Olwyn hedfan màs deuol (màs deuol) - egwyddor, dyluniad, cyfres

Yn ôl y term bratiaith ar gyfer pryfyn màs deuol neu fàs deuol, mae dyfais o'r enw olwyn flywheel màs deuol. Mae'r ddyfais hon yn caniatáu trosglwyddo torque o'r injan i'r trosglwyddiad ac ymhellach i olwynion y cerbyd. Mae'r olwyn flywheel màs deuol wedi denu sylw'r cyhoedd oherwydd ei oes gyfyngedig yn aml. Mae'r gyfnewidfa nid yn unig yn llafurus, ond mae hefyd angen costau ariannol, gan fod y waled yn cynnwys rhwng cannoedd a mil ewro. Ymhlith modurwyr, yn aml gallwch glywed y cwestiwn o ba bwrpas y defnyddir ceir dwy olwyn, pan nad oedd problemau gyda cheir ar un adeg.

Tipyn o theori a hanes

Mae'r injan hylosgi mewnol cilyddol yn beiriant cymharol gymhleth, yr amharir ar ei weithrediad fesul cam. Am y rheswm hwn, mae olwyn hedfan wedi'i gysylltu â'r crankshaft, a'i dasg yw cronni digon o egni cinetig i oresgyn ymwrthedd goddefol yn ystod strôc cywasgu (nad yw'n gweithio). Mae hyn yn cyflawni, ymhlith pethau eraill, yr unffurfiaeth ofynnol yr injan. Mae'r injan yn rhedeg yn fwy cytbwys po fwyaf o silindrau sydd gan yr injan neu'r olwyn hedfan fwy (trymach). Fodd bynnag, mae olwyn hedfan drymach yn lleihau'r gallu i oroesi'r injan ac yn ei gwneud yn llai parod i droelli'n gyflym. Gellir arsylwi'r ffenomen hon, er enghraifft, gydag injan 1,4 TDi neu 1,2 HTP. Gydag olwyn hedfan fwy pwerus, mae'r peiriannau tri-silindr hyn yn rhedeg yn arafach ac yn arafu hefyd. Anfantais yr ymddygiad hwn yw, er enghraifft, newidiadau gêr yn arafach. Mae cyfansoddiad y silindrau (mewn-lein, fforc neu focsiwr) hefyd yn dylanwadu ar faint yr olwyn hedfan. Mewn egwyddor, mae peiriant rholio gwrth-roler yn llawer mwy cytbwys nag, er enghraifft, injan pedwar-silindr mewn-lein. Felly, mae ganddo hefyd olwyn hedfan lai nag injan pedair-silindr mewn-lein tebyg. Mae maint yr olwyn hedfan hefyd yn effeithio ar yr egwyddor o hylosgi, er enghraifft, mae angen olwyn hedfan bron bob amser ar beiriannau diesel modern. O'u cymharu â chymheiriaid gasoline, mae gan beiriannau diesel gymhareb cywasgu llawer uwch fel arfer, ac uwchlaw hynny maent yn defnyddio llawer mwy o waith - egni cinetig olwyn hedfan sy'n cylchdroi.

Cyfrifir yr egni cinetig Ek sy'n gysylltiedig â blaen olwyn cylchdroi gan ddefnyddio'r fformiwla ganlynol:

Ec = 1/2·J ω2

(lle J yw moment syrthni'r corff o amgylch echel cylchdro, ω yw cyflymder onglog cylchdroi'r corff).

