מה זה גל ארכובה ברכב ואיך זה עובד
תוכן
גל ארכובה ברכב
גל ארכובה הוא חלק במנוע מכונית המונע על ידי קבוצת בוכנות. הוא מעביר מומנט לגלגל התנופה, שבתורו מסובב את גלגלי השידור. יתר על כן, הסיבוב מועבר לפירי הציר של הגלגלים המניעים.
כל המכוניות שמתחת למכסה המנוע מותקנות מנועי בעירה פנימית, מצויד במנגנון כזה. חלק זה נוצר במיוחד עבור מותג המנוע, ולא עבור דגם הרכב. במהלך הפעולה, גל הארכובה מתחכך בתכונות המבניות של מנוע הבעירה הפנימית בו הוא מותקן. לכן, בעת החלפתו, מוחות תמיד שמים לב להתפתחות של אלמנטים משפשפים ולמה זה הופיע.
איך נראה גל הארכובה, היכן הוא ממוקם ואיזה תקלות יש?
היסטוריית גל ארכובה
כמוצר עצמאי, גל הארכובה לא הופיע בן לילה. בתחילת הדרך הופיעה טכנולוגיית הארכובה שיושמה בתחומי חקלאות שונים, כמו גם בתעשייה. לדוגמה, ארכובה המופעלים ביד שימשו כבר בשנים 202-220 לספירה. (בתקופת שושלת האן).
מאפיין ייחודי של מוצרים כאלה היה היעדר פונקציה להמרת תנועות הדדיות לסיבוביות או להיפך. מוצרים שונים שנעשו בצורת ארכובה שימשו באימפריה הרומית (מאות II-VI לספירה). כמה שבטים של מרכז וצפון ספרד (Celtiberians) השתמשו בטחנות יד צירים, שעבדו על העיקרון של ארכובה.
במדינות שונות, טכנולוגיה זו שופרה והשתמשו בה במכשירים שונים. רבים מהם שימשו במנגנוני סיבוב גלגלים. בסביבות המאה ה-15 החלה תעשיית הטקסטיל להשתמש בתופי ארכובה שעליהם מלופפים פקעות של חוט.
אבל הארכובה לבדה לא מספקת סיבוב. לכן, יש לשלב אותו עם אלמנט נוסף שיספק את ההמרה של תנועות הדדיות לסיבוב. המהנדס הערבי אל-ג'זארי (חי מ-1136 עד 1206) המציא גל ארכובה מן המניין, שבעזרת מוטות חיבור היה מסוגל לבצע טרנספורמציות כאלה. הוא השתמש במנגנון זה במכונות שלו כדי להעלות מים.
על בסיס מכשיר זה פותחו בהדרגה מנגנונים שונים. לדוגמה, בן דורו של לאונרדו דה וינצ'י, קורנליס קורנליזון, בנה מנסרה שהופעלה על ידי טחנת רוח. בו, גל הארכובה יבצע את הפונקציה ההפוכה בהשוואה לגל הארכובה במנוע הבעירה הפנימית. בהשפעת הרוח הסתובב הפיר, שבעזרת מוטות חיבור וארכובה המיר תנועות סיבוביות לתנועות הדדיות והניע את המסור.
ככל שהתעשייה התפתחה, גל ארכובה צבר יותר ויותר פופולריות בשל הרבגוניות שלהם. המנוע היעיל ביותר עד כה מבוסס על המרת תנועה הדדית לתנועה סיבובית, המתאפשרת הודות לגל הארכובה.
למה נועד גל ארכובה?
כפי שאתה יודע, ברוב מנועי הבעירה הפנימית הקלאסית (על איך מנועי בעירה פנימית אחרים יכולים לעבוד, קרא במאמר אחר) קיים תהליך של הפיכת תנועות הדדיות לתנועה סיבובית. בבלוק הצילינדר מותקנות בוכנות עם מוטות חיבור. כאשר תערובת של אוויר ודלק נכנסת לצילינדר ונדלקת על ידי ניצוץ, הרבה אנרגיה משתחררת. גזים מתרחבים דוחפים את הבוכנה לכיוון המרכז התחתון התחתון.
