Երկզանգվածային (երկզանգվածային) թռչող անիվ - սկզբունք, դիզայն, շարք

Երկզանգվածի կամ երկզանգվածի ճանճի ժարգոնային անվան տակ կա մի սարք, որը կոչվում է երկզանգվածի ճանճ։ Այս սարքը թույլ է տալիս շարժիչից պտտվող մոմենտը փոխանցել փոխանցման տուփ, այնուհետև մեքենայի անիվներին: Երկզանգվածի թռչող անիվը գրավել է հանրության ուշադրությունը հաճախ սահմանափակ կյանքի տևողության պատճառով: Փոխանակումը ոչ միայն աշխատատար է, այլև պահանջում է ֆինանսական ծախսեր, քանի որ դրամապանակում կա մի քանի հարյուրից մինչև հազար եվրո: Ավտովարորդների շրջանում հաճախ կարելի է լսել այն հարցը, թե ինչի համար են օգտագործվում երկանիվ մեքենաները, երբ ժամանակին մեքենաների խնդիր չկար։

Որոշ տեսություն և պատմություն

Փոխադարձ ներքին այրման շարժիչը համեմատաբար բարդ մեքենա է, որի աշխատանքը փուլային ընդհատվում է։ Այդ պատճառով ծնկաձև լիսեռին միացված է թռչող անիվ, որի խնդիրն է կուտակել բավարար կինետիկ էներգիա՝ սեղմման հարվածների ժամանակ պասիվ դիմադրությունները հաղթահարելու համար (ոչ աշխատանքային): Սա, ի թիվս այլ բաների, ապահովում է շարժիչի պահանջվող միատեսակությունը: Շարժիչը ավելի հավասարակշռված է աշխատում, որքան ավելի շատ բալոններ ունենա շարժիչը կամ ավելի մեծ (ծանր) թռչող անիվը: Այնուամենայնիվ, ավելի ծանր թռչող անիվը նվազեցնում է շարժիչի գոյատևումը և նվազեցնում արագ պտտվելու պատրաստակամությունը: Այս երեւույթը կարելի է դիտարկել, օրինակ, 1,4 TDi կամ 1,2 HTP շարժիչով։ Ավելի հզոր թռչող անիվով այս երեք մխոց շարժիչներն ավելի դանդաղ են աշխատում և նույնպես դանդաղեցնում են արագությունը: Այս վարքագծի թերությունը, օրինակ, արագության ավելի դանդաղ փոփոխությունն է: Թռիչքի չափի վրա լրացուցիչ ազդում է բալոնների բաղադրությունը (ներդիր, պատառաքաղ կամ բռնցքամարտիկ): Հակառակ գլանաձև շարժիչը սկզբունքորեն շատ ավելի հավասարակշռված է, քան, օրինակ, գծային չորս մխոցային շարժիչը: Հետևաբար, այն ունի նաև ավելի փոքր թռչող անիվ, քան համեմատելի ներկառուցված չորս մխոցային շարժիչը: Թռիչքի չափերը նույնպես ազդում են այրման սկզբունքի վրա, օրինակ՝ ժամանակակից դիզելային շարժիչներին գրեթե միշտ անհրաժեշտ է թռչել։ Համեմատած բենզինի գործընկերների հետ, դիզելային շարժիչները սովորաբար ունեն շատ ավելի բարձր սեղմման գործակից, որից բարձր նրանք սպառում են զգալիորեն ավելի շատ աշխատանք՝ պտտվող պտտվող անիվի կինետիկ էներգիա:

Պտտվող ճոճանակում կապված Ek կինետիկ էներգիան հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

Ek = 1/2·J ω2

(որտեղ J պտտման առանցքի նկատմամբ մարմնի իներցիայի պահն է, ω մարմնի պտտման անկյունային արագությունն է):