Mae siafftiau cydbwysedd hefyd yn helpu i gael gwared ar weithrediad anwastad, ond mae angen rhywfaint o waith mecanyddol arnynt i'w gyrru. Yn ogystal ag anwastadrwydd, mae ailadrodd cyfnodol y pedwar cyfnod hefyd yn arwain at ddirgryniad torsional, sy'n effeithio'n andwyol ar y gyriant a'r trosglwyddiad. Mae màs anadweithiol arferol peiriant tanio mewnol yn cynnwys masau anadweithiol rhannau'r mecanwaith crank (siafftiau cydbwysedd), olwyn flaen a chydiwr. Fodd bynnag, nid yw hyn yn ddigon i ddileu dirgryniadau diangen yn achos peiriannau disel pwerus ac yn enwedig llai silindrog. O ganlyniad, rhaid amddiffyn y trosglwyddiad a'r system yrru gyfan rhag yr effeithiau andwyol hyn, oherwydd gall cyseiniant gormodol ddigwydd ar gyflymder penodol, gan arwain at straen gormodol ar y crankshaft a throsglwyddo, dirgryniadau annymunol y corff, a hum y tu mewn i'r cerbyd. Gellir gweld hyn yn glir yn y diagram isod, sy'n dangos osgled dirgryniad yr injan a'i drosglwyddo gyda chlywiau olwyn confensiynol a màs deuol. Mae gan ddirgryniadau y crankshaft wrth yr allanfa o'r injan ac osgiliadau wrth fynedfa'r trosglwyddiad yr un amplitudau ac amleddau i bob pwrpas. Ar gyflymder penodol, mae'r amrywiadau hyn yn gorgyffwrdd, sy'n arwain at y risgiau a'r amlygiadau annymunol a nodwyd.

Mae'n wybodaeth gyffredin bod peiriannau diesel yn sylweddol gryfach na pheiriannau gasoline, felly mae eu rhannau'n drymach (mecanwaith crank, gwiail cysylltu, ac ati). Mae maint a chydbwyso injan o'r fath yn broblem wirioneddol gymhleth, y mae ei datrysiad yn cynnwys cyfres o integrynnau a deilliadau. Yn gryno, mae injan hylosgi mewnol yn cynnwys nifer o gydrannau, pob un â'i bwysau a'i anystwythder ei hun, sydd gyda'i gilydd yn ffurfio system o sbringiau dirdro. Mae system o'r fath o gyrff materol, wedi'u cysylltu gan ffynhonnau, yn tueddu i osgiliad ar wahanol amleddau yn ystod gweithrediad (dan lwyth). Mae'r band arwyddocaol cyntaf o amleddau osgiliad yn gorwedd yn yr ystod o 2-10 Hz. Gellir ystyried yr amlder hwn yn naturiol ac yn ymarferol nid yw person yn ei ganfod. Mae'r ail fand amledd yn yr ystod o 40-80 Hz, ac rydym yn gweld y dirgryniadau hyn fel dirgryniadau, a'r sŵn fel rhuo. Tasg dylunwyr yw dileu'r cyseiniant hwn (40-80 Hz), sydd yn ymarferol yn golygu symud i fan lle mae person yn llawer llai annymunol (tua 10-15 Hz).

Mae'r car yn cynnwys nifer o fecanweithiau sy'n dileu dirgryniadau a sŵn annymunol (blociau tawel, pwlïau, inswleiddio sŵn), ac yn y craidd mae cydiwr ffrithiant disg confensiynol clasurol. Yn ogystal â throsglwyddo torque, ei dasg hefyd yw lleddfu dirgryniadau torsiynol. Mae'n cynnwys ffynhonnau sydd, os bydd dirgryniad diangen, yn cywasgu ac yn amsugno'r rhan fwyaf o'i egni. Yn achos y rhan fwyaf o beiriannau gasoline, mae gallu amsugno un cydiwr yn ddigonol. Roedd rheol debyg yn berthnasol i beiriannau disel tan ganol y 90au, pan oedd y 1,9 TDi chwedlonol gyda phwmp cylchdro Bosch VP yn ddigon gyda chydiwr confensiynol ac olwyn hedfan un màs clasurol.

Fodd bynnag, dros amser, dechreuodd peiriannau disel ddarparu mwy a mwy o bŵer oherwydd llai a llai o gyfaint (nifer y silindrau), daeth diwylliant eu gweithrediad i'r amlwg, ac, yn olaf ond nid lleiaf, y pwysau ar y "llif olwyn". "hefyd wedi'i ddatblygu safonau amgylcheddol mwy a mwy llym. Yn gyffredinol, ni allai technoleg glasurol bellach dampio dirgryniadau torsional, ac felly daeth yr angen am olwyn flaen dwy fàs yn anghenraid. Y cwmni cyntaf i gyflwyno olwyn flywheel màs deuol ZMS (Zweimassenschwungrad) oedd LuK. Dechreuodd ei gynhyrchu màs ym 1985, a BMW yr Almaen oedd yr awtomeiddiwr cyntaf i ddangos diddordeb yn y ddyfais newydd. Mae'r olwyn flywheel màs deuol wedi cael nifer o welliannau ers hynny, gyda thrên gêr planedol ZF-Sachs yn cael ei ystyried y mwyaf datblygedig ar hyn o bryd.