כל הגלילים מותקנים על מוטות חיבור, אשר בתורם מחוברים למגזיני מוט החיבור של גל הארכובה. בשל העובדה שרגע ההפעלה של כל הצילינדרים שונה, מתבצעת השפעה אחידה על מנגנון הארכובה (תדר הרטט תלוי במספר הצילינדרים במנוע). זה גורם לגל הארכובה להסתובב ברציפות. תנועת הסיבוב מועברת לאחר מכן לגלגל התנופה, וממנה דרך המצמד לתיבת ההילוכים ולאחר מכן לגלגלי ההנעה.
אז גל הארכובה נועד להמיר כל מיני תנועות. חלק זה תמיד נוצר בצורה מדויקת ביותר, שכן ניקיון הסיבוב של פיר הכניסה בתיבת ההילוכים תלוי בסימטריה ובזווית הנטייה המכוילת של הארכובות ביחס אחד לשני.
חומרים מהם עשוי גל הארכובה
לייצור גל ארכובה משתמשים בפלדה או ברזל רקיע. הסיבה היא שהחלק נמצא בעומס כבד (מומנט גבוה). לכן חלק זה חייב להיות בעל חוזק וקשיחות גבוהה.
לייצור שינויי ברזל יצוק משתמשים ביציקה ושינויי פלדה מזויפים. כדי לתת את הצורה האידיאלית משתמשים במחרטות, הנשלטות על ידי תוכניות אלקטרוניות. לאחר שהמוצר מקבל את הצורה הרצויה הוא משייף אותו, וכדי להפוך אותו לחזק יותר הוא מעובד באמצעות טמפרטורות גבוהות.
מבנה גל ארכובה
גל הארכובה מותקן בחלקו התחתון של המנוע, ישירות מעל אבן השמן, ומורכב מ:
- היומן הראשי - החלק התומך של החלק שעליו מותקן המסב הראשי של ארכובה המנוע;
- יומן מוט חיבור - עצירות למוטות חיבור;
- לחיים - חבר את כל כתבי העת של מוטות החיבור לעיקריים;
- הבוהן - חלק היציאה של גל הארכובה, עליו קבוע גלגלת כונן מנגנון חלוקת הגז (תזמון);
- שוק - החלק הנגדי של הפיר, אליו מחובר גלגל התנופה, המניע את הילוכי תיבת ההילוכים, המתנע מחובר אליו גם;
- משקולות נגד - משמשות לשמירה על איזון במהלך תנועות ההדדיות של קבוצת הבוכנות והסרת עומסי הכוח הצנטריפוגלי.
כתבי העת העיקריים הם ציר גל הארכובה, ומוטות החיבור תמיד נעקרים לסירוגין בכיוון ההפוך זה מזה. חורים עשויים באלמנטים אלה כדי לספק נפט למסבים.
ארכובה של גל ארכובה היא מכלול המורכב משתי לחיים ויומן מוט חיבור אחד.
בעבר הותקנו במכוניות שינויים טרומיים של ארכובה. כל המנועים כיום מצוידים בפיר ארכובה מקשה אחת. הם עשויים מפלדה בעלת חוזק גבוה על ידי פרזול ואז הפעלת מחרטות. אפשרויות פחות יקרות מיוצרות מברזל יצוק באמצעות יציקה.
הנה דוגמה ליצירת גל ארכובה מפלדה:
לשם מה נועד חיישן גל ארכובה?
DPKV הוא חיישן הקובע את מיקום גל הארכובה ברגע מסוים. חיישן זה מותקן תמיד ברכבים עם הצתה אלקטרונית. קרא עוד אודות הצתה אלקטרונית או ללא מגע כאן.
על מנת שתערובת הדלק-אוויר תימסר לצילינדר בזמן הנכון, וגם תדליק אותו בזמן, יש לקבוע מתי כל צילינדר מבצע את המהלך המתאים. האותות מהחיישן משמשים במערכות בקרת כלי רכב אלקטרוניים שונים. אם חלק זה אינו פועל, יחידת הכוח לא תוכל להפעיל.
ישנם שלושה סוגים של חיישנים:
- אינדוקטיבי (מגנטי). מסביב לחיישן נוצר שדה מגנטי שאליו נופלת נקודת הסנכרון. תג התזמון מאפשר ליחידת הבקרה האלקטרונית לשלוח את הפולסים הרצויים למפעילים.
