Test Drive Ներքին շփում II

Քսայուղի տեսակները և ինչպես յուղել շարժիչի տարբեր մասերը

Յուղման տեսակները

Շարժվող մակերեսների փոխազդեցության գործընթացները, ներառյալ շփումը, քսումը և մաշվածությունը, արդյունք են գիտության, որը կոչվում է տրիբոլոգիա, և երբ խոսքը վերաբերում է ներքին այրման շարժիչների հետ կապված շփման տեսակներին, դիզայներները սահմանում են քսանյութերի մի քանի տեսակներ: Հիդրոդինամիկական քսումը այս գործընթացի ամենապահանջված ձևն է, և տիպիկ տեղը, որտեղ այն տեղի է ունենում ծնկաձեւ լիսեռի հիմնական և միացնող ձողերի առանցքակալներն են, որոնք ենթարկվում են շատ ավելի մեծ բեռների: Այն հայտնվում է առանցքակալի և սեպաձև լիսեռի միջև ընկած մանրանկարչական տարածության մեջ՝ այնտեղ հասնելով նավթի պոմպի շնորհիվ։ Այնուհետև առանցքակալի շարժվող մակերեսը գործում է որպես սեփական պոմպ, որը մղում և բաշխում է նավթը հետագա և, ի վերջո, ստեղծում է բավականաչափ հաստ թաղանթ ամբողջ կրող տարածության վրա: Այդ իսկ պատճառով դիզայներները շարժիչի այս բաղադրիչների համար օգտագործում են թեւային առանցքակալներ, քանի որ գնդիկավոր առանցքակալի շփման նվազագույն տարածքը չափազանց մեծ բեռ է դնում յուղի շերտի վրա: Միևնույն ժամանակ, այս նավթային ֆիլմի ճնշումը կարող է գրեթե հիսուն անգամ ավելի բարձր լինել, քան հենց պոմպի կողմից ստեղծված ճնշումը: Գործնականում այս մասերում ուժերը փոխանցվում են նավթային շերտով: Իհարկե, հիդրոդինամիկ քսելու վիճակը պահպանելու համար անհրաժեշտ է, որ շարժիչի քսման համակարգը միշտ ապահովի բավարար քանակությամբ յուղ։

Հնարավոր է, որ ինչ-որ պահի, որոշ մասերում բարձր ճնշման ազդեցության տակ, քսող թաղանթը դառնում է ավելի կայուն և ավելի կոշտ, քան այն մետաղական մասերը, որոնք այն քսում է, և նույնիսկ հանգեցնում է մետաղական մակերեսների դեֆորմացման: Մշակողները քսման այս տեսակն անվանում են էլաստոհիդրոդինամիկական, և այն կարող է դրսևորվել վերը նշված գնդիկավոր առանցքակալների մեջ, շարժակների կամ փականների ամբարձիչների մեջ: Այն դեպքում, երբ շարժվող մասերի արագությունը միմյանց նկատմամբ դառնում է շատ ցածր, բեռը զգալիորեն մեծանում է կամ բավարար նավթի մատակարարում չկա, հաճախ տեղի է ունենում այսպես կոչված սահմանային քսում: Այս դեպքում յուղումը կախված է յուղի մոլեկուլների կպչումից կրող մակերեսներին այնպես, որ դրանք բաժանվեն համեմատաբար բարակ, բայց դեռ հասանելի նավթային թաղանթով: Ցավոք սրտի, այս դեպքերում միշտ վտանգ կա, որ բարակ թաղանթը «կծկվի» բշտիկների սուր մասերից, հետևաբար յուղերին ավելացվում են համապատասխան հակամաշված հավելումներ, որոնք երկար ժամանակ ծածկում են մետաղը և կանխում դրա ոչնչացումը անմիջական շփման ժամանակ։ Հիդրոստատիկ քսումը տեղի է ունենում որպես բարակ թաղանթ, երբ բեռը կտրուկ փոխում է ուղղությունը, իսկ շարժվող մասերի արագությունը շատ ցածր է: Այստեղ հարկ է նշել, որ կրող ընկերությունները, ինչպիսիք են հիմնական միացնող ձողերը, ինչպիսին է Federal-Mogul-ը, մշակել են նոր տեխնոլոգիաներ՝ դրանք ծածկելու համար, որպեսզի կարողանան լուծել start-stop համակարգերի հետ կապված խնդիրները, ինչպիսիք են կրքակալների մաշվածությունը հաճախակի մեկնարկների ժամանակ, մասամբ «չորը», որին նրանք ենթարկվում են յուրաքանչյուր նոր մեկնարկի ժամանակ: Սա կքննարկվի ավելի ուշ: Այս հաճախակի վազքը, իր հերթին, հանգեցնում է քսման մի ձևից մյուսի փոփոխության և կոչվում է «խառը թաղանթային քսում»:

Քսայուղերի համակարգեր

Առաջին ավտոմոբիլների և մոտոցիկլետների ներքին այրման շարժիչները և նույնիսկ ավելի ուշ նմուշները դրսևորում էին կաթիլային «քսում», որի ժամանակ յուղը քաշվում էր շարժիչի մեջ մի տեսակ «ավտոմատ» քսուք խուլերի միջոցով և, անցնելուց հետո, արտահոսում կամ այրվում: Այսօր դիզայներները անվանում են քսման այս համակարգերը, ինչպես նաև երկհարված շարժիչների քսման համակարգերը, որոնցում նավթը խառնվում է վառելիքի հետ, որպես «ընդհանուր կորստի քսման համակարգեր»: Հետագայում այս համակարգերը բարելավվեցին նավթի պոմպի ավելացմամբ, որը նավթ մատակարարում է շարժիչի ներսին և (հաճախ հայտնաբերված) փականային գնացքներին: Այնուամենայնիվ, այս պոմպային համակարգերը ոչ մի կապ չունեն ավելի ուշ հարկադիր քսելու տեխնոլոգիաների հետ, որոնք դեռ օգտագործվում են այսօր: Պոմպերը տեղադրվել են արտաքինից՝ յուղը սնուցելով բեռնախցիկի մեջ, այնուհետև այն շաղ տալով հասել է շփման մասերին։ Միացնող ձողերի ներքևի մասում գտնվող հատուկ թիակները յուղ են ցողում բեռնախցիկի և բալոնի բլոկի մեջ, ինչի հետևանքով ավելորդ յուղը հավաքվում է մինի լոգարաններում և ալիքներում և ծանրության ազդեցությամբ հոսում հիմնական և միացնող գավազանների առանցքակալների և լիսեռի առանցքակալների մեջ: Ճնշման քսման համակարգերի մի տեսակ անցում Ford Model T շարժիչն է, որի ճանճն ուներ մի տեսակ ջրաղացի անիվ, որը նախատեսված էր նավթը բարձրացնելու և այն բեռնախցիկի մեջ (և նշեք փոխանցման տուփը), այնուհետև ծնկաձև լիսեռի ստորին մասերը և միացնող ձողերը քերել են յուղը և ստեղծել յուղի բաղնիք մասերը քսելու համար: Առանձնապես դժվար չէր, հաշվի առնելով, որ լիսեռը նույնպես բեռնախցիկի մեջ էր, իսկ փականները՝ անշարժ: Առաջին համաշխարհային պատերազմը և օդանավերի շարժիչները, որոնցում նման քսանյութը պարզապես չէր աշխատում, ուժեղ խթան հաղորդեցին այս ուղղությամբ: Այսպիսով, համակարգերը ծնվեցին՝ օգտագործելով ներքին տեղակայված պոմպերը և խառը ճնշումը և քսումը, որոնք այնուհետև կիրառվեցին նոր և ավելի լարված ավտոմոբիլային շարժիչների համար:

Այս համակարգի հիմնական բաղադրիչը շարժիչով աշխատող յուղի պոմպն էր, որը ճնշված յուղ էր մատակարարում միայն հիմնական առանցքակալներին, մինչդեռ մյուս մասերը հենվում էին լակի քսման վրա: Այսպիսով, ծնկաձև լիսեռում անհրաժեշտ չէր ակոսներ ձևավորել, որոնք անհրաժեշտ են ամբողջովին հարկադիր քսում ունեցող համակարգերի համար: Վերջինս առաջացել է որպես անհրաժեշտություն արագությունն ու ծանրաբեռնվածությունը մեծացնող շարժիչների մշակմամբ։ Սա նաև նշանակում էր, որ առանցքակալները պետք է սառչել, ինչպես նաև յուղել:

Այս համակարգերում ճնշված յուղը մատակարարվում է հիմնական և ստորին միացնող գավազանների առանցքակալներին (վերջինս նավթը ստանում է ծնկաձև լիսեռի ակոսների միջոցով) և լիսեռի առանցքակալներին։ Այս համակարգերի մեծ առավելությունն այն է, որ նավթը գործնականում շրջանառվում է այս առանցքակալների միջոցով, այսինքն. անցնում է դրանց միջով և մտնում բեռնախցիկի մեջ: Այսպիսով, համակարգը ապահովում է շատ ավելի շատ յուղ, քան անհրաժեշտ է քսելու համար, և, հետևաբար, դրանք ինտենսիվ սառչում են: Օրինակ, դեռ 60-ականներին Հարի Ռիկարդոն առաջին անգամ ներմուծեց կանոն, որը նախատեսում էր ժամում երեք լիտր նավթի շրջանառություն, այսինքն՝ 3 ձիաուժ հզորությամբ շարժիչի համար։ – XNUMX լիտր նավթի շրջանառություն րոպեում: Այսօրվա հեծանիվները բազմապատիկ կրկնվում են:

Քսայուղային համակարգում նավթի շրջանառությունը ներառում է շարժիչի պատյանում և մեխանիզմում ներկառուցված ալիքների ցանց, որի բարդությունը կախված է բալոնների քանակից և դասավորությունից և գազի բաշխման մեխանիզմից: Շարժիչի հուսալիության և ամրության անունից դիզայներները երկար ժամանակ նախընտրում էին խողովակաշարերի փոխարեն ալիքաձև ալիքներ:

Շարժիչով աշխատող պոմպը յուղը քաշում է բեռնախցիկից և ուղղորդում դեպի ներկառուցված ֆիլտր, որը տեղադրված է պատյանի արտաքին մասում: Այնուհետև այն ընդունում է մեկ (ներկառուցված) կամ զույգ ալիքներ (բռնցքամարտիկ կամ V-աձև շարժիչների համար), որոնք երկարացնում են շարժիչի գրեթե ողջ երկարությունը: Այնուհետև լայնակի փոքր ակոսների օգնությամբ այն ուղղվում է դեպի հիմնական առանցքակալները՝ դրանք ներթափանցելով վերին կրող պատյանի մուտքի միջով։ Առանցքակալի ծայրամասային բացվածքի միջոցով յուղի մի մասը հավասարաչափ բաշխվում է առանցքակալում հովացման և քսման համար, իսկ մյուս մասը ուղարկվում է ստորին միացնող գավազանի առանցքակալին՝ ծնկաձողային լիսեռի թեքված ալիքով, որը միացված է նույն բնիկին: Վերևի միացնող գավազանի առանցքակալը քսելը գործնականում ավելի դժվար է, ուստի միացնող գավազանի վերին մասը հաճախ ջրամբար է, որը նախատեսված է մխոցի տակ յուղի շաղ տալը պահելու համար: Որոշ համակարգերում յուղը հասնում է առանցքակալին միացնող գավազանի միջանցքի միջոցով: Մխոցային պտուտակների առանցքակալները, իր հերթին, քսում են շաղ տալ:

Նման է շրջանառության համակարգին

Երբ բեռնախցիկում տեղադրվում է լիսեռ կամ շղթայական շարժիչ, այս շարժիչը քսվում է ուղիղ յուղով, իսկ երբ լիսեռը տեղադրվում է գլխում, շարժիչ շղթան յուղվում է հիդրավլիկ երկարացման համակարգից նավթի վերահսկվող արտահոսքի միջոցով: Ford 1.0 Ecoboost շարժիչում ճարմանդային լիսեռի շարժիչ գոտին նույնպես յուղվում է, այս դեպքում՝ ընկղմվելով յուղամանի մեջ: Քսայուղի ճարմանդային առանցքակալներին մատակարարվող յուղը կախված է նրանից, թե շարժիչն ունի ներքևի կամ վերին լիսեռ. առաջինը սովորաբար այն ստանում է ակոսով ծնկաձև լիսեռի հիմնական առանցքակալներից, իսկ երկրորդը ակոսով միացված է հիմնական ստորին ակոսին: կամ անուղղակիորեն, գլխի կամ բուն լիսեռի մեջ առանձին ընդհանուր ալիքով, և եթե կան երկու լիսեռ, ապա դա բազմապատկվում է երկուով:

Դիզայներները ձգտում են ստեղծել այնպիսի համակարգեր, որոնցում փականները քսվում են ճշգրիտ սահմանված հոսքի արագությամբ, որպեսզի խուսափեն «ջրհեղեղից» և յուղի արտահոսքից բալոնների փականների ուղեցույցներից: Լրացուցիչ բարդությունը ավելացնում է հիդրավլիկ վերելակների առկայությունը: Ժայռերը, բշտիկները յուղում են յուղային լոգարանում կամ մանրանկարչական լոգարաններում ցողելու միջոցով կամ ալիքների օգնությամբ, որոնցով նավթը դուրս է գալիս հիմնական ջրանցքից։