Olwyn hedfan màs ddeuol - dyluniad a swyddogaeth

Mae olwyn hedfan màs deuol yn ymarferol yn gweithredu fel olwyn hedfan gonfensiynol, sydd hefyd yn cyflawni swyddogaeth dampio dirgryniadau torsiynol ac felly i raddau helaeth yn dileu dirgryniadau a sŵn diangen. Mae'r olwyn hedfan màs deuol yn wahanol i'r un glasurol gan fod ei phrif ran - y flywheel - wedi'i chysylltu'n hyblyg â'r crankshaft. Felly, yn y cyfnod critigol (hyd at y brig o gywasgu) mae'n caniatáu rhywfaint o arafiad y crankshaft, ac yna eto (yn ystod ehangu) rhywfaint o gyflymiad. Fodd bynnag, mae cyflymder yr olwyn hedfan ei hun yn parhau'n gyson, felly mae cyflymder allbwn y blwch gêr hefyd yn parhau'n gyson a heb ddirgryniad. Mae'r olwyn hedfan màs deuol yn trosglwyddo ei egni cinetig yn llinol i'r crankshaft, mae'r grymoedd adwaith sy'n gweithredu ar yr injan ei hun yn llyfnach, ac mae copaon y grymoedd hyn yn llawer is, felly mae'r injan hefyd yn dirgrynu ac yn ysgwyd gweddill yr injan yn llai. corff. Mae'r rhaniad yn syrthni cynradd ar ochr y modur a syrthni eilaidd ar ochr y blwch gêr yn cynyddu moment syrthni rhannau cylchdroi'r blwch gêr. Mae hyn yn symud yr ystod soniarus i amrediad amledd is (rpm) na'r cyflymder segur ac felly mae allan o amrediad cyflymder gweithredu'r injan. Yn y modd hwn, mae'r dirgryniadau torsional a gynhyrchir gan yr injan yn cael eu gwahanu oddi wrth y trosglwyddiad, ac nid yw sŵn trosglwyddo a rhuo'r corff yn digwydd mwyach. Oherwydd y ffaith bod y rhannau cynradd ac uwchradd wedi'u cysylltu gan damper dirgrynol torsional, mae'n bosibl defnyddio disg cydiwr heb ataliad torsional.

Mae'r olwyn hedfan màs deuol hefyd yn amsugno sioc fel y'i gelwir. Mae hyn yn golygu ei fod yn helpu i leddfu trawiadau cydiwr yn ystod sifftiau gêr (pan fo angen cydbwyso cyflymder injan â chyflymder olwyn) a hefyd yn helpu i ddechrau llyfnach. Fodd bynnag, mae'r elfennau gwydn (gwanwyn) mewn olwyn hedfan màs deuol yn blino'n gyson ac yn caniatáu i'r olwyn hedfan symud yn ehangach ac yn haws o'i gymharu â'r crankshaft. Mae'r broblem yn codi pan fyddant eisoes wedi blino - cânt eu tynnu allan yn llwyr. Yn ogystal ag ymestyn y ffynhonnau, mae gwisgo olwynion hedfan hefyd yn golygu gwthio allan y tyllau ar y pinnau cloi. Felly, nid yn unig y mae'r olwyn hedfan yn lleddfu osgiliadau (osgiliadau), ond, i'r gwrthwyneb, yn eu creu. Mae arosfannau ar derfynau eithafol cylchdroi olwynion hedfan yn dechrau ymddangos, yn fwyaf aml fel lympiau wrth symud gerau, gan ddechrau, dim ond ym mhob sefyllfa pan fydd y cydiwr yn ymgysylltu neu wedi ymddieithrio, neu wrth newid cyflymder. Bydd gwisgo hefyd yn ymddangos fel busnesau newydd sboniog, dirgrynu gormodol a sŵn tua 2000 rpm, neu ddirgryniad gormodol yn segur. Yn gyffredinol, mae olwynion hedfan màs deuol yn profi llawer mwy o straen mewn peiriannau llai silindrog (e.e. tri/pedwar silindr) lle mae’r anwastadrwydd yn llawer mwy nag mewn injans chwe silindr.