- חיישן אולם. יש לו עקרון פעולה דומה, רק השדה המגנטי של החיישן נקטע על ידי מסך המחובר לפיר.
- אופטיקה. דיסק שיניים משמש גם לסנכרון האלקטרוניקה והסיבוב של גל הארכובה. רק במקום שדה מגנטי, משתמשים בשטף זוהר הנופל על המקלט מהנורית. הדחף שהולך ל- ECU נוצר ברגע של הפרעה של שטף האור.
למידע נוסף אודות המכשיר, עקרון הפעולה והתקלות בחיישן מיקום גל הארכובה, קרא בביקורת נפרדת.
צורת גל ארכובה
צורת גל הארכובה תלויה במספר ובמיקום הגלילים, בסדר פעולתם ובמשיכות המבוצעות על ידי קבוצת הבוכנה גליל. בהתאם לגורמים אלו, גל הארכובה יכול להיות עם מספר אחר של כתבי-עת של מוטות חיבור. ישנם מנועים בהם העומס מכמה מוטות חיבור פועל על צוואר אחד. דוגמה ליחידות כאלה היא מנוע בעירה פנימית בצורת V.
יש לייצר חלק זה כך שבמהלך סיבוב במהירות גבוהה רטט ממוזער ככל האפשר. ניתן להשתמש במשקולות נגד בהתאם למספר מוטות החיבור ולסדר בו נוצרים התפרצויות גל הארכובה, אך ישנם גם שינויים ללא אלמנטים אלה.
כל פירי הארכובה מתחלקים לשתי קטגוריות:
- גל ארכובה עם תמיכה מלאה. מספר העיתונים העיקריים גדל באחד בהשוואה למוט החיבור. זאת בשל העובדה כי בצידי כל יומן מוט חיבור ישנם תומכים, המשמשים גם כציר מנגנון הארכובה. פסי ארכובה אלה משמשים לרוב מכיוון שהיצרן יכול להשתמש בחומר קל, המשפיע על יעילות המנוע.
- גל ארכובה נושאות חלקית. בחלקים כאלה, כתבי העת העיקריים קטנים יותר ממוט החיבור. חלקים כאלה עשויים ממתכות עמידות יותר, כך שהן לא מתעוותות ונשברות במהלך הסיבוב. עם זאת, עיצוב זה מגדיל את משקל הפיר עצמו. בעיקרון, נעשה שימוש בפירי ארכובה כאלה במנועים במהירות נמוכה של המאה הקודמת.
שינוי התמיכה המלאה הוכיח את עצמו כקל ואמין יותר, ולכן משתמשים בו במנועי בעירה פנימית מודרנית.
איך עובד גל ארכובה במנוע רכב
לשם מה גל ארכובה? תנועת המכונית בלתי אפשרית בלעדיה. החלק עובד על עקרון הסיבוב של דוושות האופניים. רק מנועי מכוניות משתמשים במוטות חיבור רבים יותר.
גל הארכובה פועל באופן הבא. תערובת דלק אוויר נדלקת בגליל המנוע. האנרגיה שנוצרת דוחפת את הבוכנה החוצה. זה מניע מוט חיבור המחובר לארכובה של גל הארכובה. חלק זה מבצע תנועה סיבובית מתמדת סביב ציר גל הארכובה.
ברגע זה, חלק אחר הממוקם בחלקו הנגדי של הציר נע בכיוון ההפוך ומוריד את הבוכנה הבאה לתוך הגליל. התנועה המחזורית של אלמנטים אלה מובילה לסיבוב אחיד של גל הארכובה.
אז תנועת הדדיות מומרת לתנועה סיבובית. המומנט מועבר לגלגלת העיתוי. הפעלת כל מנגנוני המנוע תלויה בסיבוב גל הארכובה - משאבת המים, משאבת השמן, הגנרטור ותוספים אחרים.
בהתאם לשינוי המנוע, יכול להיות מאחד עד 12 ארכובה (אחד לכל צילינדר).