Ինչ վերաբերում է մխոցների գլանաձև պատերին և փեշերին, ապա դրանք ամբողջությամբ կամ մասամբ քսված են յուղով, որը դուրս է գալիս և տարածվում բեռնախցիկում ստորին միացնող գավազանի առանցքակալներից։ Ավելի կարճ շարժիչները նախագծված են այնպես, որ դրանց բալոնները ավելի շատ յուղ ստանան այս աղբյուրից, քանի որ դրանք ավելի մեծ են տրամագծով և ավելի մոտ են ծնկաձև լիսեռին: Որոշ շարժիչներում բալոնի պատերը լրացուցիչ յուղ են ստանում միացնող գավազանի պատյանում գտնվող կողային հորից, որը սովորաբար ուղղված է դեպի այն կողմը, որտեղ մխոցն ավելի մեծ կողային ճնշում է գործադրում մխոցի վրա (այն, որ մխոցը ճնշում է գործադրում այրման ժամանակ շահագործման ընթացքում): . V-շարժիչները սովորաբար յուղ են թափում միացնող գավազանից, որը շարժվում է դեպի հակառակ գլան, գլանների պատերի վրա, որպեսզի դրա վերին կողմը յուղվի, այնուհետև քաշվի ներքևի կողմը: Այստեղ հարկ է նշել, որ տուրբո լիցքավորվող շարժիչների դեպքում նավթը ներթափանցում է վերջինիս առանցքակալը գլխավոր նավթամուղով և խողովակաշարով։ Այնուամենայնիվ, նրանք հաճախ օգտագործում են երկրորդ ալիք, որն ուղղում է նավթի հոսքը դեպի մխոցներին ուղղված հատուկ վարդակներ, որոնք նախատեսված են դրանք սառեցնելու համար: Այս դեպքերում նավթի պոմպը շատ ավելի մեծ հզորություն ունի:

Չոր ջրամբար համակարգերում նավթի պոմպը նավթը ստանում է առանձին նավթի բաքից և նույն կերպ բաշխում: Լրացուցիչ պոմպը բեռնախցիկից ներծծում է յուղի և օդի խառնուրդ (այնպես որ այն պետք է մեծ հզորություն ունենա), որն անցնում է սարքի միջով՝ վերջինս առանձնացնելու և ջրամբար վերադարձնելու համար։

Քսայուղային համակարգը կարող է ներառել նաև ռադիատոր՝ ավելի ծանր շարժիչներում յուղը սառեցնելու համար (հին շարժիչների համար, որոնք օգտագործում են սովորական հանքային յուղեր, դա սովորական պրակտիկա էր) կամ հովացման համակարգին միացված ջերմափոխանակիչ: Սա կքննարկվի ավելի ուշ:

Նավթի պոմպեր և օգնության փականներ

Նավթի պոմպերը, ներառյալ փոխանցման զույգը, չափազանց հարմար են նավթային համակարգի շահագործման համար և, հետևաբար, լայնորեն օգտագործվում են քսման համակարգերում և շատ դեպքերում շարժվում են անմիջապես ծնկաձև լիսեռից: Մեկ այլ տարբերակ պտտվող պոմպերն են: Վերջերս օգտագործվել են նաև լոգարիթմական պոմպեր, ներառյալ փոփոխական տեղաշարժի տարբերակները, որոնք օպտիմիզացնում են աշխատանքը և, հետևաբար, դրանց կատարումը արագության հետ կապված և նվազեցնում էներգիայի սպառումը:

Նավթի համակարգերը պահանջում են օգնության փականներ, քանի որ բարձր արագության դեպքում պոմպի կողմից տրամադրվող յուղի քանակի ավելացումը չի համընկնում այն ​​քանակի հետ, որը կարող է անցնել առանցքակալների միջով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այս դեպքերում առանցքակալի յուղի մեջ ձևավորվում են ուժեղ կենտրոնախույս ուժեր, որոնք թույլ չեն տալիս նոր քանակությամբ նավթ մատակարարել առանցքակալին: Բացի այդ, շարժիչը ցածր արտաքին ջերմաստիճանում գործարկելը մեծացնում է յուղի դիմադրությունը մածուցիկության բարձրացմամբ և մեխանիզմներում հակազդեցության նվազմամբ, ինչը հաճախ հանգեցնում է նավթի ճնշման կրիտիկական արժեքների: Սպորտային մեքենաների մեծ մասը օգտագործում է յուղի ճնշման սենսոր և յուղի ջերմաստիճանի սենսոր:

(հետևել)

Տեքստ ՝ Գեորգի Կոլև