Yn strwythurol, mae olwyn flaen màs deuol yn cynnwys olwyn flaen gynradd, olwyn flaen eilaidd, mwy llaith mewnol a mwy llaith allanol.

Sut i Effeithio / Ymestyn Bywyd Flywheel Offeren Ddeuol?

Mae dyluniad Flywheel yn cael ei ddylanwadu gan ei ddyluniad yn ogystal â phriodweddau'r injan y mae wedi'i osod ynddo. Mae'r un olwyn flaen gan yr un gwneuthurwr yn rhedeg 300 km ar rai peiriannau, ac ar rai, dim ond hanner cyfran y bydd yn ei gymryd. Y bwriad gwreiddiol oedd datblygu clyw olwynion màs deuol a fyddai'n goroesi i'r un oed (km) â'r car cyfan. Yn anffodus, mewn gwirionedd, yn aml mae angen disodli'r olwyn flaen yn llawer cynharach, lawer gwaith cyn y disg cydiwr. Yn ogystal â dyluniad yr injan a'r olwyn flaen màs deuol ei hun, mae'r arweinydd yn cael effaith sylweddol ar ei fywyd gwasanaeth. Mae pob sefyllfa sy'n arwain at drosglwyddo ergyd i un cyfeiriad neu'r llall yn lleihau ei oes gwasanaeth.

Er mwyn ymestyn oes yr Olwyn Hedfan Offeren Ddeuol, ni argymhellir gyrru islaw'r injan yn aml (yn enwedig o dan 1500 rpm), gwasgu'r cydiwr yn galed (yn ddelfrydol heb symud wrth newid gêr), a pheidio â symud yr injan i lawr (h.y. brêc yr injan). dim ond ar gyflymder rhesymol). Mae'n aml yn digwydd, ar gyflymder o 80 km / h, nad ydych chi'n troi ymlaen yn ail gêr, ond yn drydydd neu'n bedwerydd ac yn symud yn raddol i gêr is). Mae rhai gweithgynhyrchwyr yn argymell (VW yn yr achos hwn) os yw'r car wedi'i barcio â char llonydd ar lan ysgafn, rhaid gosod y brêc llaw yn gyntaf ac yna mae'n rhaid defnyddio gêr (gêr cefn neu XNUMXfed). Fel arall, bydd y cerbyd yn symud ychydig a bydd yr olwyn hedfan màs deuol yn mynd i gysylltiad parhaol fel y'i gelwir, gan achosi tensiwn (ymestyn y sbringiau). Felly, argymhellir peidio â defnyddio cyflymder bryn, ac os felly, dim ond ar ôl brecio'r car gyda brêc llaw, er mwyn peidio ag achosi symudiad bach a llwyth hirdymor dilynol - cau'r system drosglwyddo, hy olwyn hedfan màs deuol . Mae cynnydd yn nhymheredd y disg cydiwr hefyd yn uniongyrchol gysylltiedig â gostyngiad ym mywyd y flywheel màs deuol. Mae'r cydiwr yn gorboethi, yn enwedig wrth dynnu trelar trwm neu gerbyd arall, gyrru oddi ar y ffordd, ac ati. Bydd y cydiwr yn datgloi ei hun hyd yn oed os yw'r injan wedi torri. Dylid nodi bod gwres pelydrol o'r disg cydiwr yn arwain at orboethi gwahanol gydrannau olwyn hedfan (yn enwedig os yw'n ollyngiad iraid), sy'n effeithio'n negyddol ymhellach ar fywyd y gwasanaeth.