לפרטים על עקרון פעולתו של מנגנון הארכובה ומגוון השינויים בהם, עיין בסרטון:
בעיות ופתרונות גל הארכובה הפוטנציאליים
גל הארכובה אמנם עשוי ממתכת עמידה, אך הוא עלול להיכשל בגלל לחץ מתמיד. חלק זה נתון ללחץ מכני מקבוצת הבוכנות (לפעמים הלחץ על ארכובה אחת יכול להגיע לעשרה טונות). בנוסף, במהלך הפעלת המנוע הטמפרטורה בתוכו עולה לכמה מאות מעלות.
להלן כמה מהסיבות לפירוק של חלק מרכיב במנגנון הארכובה.
בריון של צוואר ארכובה של ארכובה
שחיקת כתבי העת של מוטות החיבור הינה תקלה שכיחה, שכן כוח חיכוך נוצר ביחידה זו בלחץ גבוה. כתוצאה מעומסים כאלה מופיעים פעולות על המתכת אשר מעכבות את התנועה החופשית של המסבים. מסיבה זו, גל הארכובה מתחמם בצורה לא אחידה ועלול להתעוות לאחר מכן.
התעלמות מבעיה זו רצופה לא רק בתנודות חזקות במנוע. התחממות יתר של המנגנון מובילה להרסו ובתגובת שרשרת את המנוע כולו.
הבעיה נפתרת באמצעות טחינת סיכות הארכובה. במקביל, קוטרם יורד. כדי להבטיח שגודל האלמנטים הללו יהיה זהה בכל הארכובים, יש לבצע הליך זה אך ורק במחרטות מקצועיות.
מכיוון שלאחר ההליך הפערים הטכניים של החלק הולכים וגדלים, לאחר עיבוד מותקן עליהם תוספת מיוחדת כדי לפצות על השטח שנוצר.
התקף מתרחש עקב מפלס שמן נמוך בארכובה המנוע. כמו כן, איכות חומר הסיכה משפיעה על הופעת תקלה. אם לא מחליפים את השמן בזמן, הוא מתעבה, ממנו לא מצליחה משאבת השמן ליצור את הלחץ הנדרש במערכת. תחזוקה בזמן תאפשר למנגנון הארכובה לעבוד לאורך זמן.
חתך מפתח כננת
מפתח הארכובה מאפשר העברת מומנט מהפיר אל גלגל ההנעה. שני אלמנטים אלה מצוידים בחריצים אליהם מוכנס טריז מיוחד. בגלל חומר לא איכותי ועומס כבד, ניתן לחתוך חלק זה במקרים נדירים (למשל, כאשר המנוע נתקע).
אם חריצי הגלגלת וה- KShM אינם שבורים, זה מספיק פשוט להחליף את המפתח הזה. במנועים ישנים יתכן והליך זה לא יביא את התוצאה הרצויה בגלל תגובה חריפה בחיבור. לכן, הדרך היחידה לצאת מהמצב היא להחליף חלקים אלה בחדשים.
בלאי חור אוגן
אל גל הארכובה מחובר אוגן עם מספר חורים לחיבור גלגל תנופה. עם הזמן הקנים הללו יכולים להישבר. תקלות כאלה מסווגות כלאי עייפות.
כתוצאה מהפעלת המנגנון בעומסים כבדים, נוצרים מיקרוסקראקים בחלקי מתכת, שבגללם נוצרים שקעים בודדים או קבוצתיים על המפרקים.
התקלה מתבטלת על ידי חור מקדד לקוטר בריח גדול יותר. יש לבצע מניפולציה זו גם עם האוגן וגם עם גלגל התנופה.
דולף מחותם השמן
שני חותמות שמן מותקנות בכתבי העת הראשיים (אחד מכל צד). הם מונעים דליפת נפט מתחת למסבים הראשיים. אם שומן עולה על רצועות התזמון, זה יקטין משמעותית את חייהם.
נזילות שמן איטום עשויות להופיע מהסיבות הבאות.
- רטט גל הארכובה. במקרה זה, החלק הפנימי של קופסת המלית נשחק והיא לא מתאימה היטב לצוואר.
- זמן השבתה ארוך בקור. אם המכונה נותרת ברחוב לאורך זמן, אטם השמן מתייבש ומאבד מגמישותו. ובגלל הכפור, הוא מדובב.
