховиктер аз цилиндрлік қозғалтқыштарда (мысалы, үш/төрт цилиндрлер) әлдеқайда үлкен кернеуді бастан кешіреді, мұнда біркелкі емес алты цилиндрлі қозғалтқыштарға қарағанда әлдеқайда көп.
Құрылымы бойынша қос массалы маховик негізгі маховиктен, екінші реттік маховиктен, ішкі демпферден және сыртқы демпферден тұрады.
Қос массалы маховиктің өміріне қалай әсер етуге / ұзартуға болады?
Маховиктің өміріне оның дизайны, сондай -ақ ол орнатылған қозғалтқыштың қасиеттері әсер етеді. Бір өндірушінің сол маховигі кейбір қозғалтқыштарда 300 км жүреді, ал кейбіреулерінде тек жарты бөлігін алады. Бастапқы ниет-бүкіл автомобильмен бірдей жасқа (км) дейін аман қалатын қос массалы маховиктерді жасау болды. Өкінішке орай, шын мәнінде маховикті ілінісу дискісінен бұрын, әлдеқайда ертерек ауыстыру қажет. Қозғалтқыштың конструкциясынан және қос массалы маховиктен басқа, өткізгіш оның қызмет ету мерзіміне айтарлықтай әсер етеді. Соққының бір немесе басқа бағытта өтуіне әкелетін барлық жағдайлар оның қызмет ету мерзімін қысқартады.
Қос массалық маховиктің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін қозғалтқышты жиі бұрылу (әсіресе 1500 айн/мин төмен), ілінісуді қатты басу (тісті берілістерді ауыстырған кезде ауыспаған жөн) және қозғалтқышты төмендетпеу (яғни тежеу) ұсынылмайды. қозғалтқыш). тек қана қолайлы жылдамдықпен). Көбінесе 80 км / сағ жылдамдықпен сіз екінші беріліс емес, үшінші немесе төртінші берілістерді қосып, бірте-бірте төменгі беріліске ауысасыз). Кейбір өндірушілер (бұл жағдайда VW) егер көлік жұмсақ жағада қозғалмайтын көлікпен тұрса, алдымен қол тежегіші басылып, содан кейін беріліс (кері немесе XNUMX-шы беріліс) қосылуы керек деп кеңес береді. Әйтпесе, көлік аздап қозғалады және қос массалық маховик кернеуді (серіппелердің созылуын) тудыратын тұрақты қосылымға түседі. Сондықтан, төбе жылдамдығын қолданбау ұсынылады, ал егер солай болса, жеңіл қозғалысты және кейіннен ұзақ мерзімді жүктемені тудырмау үшін автомобильді қол тежегішімен тежегеннен кейін ғана - трансмиссия жүйесін жабу, яғни қос массалық маховик. . Ілініс дискісінің температурасының жоғарылауы қос массалық маховиктің қызмет ету мерзімінің қысқаруымен де тікелей байланысты. Ілініс қатты қызып кетеді, әсіресе ауыр тіркемені немесе басқа көлікті сүйрегенде, жолсыз жолда жүргенде және т.б. Қозғалтқыш бұзылса да ілініс өздігінен ашылады. Айта кету керек, ілінісу дискісінің радиациялық жылуы әртүрлі маховик компоненттерінің қызып кетуіне әкеледі (әсіресе ол майлаудың ағып кетуі болса), бұл одан әрі қызмет ету мерзіміне теріс әсер етеді.
Жөндеу - қос массалық маховикті ауыстыру және кәдімгі маховикпен ауыстыру
Шамадан тыс тозған маховикті жөндеу деген жоқ. Жөндеу маховикті ілініс жинағымен (ламелдар, қысу серіппесі, мойынтіректер) бірге ауыстыруды қамтиды. Бүкіл жөндеу өте қиын (шамамен 8-10 сағат), беріліс қорабын, кейде тіпті қозғалтқышты бөлшектеу қажет болғанда. Әрине, қаржы туралы ұмытпау керек, мұнда ең арзан маховиктер шамамен 400 еуроға, ең қымбаты - 2000 еуродан жоғары сатылады. Неліктен жақсы күйде тұрған ілініс дискісін өзгерту керек? Бірақ ілініс дискісіне қызмет көрсету кезінде оның кетуі уақыт мәселесі болғандықтан, ілініс дискісінен бірнеше есе қымбат тұратын бұл уақытты қажет ететін процесс қайталануы керек. Маховикті ауыстырған кезде, әрине, көлік өндірушісі қолдайтын және мақұлдаған - көп мильді басқара алатын күрделі нұсқасы бар-жоғын білу жақсы идея.
Сіз жиі бұралмалы демпфері бар ламелла қолданылатын екі массалы маховикті классикалыққа ауыстыру туралы ақпаратты таба аласыз. Алдыңғы мақалаларда айтылғандай, қос массалы маховик, өзінің ыңғайлы функцияларынан басқа, қозғалтқыштың (иінді біліктің) немесе беріліс қорабының қозғалмалы бөліктерінің жағдайына теріс әсер ететін бұралмалы дірілдеткіш функциясын орындайды. Белгілі бір дәрежеде дірілді бәсеңдетуді серіппелі пластинаның өзі де жоя алады, бірақ ол әлдеқайда қуатты және күрделі қос массалы маховикпен бірдей өнімділікті қамтамасыз ете алмайды. Сонымен қатар, егер бұл қарапайым болса, шығындарды қысқарту үшін үнемі жұмыс істейтін автокөлік өндірушілер мен олардың қаржы иелері бұрыннан қолданатын еді. Сондықтан, әдетте, қос массалы маховикті бір жаппай маховикпен ауыстыру ұсынылмайды.
Тозған маховикті ауыстыруды елемеңіз
Шамадан тыс тозған маховикті ауыстыруды кейінге қалдыру қатаң ұсынылмайды. Жоғарыда көрсетілген көріністерден басқа, маховиктің кез келген бөлігінің қопсыту (бөліну) қаупі бар. Маховиктің өзін бұзудан басқа, қозғалтқыш немесе беріліс қорабы да өлімге әкелуі мүмкін. Маховиктердің шамадан тыс тозуы қозғалтқыштың жылдамдық сенсорының дұрыс жұмысына да әсер етеді. Серіппелі элементтер біртіндеп тозатындықтан, маховиктің екі бөлшегі басқару блогында белгіленген рұқсат етілген шегінен шыққанша көбірек бұрылады. Кейде бұл қате туралы хабарға әкеледі, ал кейде, керісінше, басқару блогы дұрыс емес мәліметтерге сүйене отырып, қозғалтқышты бейімдеуге және басқаруға тырысады. Бұл нашар өнімділікке және ең нашар жағдайда іске қосу проблемаларына әкеледі. Бұл мәселе әсіресе ескі қозғалтқыштарда жиі кездеседі, онда иінді біліктің сенсоры қос массалы маховиктің шығыс жағындағы қозғалысты анықтайды. Өндірушілер сенсордың бекітілуін өзгерту арқылы бұл мәселені шешті, сондықтан жаңа қозғалтқыштарда ол маховиктің кірісіндегі иінді біліктің жылдамдығын анықтайды.