Հավասարակշռության լիսեռները նաև օգնում են վերացնել անհավասար վազքը, սակայն դրանք շարժման մեջ դնելու համար պահանջում են որոշակի մեխանիկական աշխատանք: Բացի անհավասարությունից, չորս ժամանակաշրջանների պարբերական կրկնությունը հանգեցնում է նաև ոլորման թրթռումների, որոնք բացասաբար են անդրադառնում շարժիչի և փոխանցման տուփի վրա: Ներքին այրման շարժիչի նորմալ իներցիոն զանգվածը բաղկացած է կռունկի մեխանիզմի մասերի իներցիոն զանգվածներից (հավասարակշռության լիսեռներ), թռչող անիվից և կալանքից։ Սակայն դա բավարար չէ հզոր և հատկապես քիչ գլանաձև դիզելային շարժիչների դեպքում անցանկալի թրթռումները վերացնելու համար։ Հետևաբար, փոխանցման տուփը և ամբողջ շարժիչ համակարգը պետք է պաշտպանված լինեն այս անբարենպաստ ազդեցություններից, քանի որ չափից ավելի ռեզոնանսը կարող է առաջանալ որոշակի արագության դեպքում, որը դրսևորվում է ծնկաձև լիսեռի և փոխանցման տուփի վրա ավելորդ սթրեսով, մարմնի տհաճ թրթռումներով, ինչպես նաև մեքենայի բզզոցով: ինտերիեր. Սա հստակ երևում է ստորև ներկայացված գծապատկերից, որը ցույց է տալիս շարժիչի և փոխանցման տուփի թրթռման ամպլիտուդը սովորական և երկզանգվածի թռչող անիվով: Շարժիչի ելքի վրա ծնկաձև լիսեռի տատանումները և փոխանցման տուփի մուտքի տատանումները ունեն գրեթե նույն ամպլիտուդները և հաճախականությունները: Որոշակի արագությունների դեպքում այս տատանումները համընկնում են, ինչի արդյունքում առաջանում են այդ անցանկալի ռիսկերն ու դրսևորումները:

Հայտնի է, որ դիզելային շարժիչները զգալիորեն ավելի ամուր են, քան բենզինային շարժիչները, ուստի դրանց մասերը ավելի ծանր են (կռունկի մեխանիզմ, միացնող ձողեր և այլն): Նման շարժիչի չափագրումն ու հավասարակշռումը իսկապես բարդ խնդիր է, որի լուծումը բաղկացած է մի շարք ինտեգրալներից և ածանցյալներից։ Համառոտ, ներքին այրման շարժիչը կազմված է մի շարք բաղադրիչներից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր քաշն ու կոշտությունը, որոնք միասին կազմում են ոլորող աղբյուրների համակարգ։ Նյութական մարմինների նման համակարգը, որոնք միացված են զսպանակներով, աշխատանքի ընթացքում (բեռի տակ) հակված են տատանվելու տարբեր հաճախականություններով։ Տատանումների հաճախականությունների առաջին նշանակալի գոտին գտնվում է 2-10 Հց միջակայքում: Այս հաճախականությունը կարելի է բնական համարել և գործնականում չի ընկալվում մարդու կողմից։ Երկրորդ հաճախականության տիրույթը գտնվում է 40-80 Հց միջակայքում, և մենք այդ թրթռումները ընկալում ենք որպես թրթռումներ, իսկ աղմուկը որպես մռնչյուն։ Դիզայներների խնդիրն է վերացնել այդ ռեզոնանսը (40-80 Հց), ինչը գործնականում նշանակում է տեղափոխվել այնպիսի վայր, որտեղ մարդը շատ ավելի քիչ տհաճ է (մոտ 10-15 Հց):