- איכות החומר. לחלקי התקציב חיי עבודה נמוכים תמיד.
- שגיאת התקנה. רוב המכונאים יתקינו עם פטיש, ויניעו את אטם השמן בעדינות אל הפיר. על מנת שהחלק יתפקד זמן רב יותר, ממליץ היצרן להשתמש בכלי המיועד להליך זה (שדרה למסבים ולאטמים).
לרוב, אטמי שמן נשחקים במקביל. עם זאת, אם יש צורך להחליף רק אחד, יש לשנות גם את השני.
תקלה בחיישן גל הארכובה
חיישן אלקטרומגנטי זה מותקן על המנוע כדי לסנכרן את פעולת המזרק ומערכת ההצתה. אם הוא פגום, לא ניתן להפעיל את המנוע.
חיישן גל הארכובה מזהה את מיקום הארכובה במרכז המת של הגליל הראשון. בהתבסס על פרמטר זה, יחידת הבקרה האלקטרונית של הרכב קובעת את רגע הזרקת הדלק לכל צילינדר ואת אספקת הניצוץ. עד שמתקבל דופק מהחיישן, לא נוצר ניצוץ.
אם חיישן זה נכשל, הבעיה נפתרת על ידי החלפתו. יש לבחור רק את הדגם שפותח עבור סוג זה של מנוע, אחרת הפרמטרים של מיקום גל הארכובה לא יתאימו למציאות, ומנוע הבעירה הפנימית לא יפעל כראוי.
שירות גל ארכובה
אין במכונית חלקים שאינם זקוקים לבדיקה, תחזוקה או החלפה תקופתית. אותו דבר לגבי גל ארכובה. מכיוון שחלק זה נמצא כל הזמן בעומס כבד, הוא נשחק (הדבר קורה במיוחד אם המנוע חווה לעתים קרובות רעב שמן).
כדי לבדוק את מצב גל הארכובה, יש להסירו מהבלוק.
גל הארכובה מוסר ברצף הבא:
- ראשית עליך לנקז את השמן;
- לאחר מכן, עליך להסיר את המנוע מהמכונית, ואז כל האלמנטים שלו מנותקים ממנו;
- גוף מנוע הבעירה הפנימית מתהפך עם המזרן;
- בתהליך פירוק הר הארכובה, יש לזכור את המיקום של מכסי הנושא העיקריים - הם שונים;
- מכסי התמיכה או המסבים העיקריים מפורקים;
- טבעת O האחורית מוסרת והחלק מוסר מהגוף;
- כל המסבים העיקריים מוסרים.
לאחר מכן, אנו בודקים את גל הארכובה - באיזה מצב הוא.
תיקון ועלות גל ארכובה פגום
גל הארכובה הוא חלק קשה ביותר לתיקון. הסיבה היא שחלק זה פועל בסל"ד גבוה בעומסים כבדים. לכן, חלק זה חייב להיות בעל גיאומטריה מושלמת. ניתן להשיג זאת רק באמצעות ציוד בעל דיוק גבוה.
אם יש צורך בקרקע את גל הארכובה עקב הופעת כתמים ונזקים אחרים, עבודה זו חייבת להתבצע על ידי טכנאי מקצועי באמצעות ציוד מיוחד. כדי לשחזר גל ארכובה שחוק, בנוסף לטחינה, הוא צריך:
- ניקוי הערוצים;
- החלפת מיסבים;
- טיפול בחום;
- מְאַזֵן.
באופן טבעי, עבודה כזו יכולה להתבצע רק על ידי מומחים מוסמכים מאוד, והם ייקחו הרבה כסף עבור זה (העבודה מתבצעת על ציוד יקר). אבל זה רק קצה הקרחון. לפני שהמאסטר מתחיל לתקן את גל הארכובה, יש להסיר אותו מהמנוע, ולאחר מכן להתקין אותו בצורה נכונה. וזה בזבוז נוסף על עבודתו של שומר.
העלות של כל העבודות הללו תלויה במחיר המאסטר. יש להבהיר זאת באזור שבו מתבצעות עבודות כאלה.
