Reynsluakstur innri núningur II

Tegundir smurningar og smuraðferð á ýmsum hlutum vélarinnar

Smurtegundir

Samspil hreyfanlegra yfirborðs, þar með talið núnings, smurningar og slits, eru afleiðing vísinda sem kallast tribology, og þegar kemur að tegundum núnings sem tengist innbrennsluvélum, skilgreina hönnuðir nokkrar tegundir af smurefni. Hydrodynamic smurning er mest krafist af þessu ferli og dæmigerður staður þar sem hún á sér stað er í aðal- og tengistöng lega sveifarásarinnar, sem verða fyrir miklu meiri álagi. Það birtist í litlu bilinu á milli legunnar og V-bolsins og er komið þangað með olíudælu. Færa yfirborð legunnar virkar síðan sem eigin dæla, sem dælir og dreifir olíunni frekar og að lokum býr til nægilega þykka filmu um allt burðarrýmið. Af þessum sökum nota hönnuðir ermar legur fyrir þessa vélarhluta, þar sem lágmarks snertisvæði kúlulaga skapar mjög mikið álag á olíulagið. Þar að auki getur þrýstingur í þessari olíufilmu verið næstum fimmtíu sinnum hærri en þrýstingur sem dælan myndar sjálf! Í reynd eru sveitirnar í þessum hlutum sendar um olíulagið. Til að viðhalda vatnsaflfræðilegu smurningarástandi er auðvitað nauðsynlegt að smurkerfi vélarinnar veitir alltaf nægilegt magn af olíu.

Hugsanlegt er að á einhverjum tímapunkti, undir áhrifum háþrýstings í ákveðnum hlutum, verði smurfilman stöðugri og harðari en málmhlutarnir sem hún smyr og jafnvel leiði til aflögunar á málmyfirborði. Hönnuðir kalla þessa tegund smurningar elastóhýdródynamískt og það getur komið fram í kúlulögunum sem nefnd eru hér að ofan, í gírhjólum eða í lokalyfturum. Komi til að hraðinn á hreyfanlegum hlutum miðað við hvert annað verði mjög lítill eykst álagið verulega eða það er ekki nóg olíubirgðir, svokölluð landsmurning á sér stað oft. Í þessu tilfelli veltur smurningin á viðloðun olíusameindanna við burðarflötin, þannig að þau eru aðskilin með tiltölulega þunnri en samt aðgengilegri olíumynd. Því miður, í þessum tilvikum er alltaf hætta á að þunnt filman verði „gatuð“ af skörpum hlutum óreglu, því er viðeigandi bætiefnum gegn slitnum bætt við olíurnar, sem þekja málminn í langan tíma og koma í veg fyrir eyðingu hans við bein snertingu. Vökvasmíði er í formi þunnrar filmu þegar álagið breytir skyndilega um stefnu og hraðinn á hlutunum sem hreyfast er mjög lítill. Hér er rétt að hafa í huga að burðarfyrirtæki eins og helstu tengistangir eins og Federal-Mogul hafa þróað nýja tækni til að húða þær svo að þær geti leyst vandamál með byrjun og stöðvunarkerfi eins og slitlag á tíðri byrjun, þurr að hluta sem þeir verða fyrir við hvert nýtt sjósetja. Fjallað verður um þetta síðar. Þessi tíða gangsetning, aftur á móti, leiðir til umskipta frá einu formi smurolíu yfir í annað og er skilgreint sem „blandað smurolía“.