Trwsio - ailosod yr olwyn hedfan màs deuol a rhoi olwyn hedfan gonfensiynol yn ei lle

Nid oes y fath beth ag atgyweirio olwyn hedfan sydd wedi treulio'n ormodol. Mae atgyweirio yn golygu ailosod yr olwyn hedfan ynghyd â'r cynulliad cydiwr (lamellae, gwanwyn cywasgu, Bearings). Mae'r atgyweiriad cyfan yn eithaf llafurus (tua 8-10 awr), pan fo angen datgymalu'r blwch gêr, ac weithiau hyd yn oed yr injan. Wrth gwrs, rhaid inni beidio ag anghofio am gyllid, lle mae'r olwynion hedfan rhataf yn cael eu gwerthu am tua 400 ewro, y rhai drutaf - mwy na 2000 ewro. Pam newid disg cydiwr sy'n dal mewn cyflwr da? Ond yn syml oherwydd wrth wasanaethu disg cydiwr, dim ond mater o amser ydyw cyn iddo fynd i ffwrdd, a bydd yn rhaid ailadrodd y broses hon sy'n cymryd llawer o amser, sydd sawl gwaith yn ddrytach na'r disg cydiwr. Wrth ailosod flywheel, mae'n syniad da gweld a oes fersiwn fwy soffistigedig a all drin mwy o filltiroedd - wedi'i gefnogi a'i gymeradwyo gan wneuthurwr y cerbyd, wrth gwrs.

Yn aml iawn gallwch ddod o hyd i wybodaeth am ddisodli olwyn flaen dwy fàs gydag un glasurol, lle defnyddir lamellas â mwy llaith torsion. Fel y soniwyd eisoes mewn erthyglau blaenorol, mae olwyn flaen màs deuol, yn ychwanegol at ei swyddogaethau cyfleus, hefyd yn cyflawni swyddogaeth mwy llaith dirgryniad torsional, sy'n effeithio'n negyddol ar gyflwr rhannau symudol yr injan (crankshaft) neu'r blwch gêr. I raddau, gall y plât sbring ei hun gael gwared ar dampio dirgryniad hefyd, ond ni all ddarparu'r un perfformiad â'r olwyn flywheel màs deuol llawer mwy pwerus a chymhleth. Hefyd, pe bai mor syml â hynny, byddai gwneuthurwyr ceir a'u perchnogion ariannol wedi ymarfer ers amser maith, sy'n gweithio'n gyson i dorri costau. Felly, yn gyffredinol ni argymhellir disodli'r olwyn flywheel màs deuol gydag olwyn flywheel màs sengl.

Peidiwch â thanamcangyfrif ailosod olwyn flaen sydd wedi treulio

Argymhellir yn gryf na ddylid gohirio ailosod olwyn flaen sydd wedi'i gwisgo'n ormodol. Yn ychwanegol at yr amlygiadau uchod, mae risg o lacio (gwahanu) unrhyw ran o'r olwyn flaen. Yn ogystal â dinistrio'r olwyn flaen ei hun, gall yr injan neu'r trosglwyddiad hefyd gael ei niweidio'n angheuol. Mae gwisgo clyw olwyn gormodol hefyd yn effeithio ar weithrediad cywir synhwyrydd cyflymder yr injan. Wrth i elfennau'r gwanwyn wisgo allan yn raddol, mae'r ddwy ran blaen yn gwyro fwy a mwy nes eu bod y tu allan i'r goddefiannau a osodir yn yr uned reoli. Weithiau mae hyn yn arwain at neges gwall, ac weithiau, i'r gwrthwyneb, mae'r uned reoli yn ceisio addasu a rheoli'r injan yn seiliedig ar ddata anghywir. Mae hyn yn arwain at berfformiad gwael ac, yn yr achos gwaethaf, problemau cychwyn. Mae'r broblem hon yn arbennig o gyffredin gydag injans hŷn lle mae synhwyrydd crankshaft yn canfod symudiad ar ochr allbwn y flywheel màs deuol. Mae gweithgynhyrchwyr wedi dileu'r broblem hon trwy newid mowntio'r synhwyrydd, felly mewn peiriannau mwy newydd mae'n canfod cyflymder y crankshaft yng nghilfach yr olwyn flaen.