זה לא הגיוני לתקן רק את גל הארכובה בעת פירוק מלא של המנוע, ולכן עדיף לשלב מיד הליך זה עם שיפוץ מנוע הבעירה הפנימית. במקרים מסוימים, קל יותר לקנות מנוע חוזה (מיובא ממדינה אחרת שלא מתחת למכסה המנוע של מכונית וללא ריצה בשטח המדינה הזו) ולהתקין אותו במקום הישן.
אלגוריתם לבדיקת גל הארכובה:
כדי לקבוע את מצבו של חלק, יש לשטוף אותו בבנזין כדי להסיר שמן שאריות מהמשטח ומתעלות השמן. לאחר השטיפה החלק נשטף במדחס.
יתר על כן, הבדיקה מתבצעת ברצף הבא:
- מתבצעת בדיקה של החלק: אין עליו שבבים, שריטות או סדקים, וגם נקבע כמה הוא נשחק.
- כל מעברי השמן מטוהרים ומטוהרים כדי לזהות חסימות אפשריות.
- אם נמצאו שריטות ושריטות בכתבי העת של מוטות החיבור, החלק כפוף לטחינה ולליטוש לאחר מכן.
- אם נמצא נזק למסבים העיקריים, יש להחליפם בחדשים.
- מתבצעת בדיקה ויזואלית של גלגל התנופה. אם יש לו נזק מכני, החלק משתנה.
- הנושא המותקן על הבוהן נבדק. במקרה של פגמים, החלק נלחץ החוצה, וחלק חדש נלחץ פנימה.
- אטימת השמן של מכסה גל הזיזים נבדקת. אם למכונית קילומטראז 'גבוה, יש להחליף את אטם השמן.
- החותם בחלק האחורי של גל הארכובה מוחלף.
- כל אטמי הגומי נבדקים ובמידת הצורך מוחלפים.
לאחר בדיקה ותחזוקה נכונה החלק מוחזר למקומו והמנוע מורכב בסדר הפוך. לאחר השלמת ההליך, גל הארכובה אמור להסתובב בצורה חלקה, ללא מאמץ רב או זעזועים.
שחיקה של גל ארכובה
לא משנה מאיזה חומר עשוי גל הארכובה, במוקדם או במאוחר נוצרת עליו אימון. בשלבי הבלאי המוקדמים ביותר, כדי להאריך את חיי העבודה של חלק, הוא טחון. מכיוון שגל הארכובה הוא חלק שחייב להיות מעוצב בצורה מושלמת, תהליך השחזה והליטוש חייב להתבצע על ידי מפנה בעל ניסיון ומנוסה.
הוא יעשה את כל העבודה לבד. רק רכישת מיסבי מוט חיבור לתיקון (הם עבים יותר משל המפעל) תלויה בבעל הרכב. חלקי התיקון שונים בעובי שלהם, ויש גדלים 1,2 ו 3. בהתאם לכמה פעמים גל הארכובה נטחן או במידת הבלאי שלו, החלקים המתאימים נרכשים.
לפרטים נוספים אודות פונקציית DPKV ואבחון התקלות בה, עיין בסרטון:
סרטון על הנושא
בנוסף, צפה בסרטון כיצד משחזר גל הארכובה:
שאלות ותשובות:
איפה גל הארכובה? חלק זה ממוקם בבית המנוע מתחת לגוש הצילינדר. מוטות חיבור עם בוכנות בצד הנגדי מחוברים לצווארי מנגנון הארכובה.
מהו שם נוסף לארכובה? גל ארכובה הוא שם מקוצר. שמו המלא של החלק הוא גל ארכובה. יש לו צורה מורכבת, שהאלמנטים האינטגרליים שלהם הם מה שמכונה ברכיים. שם נוסף הוא הברך.
מה מניע את גל הארכובה? גל הארכובה מחובר לגלגל התנופה בו מועבר המומנט. חלק זה נועד להמיר תנועות הדדיות לתנועות סיבוביות. גל הארכובה מונע על ידי הפעלה חלופית של הבוכנות. תערובת האוויר / דלק מתלקחת בצילינדר ומזיזה את הבוכנה המחוברת לארכובה של גל הארכובה. בשל העובדה שאותם תהליכים מתרחשים בגלילים סמוכים, גל הארכובה מתחיל להסתובב.