Մեքենան պարունակում է մի քանի մեխանիզմներ, որոնք վերացնում են տհաճ թրթռումները և աղմուկը (լուռ բլոկներ, ճախարակներ, աղմուկի մեկուսացում), իսկ հիմքում դասական սովորական սկավառակի շփման կալանք է: Բացի ոլորող մոմենտ փոխանցելուց, նրա խնդիրն է նաև թուլացնել ոլորող թրթռումները: Այն պարունակում է զսպանակներ, որոնք անցանկալի թրթիռի դեպքում սեղմում և կլանում են իր էներգիայի մեծ մասը: Բենզինային շարժիչների մեծ մասի դեպքում մեկ կլանման հզորությունը բավարար է: Նմանատիպ կանոնը կիրառվում էր դիզելային շարժիչների համար մինչև 90-ականների կեսերը, երբ լեգենդար 1,9 TDi-ը Bosch VP պտտվող պոմպով բավարար էր սովորական կալանքով և դասական մեկ զանգվածով թռչող անիվով:

Այնուամենայնիվ, ժամանակի ընթացքում դիզելային շարժիչները սկսեցին ավելի ու ավելի մեծ հզորություն ապահովել ավելի փոքր ծավալի (բալոնների քանակի) հաշվին, առաջին պլան մղվեց դրանց շահագործման մշակույթը և, վերջապես, ոչ պակաս կարևորը, ճնշումը «սղոցի վրա». թռչող անիվ» մշակվել են նաև ավելի ու ավելի խիստ բնապահպանական չափանիշներ: Ընդհանրապես, ոլորման թրթռումային մեղմացումն այլևս չէր կարող ապահովվել դասական տեխնոլոգիայի միջոցով, և, հետևաբար, երկզանգվածով թռչող անիվների անհրաժեշտությունը դարձավ անհրաժեշտություն: Առաջին ընկերությունը, որը ներկայացրել է երկզանգվածի թռչող անիվ ZMS (Zweimassenschwungrad) LuK-ն էր: Դրա զանգվածային արտադրությունը սկսվել է 1985 թվականին, և գերմանական BMW-ն դարձավ առաջին ավտոարտադրողը, որը հետաքրքրություն ցուցաբերեց նոր սարքի նկատմամբ։ Երկզանգվածի թռչող անիվը դրանից հետո ենթարկվել է մի շարք բարելավումների, ընդ որում ZF-Sachs մոլորակային հանդերձանքը ներկայումս համարվում է ամենաառաջադեմը:

Երկզանգվածի թռչող անիվ – դիզայն և գործառույթ

Երկզանգվածի թռչող անիվը գործնականում գործում է սովորական թռչող անիվների նման, որը նաև կատարում է պտտվող թրթռումները մեղմելու գործառույթը և այդպիսով մեծապես վերացնում է անցանկալի թրթռումները և աղմուկը: Երկզանգվածի ճոճանակը դասականից տարբերվում է նրանով, որ նրա հիմնական մասը՝ ճանճը, ճկուն կերպով կապված է ծնկաձև լիսեռի հետ։ Ուստի կրիտիկական փուլում (մինչև սեղմման գագաթնակետը) այն թույլ է տալիս ծնկաձև լիսեռի որոշակի դանդաղում, իսկ հետո նորից (ընդլայնման ժամանակ) որոշակի արագացում։ Այնուամենայնիվ, թռչող անիվի արագությունը ինքնին մնում է հաստատուն, ուստի փոխանցման տուփի ելքի արագությունը նույնպես մնում է հաստատուն և առանց թրթռումների: Երկզանգվածի ճոճանակն իր կինետիկ էներգիան գծային փոխանցում է ծնկաձև լիսեռին, շարժիչի վրա ազդող ռեակցիայի ուժերը ավելի հարթ են, և այդ ուժերի գագաթնակետերը շատ ավելի ցածր են, ուստի շարժիչը նույնպես թրթռում է և ավելի քիչ ցնցում շարժիչի մնացած մասը: մարմինը. Շարժիչի կողմից առաջնային իներցիայի և փոխանցման տուփի կողմից երկրորդական իներցիայի բաժանումը մեծացնում է փոխանցման տուփի պտտվող մասերի իներցիայի պահը: Սա ռեզոնանսային տիրույթը տեղափոխում է ավելի ցածր հաճախականության (rpm) տիրույթ, քան պարապ արագությունը և, հետևաբար, դուրս է գալիս շարժիչի աշխատանքային արագությունների շրջանակից: Այս կերպ շարժիչի կողմից առաջացած ոլորանային թրթռումները անջատվում են փոխանցման տուփից, և փոխանցման տուփի աղմուկն ու մարմնի մռնչյունն այլևս չեն առաջանում: Շնորհիվ այն բանի, որ առաջնային և երկրորդային մասերը միացված են ոլորման թրթռման կափույրով, հնարավոր է օգտագործել կցորդիչ սկավառակ առանց շրջադարձային կախոցի:

Երկզանգվածի ճոճանակը ծառայում է նաև որպես այսպես կոչված շոկի կլանիչ։ Սա նշանակում է, որ այն օգնում է թուլացնել ճարմանդային հարվածները փոխանցումների փոփոխության ժամանակ (երբ շարժիչի արագությունը պետք է հավասարակշռվի անիվի արագության հետ), ինչպես նաև օգնում է ավելի սահուն մեկնարկին: Այնուամենայնիվ, երկզանգվածի ճոճանի ճկուն տարրերը (աղբյուրները) անընդհատ հոգնում են և թույլ են տալիս թռչողին ավելի լայն և հեշտ շարժվել ծնկաձև լիսեռի համեմատ: Խնդիրն առաջանում է, երբ արդեն հոգնած են՝ ամբողջությամբ դուրս են քաշվում։ Բացի զսպանակները ձգելուց, թռչող անիվի մաշվածությունը նշանակում է նաև կողպեքի անցքերի դուրս մղում: Այսպիսով, ճանճը ոչ միայն չի թուլացնում տատանումները (տատանումները), այլ, ընդհակառակը, ստեղծում է դրանք։ Ճանապարհի պտտման ծայրահեղ սահմաններում կանգառները սկսում են ի հայտ գալ, ամենից հաճախ որպես բախումներ, երբ փոխում եք փոխանցումները, մեկնարկում, պարզապես բոլոր իրավիճակներում, երբ ճարմանդը միացված է կամ անջատված է, կամ արագությունը փոխելու ժամանակ: Մաշվածությունը կցուցադրվի նաև որպես ցնցող մեկնարկ, չափազանց թրթռում և աղմուկ մոտ 2000 պտ/րոպում, կամ չափից ավելի թրթռում պարապ վիճակում: Ընդհանուր առմամբ, երկզանգվածով թռչող անիվները շատ ավելի մեծ լարվածություն են զգում ավելի քիչ գլանաձև շարժիչներում (օրինակ՝ երեք/չորս բալոններ), որտեղ անհավասարությունը շատ ավելի մեծ է, քան վեց մխոցային շարժիչներում:

Կառուցվածքային առումով, երկզանգվածի թռչող անիվը բաղկացած է առաջնային թռչող անիվից, երկրորդական թռչող անիվից, ներքին կափույրից և արտաքին կափույրից:

Ինչպե՞ս ազդել/երկարացնել երկզանգվածային թռչող սարքի կյանքը:

Թռիչքի կյանքի վրա ազդում է դրա դիզայնը, ինչպես նաև շարժիչի հատկությունները, որոնցում այն ​​տեղադրված է: Նույն արտադրողի նույն թռչնակը որոշ շարժիչների վրա անցնում է 300 կմ, իսկ որոշների վրա այն կպահանջի ընդամենը կես սպասարկում: Նախնական նպատակն էր զարգացնել երկակի զանգվածով թռչող անիվներ, որոնք կարող էին ապրել մինչև նույն տարիքը (կմ), որքան ամբողջ մեքենան: Ցավոք սրտի, իրականում ճանճը հաճախ անհրաժեշտ է փոխել շատ ավելի վաղ, շատ անգամ ավելի շուտ, քան կցորդիչի սկավառակը: Ի լրումն շարժիչի դիզայնի և բուն երկզանգվածի ճոճանակի, դիրիժորը զգալիորեն ազդում է դրա ծառայության ժամկետի վրա: Բոլոր իրավիճակները, որոնք հանգեցնում են ազդեցության փոխանցմանը այս կամ այն ​​ուղղությամբ, նվազեցնում են դրա ծառայության ժամկետը:

Երկզանգվածի ճոճանակի կյանքը երկարացնելու համար խորհուրդ չի տրվում հաճախակի վարել շարժիչը ցածր ղեկով (հատկապես 1500 rpm-ից ցածր), սեղմել ճարմանդը (ցանկալի է առանց փոխանցումներ փոխելու ժամանակ) և շարժիչը (այսինքն՝ արգելակել): շարժիչը): միայն ողջամիտ արագությամբ): Հաճախ է պատահում, որ 80 կմ/ժ արագությամբ դուք միացնում եք ոչ թե երկրորդ փոխանցումը, այլ երրորդ կամ չորրորդը և աստիճանաբար անցնում ավելի ցածր փոխանցման: Որոշ արտադրողներ խորհուրդ են տալիս (այս դեպքում VW-ին), որ եթե մեքենան կայանված է անշարժ մեքենայով մեղմ ափի վրա, ապա նախ պետք է սեղմել ձեռքի արգելակը, ապա միացնել փոխանցումը (հետադարձ կամ XNUMX-րդ փոխանցումը): Հակառակ դեպքում տրանսպորտային միջոցը մի փոքր կշարժվի, և երկզանգվածի ճոճանակը կմտնի այսպես կոչված մշտական ​​խցանման մեջ՝ առաջացնելով լարվածություն (զսպանակների ձգում): Հետևաբար, խորհուրդ է տրվում չօգտագործել բլրի արագությունը, իսկ եթե այո, ապա միայն մեքենան ձեռքի արգելակով արգելակելուց հետո, որպեսզի չառաջացնի թեթև շարժում և հետագա երկարատև ծանրաբեռնվածություն՝ փակելով փոխանցման համակարգը, այսինքն՝ երկզանգվածով թռչող անիվը։ . Կցորդիչի սկավառակի ջերմաստիճանի բարձրացումը ուղղակիորեն կապված է նաև երկզանգվածի ճոճանի ծառայության ժամկետի կրճատման հետ: Կցորդիչը գերտաքանում է, հատկապես ծանր կցասայլ կամ այլ մեքենա քարշակելիս, արտաճանապարհային երթևեկելիս և այլն: Կցորդիչը ինքն իրեն կբացվի, նույնիսկ եթե շարժիչը փչանա: Հարկ է նշել, որ ճարմանդային սկավառակի ճառագայթային ջերմությունը հանգեցնում է թռչող անիվի տարբեր բաղադրիչների գերտաքացմանը (հատկապես, եթե դա քսանյութի արտահոսք է), ինչը հետագայում բացասաբար է անդրադառնում ծառայության ժամկետի վրա:

Վերանորոգում - երկզանգվածի անիվի փոխարինում և սովորական թռչող անիվով փոխարինում

Չկա այնպիսի բան, ինչպիսին է չափից ավելի մաշված ճանճը վերանորոգելը: Վերանորոգումը ներառում է ճանավի փոխարինումը ճարմանդային սարքի հետ միասին (շերտեր, սեղմման զսպանակներ, առանցքակալներ): Ամբողջ վերանորոգումը բավականին աշխատատար է (մոտ 8-10 ժամ), երբ անհրաժեշտ է ապամոնտաժել փոխանցումատուփը, իսկ երբեմն նույնիսկ շարժիչը: Իհարկե, չպետք է մոռանալ ֆինանսների մասին, որտեղ ամենաէժան թռչող անիվները վաճառվում են մոտ 400 եվրոյով, ամենաթանկը՝ 2000 եվրոյից ավելի։ Ինչու՞ փոխել ճարմանդային սկավառակը, որը դեռ լավ վիճակում է: Բայց պարզապես այն պատճառով, որ ճարմանդային սկավառակի սպասարկումը ժամանակի հարց է, երբ այն կվերանա, և այս ժամանակատար գործընթացը, որը մի քանի անգամ ավելի թանկ է, քան ճարմանդային սկավառակը, պետք է կրկնվի: Թռչող անիվը փոխարինելիս լավ գաղափար է տեսնել, թե արդյոք կա ավելի բարդ տարբերակ, որը կարող է ավելի շատ կիլոմետրեր վարել.

Շատ հաճախ դուք կարող եք տեղեկություններ գտնել երկզանգվածի ճոճանակը դասականով փոխարինելու մասին, որն օգտագործում է ոլորման կափույրով լամելներ: Ինչպես արդեն նշվել է նախորդ հոդվածներում, բացի հարմար գործառույթներից, երկզանգվածի ճոճանակը կատարում է նաև շրջադարձային թրթռման կափույրի գործառույթ, ինչը բացասաբար է անդրադառնում շարժիչի (լեռնաձիգ լիսեռ) կամ փոխանցման տուփի շարժական մասերի վիճակի վրա: Որոշակի չափով, թրթռումային թուլացումը կարող է վերացվել նաև բռունցքի ափսեի միջոցով, սակայն այն չի կարող ապահովել նույն արդյունավետությունը, ինչ շատ ավելի հզոր և բարդ երկզանգվածի թռչող անիվը: Բացի այդ, եթե դա այդքան պարզ լիներ, այն վաղուց կօգտագործվեր ավտոարտադրողների և նրանց ֆինանսական ղեկավարների կողմից, ովքեր անընդհատ աշխատում են ծախսերը կրճատելու ուղղությամբ: Այսպիսով, ընդհանուր առմամբ, խորհուրդ չի տրվում փոխարինել երկզանգվածով թռչող սարքը մեկ զանգվածով:

Մի թերագնահատեք մաշված ճանճը փոխարինելը

Չափից դուրս մաշված ճոճանակի փոխարինումը հետաձգելը կտրականապես չի խրախուսվում: Բացի վերը նշված դրսևորումներից, առկա է թռչող անիվի որևէ հատվածի թուլացման (տարանջատման) վտանգ։ Բացի ինքնին թռչող անիվը ոչնչացնելուց, շարժիչը կամ փոխանցման տուփը կարող են նաև մահացու վնասվել: Ճանապարհի չափազանց մաշվածությունը նույնպես ազդում է ծնկաձև լիսեռի արագության սենսորի ճիշտ աշխատանքի վրա: Քանի որ զսպանակային տարրերը աստիճանաբար մաշվում են, թռչող անիվի երկու մասերն ավելի ու ավելի են շեղվում, մինչև դուրս են գալիս կառավարման միավորում սահմանված թույլատրելի սահմաններից: Երբեմն դա հանգեցնում է սխալի հաղորդագրության, իսկ երբեմն, ընդհակառակը, կառավարման միավորը փորձում է հարմարեցնել և կառավարել շարժիչը սխալ տվյալների հիման վրա: Սա հանգեցնում է վատ աշխատանքի և վատագույն դեպքում՝ սկզբնական խնդիրների: Այս խնդիրը հատկապես տարածված է հին շարժիչների դեպքում, որտեղ ծնկաձև լիսեռի սենսորը հայտնաբերում է շարժումը երկզանգվածի ճոճանի ելքային կողմում: Արտադրողները վերացրել են այս խնդիրը՝ փոխելով սենսորային ամրակը, ուստի նոր շարժիչներում այն ​​որոշում է ծնկաձև լիսեռի արագությունը թռչող անիվի մուտքի մոտ: