Туршилтын хөтөчийн дотоод үрэлт II

Тосолгооны төрөл ба хөдөлгүүрийн янз бүрийн эд ангиудыг тослох арга

Тосолгооны төрөл

Үрэлт, тосолгоо, элэгдэл зэрэг хөдлөх гадаргуугийн харилцан үйлчлэл нь трибологи хэмээх шинжлэх ухааны үр дүн бөгөөд дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй холбоотой үрэлтийн төрлүүдийн талаар дизайнерууд хэд хэдэн төрлийн тосолгооны материалыг тодорхойлдог. Гидродинамик тосолгооны материал нь энэ үйл явцын хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй хэлбэр бөгөөд илүү их ачаалалд өртдөг тогорууны гол ба холбогч саваа холхивч дээр байдаг. Энэ нь холхивч ба V босоо амны хоорондох бяцхан зайд гарч ирдэг бөгөөд үүнийг газрын тосны шахуургаар авчирдаг. Дараа нь холхивчийн хөдлөх гадаргуу нь өөрийн шахуургын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь тосыг цааш нь шахаж, тарааж, улмаар бүх даацын орон зайд хангалттай зузаан хальс үүсгэдэг. Энэ шалтгааны улмаас дизайнерууд хөдөлгүүрийн эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд ханцуйвчийн холхивч ашигладаг, учир нь бөмбөг холхивчийн хамгийн бага холбоо барих талбай нь газрын тосны давхаргад маш их ачаалал өгдөг. Үүний зэрэгцээ энэхүү тосны хальсан дахь даралт нь насосны өөрөө үүсгэсэн даралтаас бараг тавин дахин их байж болно! Практикт эдгээр хэсгүүдийн хүчийг газрын тосны давхаргаар дамжуулдаг. Мэдээжийн хэрэг, гидродинамик тосолгооны төлөв байдлыг хадгалахын тулд хөдөлгүүрийн тосолгооны систем нь үргэлж хангалттай хэмжээний тос өгөх шаардлагатай байдаг.

Зарим үед өндөр даралтын нөлөөн дор тосолгооны хальс нь тосолж буй метал эд ангиасаа илүү тогтвортой, бат бөх болж, тэр ч байтугай металлын гадаргуугийн деформацид хүргэж болзошгүй юм. Хөгжүүлэгчид энэ төрлийн тосолгоог эластогидродинамик гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь дээр дурдсан бөмбөлөг холхивч, арааны дугуй эсвэл хавхлагын өргөгчөөр илэрдэг. Хөдлөх хэсгүүдийн бие биетэйгээ харьцуулахад харьцангуй бага хурдтай болоход ачаалал мэдэгдэхүйц нэмэгдэх эсвэл газрын тосны хангамж хангалтгүй байх тохиолдолд хилийн тосолгооны материал ихэвчлэн гардаг. Энэ тохиолдолд тосолгооны материал нь газрын тосны молекулуудын наалдсан гадаргуугаас хамаардаг тул харьцангуй нимгэн боловч хүртээмжтэй тосон хальсаар тусгаарлагддаг. Харамсалтай нь, эдгээр тохиолдолд нимгэн хальс нь жигд бус байдлын хурц хэсгүүдээр "цоолох" эрсдэлтэй байдаг тул металлыг удаан хугацаанд бүрхэж, шууд устгахаас урьдчилан сэргийлэх зориулалттай тосонд хувцасны эсрэг зохих нэмэлтүүдийг нэмж өгдөг. холбоо барих Ачаалал чиглэл огцом өөрчлөгдөж, хөдлөх хэсгүүдийн хурд маш бага байх үед гидростатик тосолгооны материал нимгэн хальс хэлбэрээр үүсдэг. Холбох-Могул гэх мэт гол холбогч саваа гэх мэт холхивч компаниуд нь бүрэх шинэ технологийг боловсруулсан бөгөөд ингэснээр үе үе эхлэх үед элэгддэг хэсэгчилсэн хуурайшилт гэх мэт старт-зогсоолын системтэй холбоотой асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой байдаг. шинэ нээлт болгонд. Үүнийг дараа хэлэлцэх болно. Энэхүү байнгын асаах нь эргээд нэг төрлийн тослох материалаас нөгөө хэлбэрт шилжихэд хүргэдэг бөгөөд үүнийг "холимог хальсан тосолгооны материал" гэж тодорхойлдог.