Smurkerfi

Elstu brunahreyflar bíla og mótorhjóla, og jafnvel síðari hönnun, voru með „smurningu“ þar sem olía kom inn í vélina úr eins konar „sjálfvirkri“ fituvörpu af þyngdaraflinu og rann í gegnum eða brann út eftir að hafa farið í gegnum hana. Hönnuðir í dag skilgreina þessi smurkerfi, sem og smurkerfi fyrir tveggja högga vél, þar sem olíu er blandað saman við eldsneyti, sem „heildartapsmurkerfi“. Síðar voru þessi kerfi endurbætt með því að bæta við olíudælu til að veita olíu að innan í vélinni og (oft finnast) lokalestinni. Hins vegar hafa þessi dælukerfi ekkert að gera með seinna nauðungarsmuritækni sem enn er í notkun í dag. Dælurnar voru settar upp að utan, fóðraðu olíu í sveifarhúsið og síðan náði það núningshlutunum með því að skvetta. Sérstök blað neðst á tengistöngunum sprautuðu olíu í sveifarhúsið og strokkablokkina, sem olli því að umfram olíu safnaðist í smáböð og rásir og, undir áhrifum þyngdaraflsins, flæddi inn í aðal- og tengistöngina og kambás legur. Einskonar umskipti yfir í kerfi með þvingaðri smurningu undir þrýstingi er Ford Model T vél, þar sem svifhjólið var með eitthvað eins og vatnsmylluhjól, sem ætlað var að lyfta olíu og leiða það að sveifarhúsinu (og athugið skiptinguna), þá neðri hlutarnir sveifarás og tengistangir skafa olíu og búa til olíubað til að nudda hluta. Þetta var ekki sérstaklega erfitt í ljósi þess að kambásinn var einnig í sveifarhúsinu og lokarnir voru kyrrir. Fyrri heimsstyrjöldin og flugvélarvélar sem einfaldlega virkuðu ekki með svona smurefni gáfu sterkan þrýsting í þessa átt. Þannig fæddust kerfi sem notuðu innri dælur og blandaða þrýstingi og úðasmurningu, sem síðan var beitt á nýrri og þyngri hlaðna bifreiðavélar.

Aðalþáttur þessa kerfis var vélarknúin olíudæla sem dældi olíu undir þrýstingi í aðal legurnar, en aðrir hlutar reiddu sig á úðasmurningu. Þannig var ekki nauðsynlegt að mynda grópana í sveifarásinni, sem eru nauðsynlegar fyrir kerfi með fullkomlega þvingaða smurningu. Síðarnefndu varð til sem nauðsyn við þróun mótora sem auka hraða og álag. Þetta þýddi einnig að legurnar þurftu ekki aðeins að smyrja heldur einnig kæla.

Í þessum kerfum er þrýstingsolía veitt í aðal- og neðri tengistangalegur (síðarnefndu tekur við olíu í gegnum rifa í sveifarásnum) og kambás legur. Stóri kosturinn við þessi kerfi er að olía dreifist nánast í gegnum þessar legur, þ.e. fer í gegnum þær og fer inn í sveifarhúsið. Þannig gefur kerfið mun meiri olíu en nauðsynlegt er fyrir smurningu og því eru þau kæld ákaft. Til dæmis, aftur á sjöunda áratugnum, kynnti Harry Ricardo fyrst reglu sem gerði ráð fyrir að þrír lítrar af olíu á klukkustund, það er fyrir 60 hestafla vél, dreifðust. – 3 lítrar af olíuflæði á mínútu. Reiðhjól í dag eru margfalt fleiri.

Olíuhringrás í smurkerfinu felur í sér net af rásum sem eru innbyggðar í yfirbyggingu og vélbúnað, hversu flókið er háð fjölda og staðsetningu strokka og tímasetningu. Til áreiðanleika og endingu vélarinnar hafa hönnuðir lengi hlynnt rásarlaga í staðinn fyrir leiðslur.

Vélarknúin dæla dregur olíu úr sveifarhúsinu og beinir henni að línusíu sem er fest utan við húsið. Það tekur síðan eina (fyrir línu) eða par rásir (fyrir boxer eða V-laga vélar), sem nær næstum alla lengd vélarinnar. Síðan, með litlum þversum grópum, er það beint að helstu legum, farið inn í þau gegnum inntakið í efri leguskálinni. Í gegnum útlæga rauf í legunni dreifist hluti af olíunni jafnt í leguna til kælingu og smurningar, á meðan hinum hlutanum er beint í neðri tengistöngina sem liggur í gegnum skáborun í sveifarásinni sem er tengdur við sama rauf. Erfiðara er að smyrja efri tengistönglagið í reynd, þannig að efri hluti tengistangarinnar er oft lón sem er hannað til að innihalda olíusprettur undir stimplinum. Í sumum kerfum nær olían laginu í gegnum holu í tengistönginni sjálfri. Legur stimpla bolta eru aftur á móti smurðir með úða.