Тосолгооны систем

Хамгийн анхны автомашин, мотоциклийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүд, тэр ч байтугай сүүлчийн загварууд нь "тосолгооны" хэлбэртэй байсан бөгөөд тос нь таталцлын хүчээр "автомат" тосны толгойноос хөдөлгүүрт орж, дамжин өнгөрч, шатаж, шатаж байжээ. Өнөөдөр дизайнерууд эдгээр тосолгооны системийг, мөн хоёр шатлалт хөдөлгүүрийн тосолгооны системийг тосыг түлштэй хольсон байдлаар "нийт алдагдлын тосолгооны систем" гэж тодорхойлдог. Хожим нь хөдөлгүүрийн дотор болон (ихэвчлэн олддог) хавхлагын галт тэрэгний тосыг нийлүүлэх газрын тосны шахуурга нэмснээр эдгээр системийг сайжруулжээ. Гэсэн хэдий ч эдгээр шахуургын систем нь өнөөг хүртэл ашиглагдаж буй хожим нь албадан тосолгооны технологитой ямар ч холбоогүй юм. Шахуургыг гаднаас нь суурилуулж, тосыг тогоруу руу нийлүүлж, улмаар цацах замаар үрэлтийн хэсгүүдэд хүрчээ. Холбох саваа ёроолд байрлах тусгай ир нь картер ба цилиндрийн блок руу тос цацаж, улмаар илүүдэл тосыг ванн, суваг дээр цуглуулж, таталцлын нөлөөн дор гол ба холбогч саваа холхивч руу урсаж, camshaft холхивч. Даралтын дор албадан тосолгооны системд шилжих нэг хэлбэр бол Форд Модель Т хөдөлгүүр бөгөөд нисдэг тэрэг нь усны тээрмийн дугуйтай төстэй бөгөөд тосыг өргөөд картер руу дамжуулах зориулалттай байв (мөн дамжуулалтыг анхаарна уу). доод хэсгүүдийн бүлүүр ба холбох саваа нь тосыг хусаж, эд ангиудыг үрэх зориулалттай тосон банн бүтээжээ. Camshaft нь crankcase -д байсан бөгөөд хавхлагууд нь хөдөлгөөнгүй байсан тул энэ нь тийм ч хэцүү биш байв. Дэлхийн XNUMX -р дайн ба ийм тосолгооны материалтай ажиллаагүй нисэх онгоцны хөдөлгүүрүүд энэ чиглэлд хүчтэй түлхэц өгсөн. Дотоод насос, холимог даралт, шүршигч тосолгоог ашигладаг системүүд ийм байдлаар бий болж, дараа нь шинэ, хүнд даацын автомашины хөдөлгүүрт хэрэглэсэн.

Энэхүү системийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөдөлгүүрээр ажилладаг тосны шахуурга байсан бөгөөд даралтаар тосыг зөвхөн үндсэн холхивч руу шахдаг байсан бол бусад хэсгүүд нь шүрших тосолгоонд тулгуурладаг байв. Тиймээс тахир гол дээр бүрэн албадан тосолгооны системд шаардлагатай ховил үүсгэх шаардлагагүй байв. Сүүлийнх нь хурд, ачааллыг нэмэгдүүлдэг хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх шаардлагатай болсон. Энэ нь холхивчийг тослохоос гадна хөргөх шаардлагатай гэсэн үг юм.

Эдгээр системүүдэд даралтат тосыг үндсэн ба доод холбогч бариулын холхивч (сүүлийнх нь тахир гол дахь ховилоор дамжуулан тос хүлээн авдаг) болон camshaft холхивч руу нийлүүлдэг. Эдгээр системийн том давуу тал нь тос нь эдгээр холхивчоор дамжин бараг эргэлддэг, жишээлбэл. тэдгээрээр дамжин өнгөрч, картер руу ордог. Тиймээс систем нь тосолгоонд шаардагдахаас хамаагүй их тос өгдөг тул тэдгээрийг эрчимтэй хөргөдөг. Жишээлбэл, 60-аад оны үед Харри Рикардо анх удаа цагт гурван литр тос, өөрөөр хэлбэл 3 морины хүчтэй хөдөлгүүрийг эргэлтэнд оруулах дүрмийг нэвтрүүлсэн. – Минутанд XNUMX литр тосны эргэлт. Өнөөгийн унадаг дугуй олон дахин давтагдаж байна.

Тосолгооны систем дэх тосны эргэлт нь бие болон хөдөлгүүрийн механизмд суурилуулсан сувгийн сүлжээг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн нарийн төвөгтэй байдал нь цилиндрийн тоо, байршил, цаг хугацааны механизмаас хамаарна. Хөдөлгүүрийн найдвартай байдал, бат бөх байдлын үүднээс дизайнерууд дамжуулах хоолойн оронд суваг хэлбэртэй сувгийг илүүд үздэг.

Хөдөлгүүрээр ажилладаг насос нь картерийн тосноос тос авч, орон сууцны гадна байрлуулсан шүүлтүүр рүү чиглүүлдэг. Дараа нь хөдөлгүүрийн бараг бүхэл бүтэн уртыг сунгадаг нэг (шугаманд) эсвэл хос суваг (боксчин эсвэл V хэлбэрийн хөдөлгүүрт зориулсан) шаардагдана. Дараа нь жижиг хөндлөн ховил ашиглан үндсэн холхивч руу чиглүүлж, дээд холхивчийн бүрхүүлд оруулдаг. Холхивчийн захын үүрээр тосны нэг хэсгийг холхивч, тосолгооны зориулалтаар холхивчоор жигд хуваарилдаг бол нөгөө хэсгийг ижил үүрэнд холбогдсон бүлүүрт тэнхлэгийн ташуу цооногоор дамжуулж доод саваа холхивч руу чиглүүлдэг. Дээд холбох саваа холхивчийг тослох нь практикт илүү хэцүү байдаг тул холбох савааны дээд хэсэг нь ихэвчлэн поршений доор газрын тос асгарах зориулалттай усан сан байдаг. Зарим системд тос нь холбох савааны цооногоор дамжин холхивч руу хүрдэг. Поршений боолтны холхивч нь тосолгооны зориулалттай.

Цусны эргэлтийн системтэй төстэй

Тахир гол эсвэл гинжин хөтөчийг бүлүүрт суурилуулах үед энэ хөтөчийг шулуун тосоор тосолж, голыг толгойд суурилуулсан үед гидравлик өргөтгөлийн системээс хяналттай тосны алдагдлын тусламжтайгаар хөтөчийн гинжийг тосолно. Ford 1.0 Ecoboost хөдөлгүүрт тэнхлэгийн жолооны бүсийг мөн тосолсон байдаг - энэ тохиолдолд тосны саванд дүрэх замаар. Тосолгооны тосыг camshaft холхивч руу нийлүүлэх арга нь хөдөлгүүр нь доод эсвэл дээд босоо амтай эсэхээс хамаарна - эхнийх нь ихэвчлэн тахир голын гол холхивчоос ховилтой, нөгөө нь гол доод ховилтой холбогдсон ховилтой байдаг. эсвэл шууд бусаар, толгойд эсвэл тэнхлэгт өөрөө тусдаа нийтлэг сувагтай, хэрэв хоёр босоо ам байгаа бол үүнийг хоёроор үржүүлнэ.

Загвар зохион бүтээгчид цилиндр дэх хавхлагын хөтөчөөр "үерлэх", газрын тос алдагдахаас зайлсхийхийн тулд хавхлагыг нарийн хяналттай урсгалын түвшинд тослох системийг бий болгохыг хичээдэг. Гидравлик өргөгч байгаа нь нэмэлт нарийн төвөгтэй байдлыг нэмж өгдөг. Чулуулаг, жигд бус байдлыг газрын тосны ваннд эсвэл бяцхан ваннд цацах эсвэл тосыг гол сувгаас гадагшлуулах сувгаар тосолно.

Цилиндр хэлбэртэй хана, поршений банзалны хувьд доод эсвэл доод савны холхивчоос картерт гарч буй тосоор бүрэн эсвэл хэсэгчлэн тослогддог. Богинохон хөдөлгүүрүүд нь цилиндрүүд нь илүү том диаметртэй, бүлүүрт босоо амны ойролцоо байрладаг тул энэ эх үүсвэрээс илүү их тос авахаар хийгдсэн байдаг. Зарим хөдөлгүүрт цилиндрийн хана нь холбогч савааны хажуугийн нүхнээс нэмэлт тос авдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн поршений цилиндрт илүү хажуугийн даралт үзүүлдэг тал руу чиглэдэг (үйл ажиллагааны явцад шатах үед поршений даралттай байдаг) . ... V хөдөлгүүрт эсрэг цилиндр рүү шилжих холбогч саваагаар тосыг цилиндрийн хананд шахах нь түгээмэл байдаг бөгөөд ингэснээр дээд талыг нь тосолж, дараа нь доод талд нь татдаг. Турбо хөдөлгүүрийн хувьд газрын тос нь гол тосны суваг, дамжуулах хоолойгоор дамждаг. Гэсэн хэдий ч тэд ихэвчлэн хөргөх зориулалттай поршен руу чиглэсэн тусгай цорго руу газрын тосны урсгалыг чиглүүлдэг хоёр дахь сувгийг ашигладаг. Эдгээр тохиолдолд газрын тосны насос нь илүү хүчтэй байдаг.

Хуурай хог хаягдлын системд газрын тосны насос нь тусдаа тосны савнаас тос авч, ижил аргаар тараана. Туслах шахуурга нь тос / агаарын хольцыг тогоруунаас сордог (тиймээс энэ нь том хүчин чадалтай байх ёстой) бөгөөд энэ нь төхөөрөмжөөр дамжин урсдаг бөгөөд үүнийг салгаж, усан сан руу буцааж өгдөг.

Тосолгооны систем нь хүнд хөдөлгүүрт тосыг хөргөх радиатор (энэ нь энгийн ашигт малтмалын тос хэрэглэдэг хуучин хөдөлгүүрт түгээмэл хэрэглэгддэг байсан) эсвэл хөргөлтийн системд холбогдсон дулаан солилцогчийг багтааж болно. Үүнийг дараа хэлэлцэх болно.

Газрын тосны шахуурга ба хавхлага

Газрын тосны насос, түүний дотор араа хос нь газрын тосны системийг ажиллуулахад маш тохиромжтой тул тосолгооны системд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд ихэнх тохиолдолд тахир голоос шууд хөдөлдөг. Өөр нэг сонголт бол эргэлтэт насос юм. Сүүлийн үед гүйдэг сэнстэй шахуургууд, түүний дотор хувьсах шилжилтийн хувилбарууд ашиглагдаж байгаа бөгөөд энэ нь ажиллагааг оновчтой болгож, хурдтай холбоотой гүйцэтгэлийг сайжруулж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг.

Газрын тосны системд хавхлага шаардлагатай байдаг, учир нь өндөр хурдтайгаар насосоор нийлүүлж буй тосны хэмжээ нь холхивчоор дамжин өнгөрөх хэмжээтэй тохирохгүй байна. Энэ нь эдгээр тохиолдолд холхивчийн тосонд төвөөс зугтах хүчтэй хүч бий болж, холхивчонд шинэ хэмжээний тос нийлүүлэхээс сэргийлдэгтэй холбоотой юм. Нэмж дурдахад, хөдөлгүүрийг гадны бага температурт асаах нь тосны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, зуурамтгай чанар нэмэгдэж, механизмын эсэргүүцэл буурдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн газрын тосны даралтын чухал утгыг бий болгодог. Ихэнх спортын машинууд газрын тосны даралт хэмжигч, тосны температур хэмжигчийг ашигладаг.

(дагах)

Текст: Жорж Колев