Svipað blóðrásarkerfinu

Þegar knastás eða keðjudrif er komið fyrir í sveifarhúsinu er þetta drif smurt með beinni olíu og þegar skaftið er komið fyrir í hausnum er drifkeðjan smurð með stýrðum olíuleka frá vökvaframlengingarkerfinu. Í Ford 1.0 Ecoboost vélinni er knastásdrifbeltið einnig smurt - í þessu tilviki með því að dýfa í olíupönnu. Hvernig smurolía er afhent á knastáslögunum fer eftir því hvort vélin er með botn- eða efsta bol - sá fyrrnefndi fær hana venjulega með rifa frá aðallegum sveifarásar og sá síðarnefndi með rifi tengdur við neðri aðalrif. eða óbeint, með sérstakri sameiginlegri rás í hausnum eða í knastásnum sjálfum, og ef það eru tveir stokkar er þetta margfaldað með tveimur.

Hönnuðir leitast við að búa til kerfi þar sem lokar eru smurðir við nákvæmlega stýrða flæðishraða til að koma í veg fyrir flóð og olíuleka um lokastýringar í strokkunum. Viðbótar flækjustig bætist við með tilvist vökvalyfta. Grjót, óregla er smurt í olíubaði eða með því að úða í smáböð eða með rásum þar sem olía fer frá aðalrásinni.

Varðandi sívala veggi og stimpla pils, þá eru þau að fullu eða að hluta smurð með olíu sem kemur út og dreifist í sveifarhúsinu frá neðri tengistönginni. Styttri vélar eru hannaðar þannig að strokkar þeirra fá meiri olíu frá þessum upptökum vegna þess að þeir hafa stærra þvermál og eru nær sveifarásinni. Í sumum vélum draga strokkaveggirnir viðbótarolíu úr hliðarholu í tengistangarhúsinu, sem venjulega er beint að hliðinni þar sem stimpillinn beitir meiri hliðarþrýstingi á hólkinn (það sem stimplinn beitir þrýstingi við brennslu við notkun). ... Í V-laga vélum er algengt að sprauta olíu frá tengistöng sem færist í gagnstæða strokka á strokkavegginn svo að topphliðin sé smurð og síðan dregin til botns. Hér er rétt að geta þess að þegar um er að ræða turbóhreyfla, fer olía inn í legu þeirra síðarnefndu um aðalolíurásina og leiðsluna. Hins vegar nota þeir oft aðra rás sem beinir olíuflæðinu að sérstökum stútum sem beint er að stimplunum, sem eru hannaðir til að kæla þá. Í þessum tilfellum er olíudælan mun öflugri.

Í þurrkarkerfum tekur olíudælan við olíu úr sérstökum olíutanki og dreifir henni á sama hátt. Aðstoðardælan sogar olíu / loftblönduna frá sveifarhúsinu (þannig að það verður að hafa mikla getu), sem fer í gegnum tækið til að aðgreina það síðarnefnda og koma því aftur í lónið.

Smurningarkerfið getur einnig innihaldið ofn til að kæla olíuna í þyngri vélum (þetta var algengt fyrir eldri vélar sem nota einfaldar steinefnaolíur) eða varmaskipti sem eru tengdir kælikerfinu. Þetta verður rætt síðar.

Olíudælur og léttir lokar

Olíudælur, þar á meðal gírpar, henta einstaklega vel fyrir rekstur olíukerfis og eru því mikið notaðar í smurkerfi og eru í flestum tilfellum knúnar beint frá sveifarás. Annar valkostur er snúningsdælur. Undanfarið hafa einnig verið notaðar rennihjóladælur, þar á meðal útgáfur með breytilegu slagrými, sem hámarka reksturinn og þar með afköst þeirra miðað við hraða og draga úr orkunotkun.

Olíukerfi krefjast léttir lokar vegna þess að við mikinn hraða samsvarar aukningin á magni olíudælunnar ekki magninu sem getur farið í gegnum legurnar. Þetta er vegna þess að í þessum tilvikum myndast sterkir miðflóttaöfl í burðarolíunni, sem kemur í veg fyrir að nýtt magn af olíu berist til legunnar. Að auki, með því að ræsa vélina við lágt hitastig úti eykur viðnám olíu með aukningu á seigju og lækkun á bakslagi í vélbúnaðinum, sem oft leiðir til mikilvægra gilda um olíuþrýsting. Flestir sportbílar nota olíuþrýstingsnemann og olíuhitastigann.

(að fylgja)

Texti: Georgy Kolev