ორმასიანი (ორმასიანი) მფრინავი - პრინციპი, დიზაინი, სერია

ორმაგი მასის ან ორმაგი მასის ფრენის ჟარგონის ტერმინით, არსებობს მოწყობილობა, რომელსაც ორმაგი მასის ბორბალს უწოდებენ. ეს მოწყობილობა იძლევა ბრუნვის გადაცემას ძრავიდან გადაცემაში და შემდგომში ავტომობილის ბორბლებზე. ორმაგი მასის ბორბალმა მიიპყრო საზოგადოების ყურადღება მისი ხშირად შეზღუდული სიცოცხლის გამო. გაცვლა არა მხოლოდ შრომატევადია, არამედ მოითხოვს ფინანსურ ხარჯებს, რადგან საფულე შეიცავს რამდენიმე ასეულიდან ათას ევრომდე. ავტომობილისტებს შორის ხშირად შეგიძლიათ მოისმინოთ კითხვა, რისთვის გამოიყენება ორბორბლიანი მანქანა, როდესაც ოდესღაც მანქანებთან პრობლემა არ იყო.

ცოტა თეორია და ისტორია

ორმხრივი შიდა წვის ძრავა შედარებით რთული მანქანაა, რომლის მუშაობაც ფაზაში წყდება. ამ მიზეზით, ბორბალი უკავშირდება ამწე ლილვს, რომლის ამოცანაა საკმარისი კინეტიკური ენერგიის დაგროვება შეკუმშვის დარტყმების დროს პასიური წინააღმდეგობების დასაძლევად (არასამუშაო). ეს მიიღწევა, სხვა საკითხებთან ერთად, ძრავის საჭირო ერთგვაროვნებას. ძრავა უფრო დაბალანსებულად მუშაობს, რაც მეტი ცილინდრი აქვს ძრავას ან უფრო დიდი (მძიმე) ბორბალი. თუმცა, უფრო მძიმე ბორბალი ამცირებს ძრავის სიცოცხლისუნარიანობას და ამცირებს მის მზადყოფნას სწრაფად დატრიალებისთვის. ეს ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს, მაგალითად, 1,4 TDi ან 1,2 HTP ძრავით. უფრო მძლავრი საფრენი ბორბალით, ეს სამცილინდრიანი ძრავები უფრო ნელა მუშაობენ და ასევე ანელებენ. ამ ქცევის მინუსი არის, მაგალითად, გადაცემათა ნელი ცვლილება. მფრინავის ზომაზე დამატებით გავლენას ახდენს ცილინდრების შემადგენლობა (ხაზში, ჩანგალი ან ბოქსერი). საპირისპირო როლიკებით მოპირდაპირე როლიკებით ძრავა პრინციპში ბევრად უფრო დაბალანსებულია, ვიდრე, მაგალითად, ხაზოვანი ოთხცილინდრიანი ძრავა. აქედან გამომდინარე, მას ასევე აქვს უფრო მცირე ბორბალი, ვიდრე შესადარებელ ოთხცილინდრიან ძრავას. საფრენი ბორბლის ზომა ასევე გავლენას ახდენს წვის პრინციპზე, მაგალითად, თანამედროვე დიზელის ძრავებს თითქმის ყოველთვის სჭირდებათ ბორბალი. ბენზინის კოლეგებთან შედარებით, დიზელის ძრავებს, როგორც წესი, აქვთ გაცილებით მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტი, რომლის ზემოთ ისინი მოიხმარენ მნიშვნელოვნად მეტ სამუშაოს - მბრუნავი ბორბლის კინეტიკურ ენერგიას.

მბრუნავი ბორბალთან დაკავშირებული კინეტიკური ენერგია გამოითვლება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:

Ec = 1/2·J ω2

(სად J არის სხეულის ინერციის მომენტი ბრუნვის ღერძის მიმართ, ω არის სხეულის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე).

ბალანსის ლილვები ასევე ხელს უწყობს არათანაბარი მუშაობის აღმოფხვრას, მაგრამ მათ გასაწევად გარკვეული მექანიკური სამუშაო ჭირდება. უთანასწორობის გარდა, ოთხი პერიოდის პერიოდული გამეორება ასევე იწვევს ტორსიულ ვიბრაციას, რაც უარყოფითად მოქმედებს დისკზე და გადაცემაზე. შიდა წვის ძრავის ნორმალური ინერციული მასა შედგება ამწევი მექანიზმის ნაწილების ინერციული მასებისგან (ბალანსის ლილვები), ბორბალსა და გადაბმულობას. თუმცა, ეს არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ აღმოფხვრას არასასურველი ვიბრაცია ძლიერი და განსაკუთრებით ნაკლებად ცილინდრული დიზელის ძრავების შემთხვევაში. ამრიგად, გადაცემათა კოლოფი და მთლიანი წამყვანი სისტემა დაცული უნდა იყოს ამ მავნე ზემოქმედებისგან, რადგან გადაჭარბებული რეზონანსი შეიძლება მოხდეს გარკვეულ სიჩქარეზე, რაც იწვევს ზედმეტ დატვირთვას ამწევი და გადაცემათა კოლოფი, სხეულის უსიამოვნო ვიბრაცია და ავტომობილის ინტერიერის ხმაური. ეს ნათლად ჩანს ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაში, რომელიც აჩვენებს ძრავის ვიბრაციის ამპლიტუდას და გადაცემას ჩვეულებრივი და ორმაგი მასის ბორბლებით. ძრავის გასასვლელში ამწევი ლილვის ვიბრაცია და ტრანსმისიის შესასვლელში რხევები პრაქტიკულად ერთნაირი ამპლიტუდა და სიხშირეა. გარკვეული სიჩქარით, ეს რყევები გადაფარავს, რაც იწვევს მითითებულ არასასურველ რისკებსა და გამოვლინებებს.

საყოველთაოდ ცნობილია, რომ დიზელის ძრავები საგრძნობლად უფრო ძლიერია, ვიდრე ბენზინის ძრავები, ამიტომ მათი ნაწილები უფრო მძიმეა (ამწე მექანიზმი, შემაერთებელი წნელები და ა.შ.). ასეთი ძრავის ზომა და დაბალანსება ნამდვილად რთული პრობლემაა, რომლის გადაწყვეტა შედგება ინტეგრალების და წარმოებულების სერიისგან. მოკლედ, შიდა წვის ძრავა შედგება რამდენიმე კომპონენტისგან, თითოეულს აქვს საკუთარი წონა და სიმყარე, რომლებიც ერთად ქმნიან ტორსიული ზამბარების სისტემას. მატერიალური სხეულების ასეთი სისტემა, რომელიც დაკავშირებულია ზამბარებით, მიდრეკილია რხევისკენ სხვადასხვა სიხშირეზე მუშაობისას (დატვირთვისას). რხევის სიხშირეების პირველი მნიშვნელოვანი დიაპაზონი 2-10 ჰც-ის დიაპაზონშია. ეს სიხშირე შეიძლება ჩაითვალოს ბუნებრივად და პრაქტიკულად არ აღიქმება ადამიანის მიერ. მეორე სიხშირის დიაპაზონი 40-80 ჰც-ის დიაპაზონშია და ამ ვიბრაციებს ვიბრაციად აღვიქვამთ, ხმაურს კი ღრიალად. დიზაინერების ამოცანაა ამ რეზონანსის (40-80 ჰც) აღმოფხვრა, რაც პრაქტიკაში ნიშნავს გადაადგილებას ისეთ ადგილზე, სადაც ადამიანი გაცილებით ნაკლებად უსიამოვნოა (დაახლოებით 10-15 ჰც).

მანქანა შეიცავს რამდენიმე მექანიზმს, რომლებიც აღმოფხვრის უსიამოვნო ვიბრაციას და ხმაურს (ჩუმი ბლოკები, საბურავები, ხმაურის იზოლაცია), ხოლო ბირთვში არის კლასიკური ჩვეულებრივი დისკის ხახუნის გადაბმულობა. ბრუნვის გადაცემის გარდა, მისი ამოცანაა ბრუნვის ვიბრაციების შემცირებაც. იგი შეიცავს ზამბარებს, რომლებიც არასასურველი ვიბრაციის შემთხვევაში იკუმშება და შთანთქავს მისი ენერგიის უმეტეს ნაწილს. ბენზინის ძრავების უმეტესობის შემთხვევაში, ერთი გადაბმულობის შთანთქმის უნარი საკმარისია. მსგავსი წესი მოქმედებდა დიზელის ძრავებზე 90-იანი წლების შუა პერიოდებამდე, როდესაც ლეგენდარული 1,9 TDi Bosch VP მბრუნავი ტუმბოთი საკმარისი იყო ჩვეულებრივი გადაბმულობითა და კლასიკური ერთმასიანი მფრინავით.

თუმცა, დროთა განმავლობაში, დიზელის ძრავებმა დაიწყეს უფრო და უფრო მეტი ენერგიის უზრუნველყოფა ნაკლები და ნაკლები მოცულობის გამო (ცილინდრების რაოდენობა), მათი მუშაობის კულტურა წამოვიდა წინა პლანზე და, ბოლოს და ბოლოს, ზეწოლა "ხერხის ბორბალზე" ”ასევე შემუშავდა უფრო მკაცრი გარემოსდაცვითი სტანდარტები. ზოგადად, ბრუნვის ვიბრაციების ჩაქრობა კლასიკური ტექნოლოგიით ვეღარ მოხერხდა და, შესაბამისად, აუცილებლობა გახდა ორი მასის ბორბლიანი ბორბლის საჭიროება. პირველი კომპანია, რომელმაც შემოიღო ZMS (Zweimassenschwungrad) ორმაგი მასის ფრიალი იყო LuK. მისი მასობრივი წარმოება დაიწყო 1985 წელს და გერმანული BMW იყო პირველი ავტომწარმოებელი, რომელმაც დაინტერესდა ახალი მოწყობილობით. ორმაგი მასის ბორბალმა მას შემდეგ განიცადა მრავალი გაუმჯობესება, ZF-Sachs– ის პლანეტარული გადაცემათა კოლოფი ამჟამად ითვლება ყველაზე მოწინავედ.

ორმაგი მასის მფრინავი - დიზაინი და ფუნქცია

ორმაგი მასის ბორბალი პრაქტიკულად ფუნქციონირებს როგორც ჩვეულებრივი ბორბალი, რომელიც ასევე ასრულებს ბრუნვის ვიბრაციების დამამშვიდებელ ფუნქციას და ამით დიდწილად გამორიცხავს არასასურველ ვიბრაციას და ხმაურს. ორმასიანი ბორბალი კლასიკურისგან განსხვავდება იმით, რომ მისი ძირითადი ნაწილი - ბორბალი - მოქნილად არის დაკავშირებული ამწე ლილვთან. ამიტომ, კრიტიკულ ფაზაში (შეკუმშვის პიკამდე) ის იძლევა ამწე ლილვის გარკვეულ შენელებას, შემდეგ კი (გაფართოების დროს) გარკვეულ აჩქარებას. თუმცა, თავად მფრინავის სიჩქარე რჩება მუდმივი, ამიტომ სიჩქარე გადაცემათა კოლოფის გამომავალზე ასევე რჩება მუდმივი და ვიბრაციის გარეშე. ორმაგი მასის მფრინავი თავის კინეტიკურ ენერგიას ხაზობრივად გადასცემს ამწე ლილვზე, თავად ძრავზე მოქმედი რეაქციის ძალები უფრო გლუვია და ამ ძალების მწვერვალები გაცილებით დაბალია, ამიტომ ძრავა ასევე ვიბრირებს და ნაკლებად რყევს ძრავის დანარჩენ ნაწილს. სხეული. ძრავის მხარეს პირველად ინერციად და გადაცემათა კოლოფის მხარეს მეორად ინერციად დაყოფა ზრდის გადაცემათა კოლოფის მბრუნავი ნაწილების ინერციის მომენტს. ეს გადააადგილებს რეზონანსულ დიაპაზონს დაბალ სიხშირეზე (rpm) დიაპაზონში, ვიდრე უსაქმურ სიჩქარეზე და, შესაბამისად, სცილდება ძრავის მუშაობის სიჩქარის დიაპაზონს. ამგვარად, ძრავის მიერ წარმოქმნილი ბრუნვის ვიბრაციები განცალკევებულია ტრანსმისიისგან და გადაცემის ხმაური და სხეულის ღრიალი აღარ ხდება. გამომდინარე იქიდან, რომ პირველადი და მეორადი ნაწილები დაკავშირებულია ტორსიული ვიბრაციის დამჭერით, შესაძლებელია გადაბმულობის დისკის გამოყენება ბრუნვის საკიდის გარეშე.

ორმასიანი მფრინავი ასევე ე.წ. ამორტიზატორის ფუნქციას ასრულებს. ეს ნიშნავს, რომ ეს ხელს უწყობს გადაჭიმვის დარტყმის შერბილებას სიჩქარის გადაცემის დროს (როდესაც ძრავის სიჩქარე უნდა იყოს დაბალანსებული ბორბლის სიჩქარესთან) და ასევე ხელს უწყობს გამარტივებას. თუმცა, ელასტიური ელემენტები (ზამბარები) ორმაგი მასის ბორბალში მუდმივად იღლება და საშუალებას აძლევს ბორბალს უფრო ფართო და ადვილად გადაადგილდეს ამწე ლილვთან შედარებით. პრობლემა მაშინ ჩნდება, როცა უკვე დაღლილები არიან – მთლიანად გამოყვანილია. ზამბარების გაჭიმვის გარდა, ბუნაჟის ცვეთა ასევე ნიშნავს საკეტის ქინძისთავების ხვრელების ამოღებას. ამრიგად, მფრინავი არა მხოლოდ არ ასუსტებს რხევებს (რხევებს), არამედ, პირიქით, ქმნის მათ. საფრენი ბორბლის ბრუნვის უკიდურეს საზღვრებზე გაჩერებები ჩნდება, ყველაზე ხშირად მუწუკების სახით გადაცემის გადაცემისას, დაწყებისას, მხოლოდ ყველა სიტუაციაში, როდესაც ბლოკირება ჩართულია ან გამორთულია, ან სიჩქარის შეცვლისას. აცვიათ ასევე გამოჩნდება როგორც აჩქარებული გაშვება, გადაჭარბებული ვიბრაცია და ხმაური დაახლოებით 2000 rpm-ზე, ან გადაჭარბებული ვიბრაცია უმოქმედობის დროს. ზოგადად, ორმაგი მასის მფრინავები განიცდიან ბევრად მეტ სტრესს ნაკლებად ცილინდრულ ძრავებში (მაგ. სამი/ოთხი ცილინდრი), სადაც უთანასწორობა გაცილებით მეტია, ვიდრე ექვსცილინდრიან ძრავებში.

სტრუქტურულად, ორმაგი მასის ბორბალი შედგება პირველადი ბორბალიდან, მეორადი ბორბალიდან, შიდა ამორტიზატორიდან და გარეგან დამცავიდან.

როგორ ვიმოქმედოთ / გავახანგრძლივოთ ორმაგი მასის მფრინავი ბორბლის სიცოცხლე?

Flywheel ცხოვრებაზე გავლენას ახდენს მისი დიზაინი, ისევე როგორც ძრავის თვისებები, რომელშიც ის არის დამონტაჟებული. ერთი და იგივე მწარმოებლის იგივე ბორბალი 300 კმ -ზე გადის ზოგიერთ ძრავზე, ზოგზე კი მხოლოდ ნახევარი ნაწილი დასჭირდება. თავდაპირველი განზრახვა იყო ორმაგი მასის ბორბლების შემუშავება, რომლებიც გადარჩებოდნენ იმავე ასაკამდე (კმ), როგორც მთელი მანქანა. სამწუხაროდ, სინამდვილეში, ბორბალს ხშირად სჭირდება შეცვლა ბევრად ადრე, ბევრჯერ გადაბმულობის დისკამდე. ძრავის დიზაინისა და თვით ორმაგი მასის ბორბლის გარდა, გამტარი მნიშვნელოვნად მოქმედებს მის მომსახურების ვადაზე. ყველა სიტუაცია, რომელიც იწვევს დარტყმის გადაცემას ამა თუ იმ მიმართულებით, ამცირებს მის მომსახურების ხანგრძლივობას.

ორმასიანი მფრინავის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, არ არის რეკომენდირებული ძრავის ხშირად მართვა (განსაკუთრებით 1500 ბრ/წთ-ზე ქვემოთ), ძლიერად დაჭერა გადაბმულობის (სასურველია გადაცემის შეცვლის გარეშე) და ძრავის გადართვა (მაგ. დამუხრუჭება). ძრავა). მხოლოდ გონივრული სიჩქარით). ხშირად ხდება, რომ 80 კმ/სთ სიჩქარით ჩართავთ არა მეორე გადაცემას, არამედ მესამეს ან მეოთხეს და თანდათან გადადიხართ ქვედა სიჩქარეზე). ზოგიერთი მწარმოებელი გვირჩევს (ამ შემთხვევაში VW), რომ თუ მანქანა გაჩერებულია სტაციონარული მანქანით რბილ ნაპირზე, ჯერ ხელის მუხრუჭი უნდა ამოქმედდეს, შემდეგ კი გადაცემათა კოლოფი (უკუ ან მე-XNUMX სიჩქარის გადაცემა). წინააღმდეგ შემთხვევაში, ავტომობილი ოდნავ იმოძრავებს და ორმასიანი მფრინავი მოხვდება ეგრეთ წოდებულ მუდმივ ჩაბმაში, რაც გამოიწვევს დაძაბულობას (ზამბარების დაჭიმვას). ამიტომ რეკომენდირებულია არ გამოიყენოთ ბორცვის სიჩქარე და თუ ასეა, მხოლოდ მანქანის ხელის მუხრუჭით დამუხრუჭების შემდეგ, რათა არ მოხდეს უმნიშვნელო მოძრაობა და შემდგომი ხანგრძლივი დატვირთვა - გადაცემის სისტემის დახურვა, ანუ ორმასიანი მფრინავი. . Clutch დისკის ტემპერატურის ზრდა ასევე პირდაპირ კავშირშია ორმაგი მასის მფრინავის სიცოცხლის შემცირებასთან. Clutch ზედმეტად თბება, განსაკუთრებით მძიმე მისაბმელის ან სხვა სატრანსპორტო საშუალების ბუქსირებისას, გამავლობის დროს და ა.შ. Clutch თავისთავად იბლოკება მაშინაც კი, თუ ძრავა გაფუჭებულია. უნდა აღინიშნოს, რომ გადაბმულობის დისკიდან გამოსხივებული სიცხე იწვევს მფრინავის ბორბლის სხვადასხვა კომპონენტის გადახურებას (განსაკუთრებით თუ ეს არის საპოხი მასალის გაჟონვა), რაც კიდევ უფრო უარყოფითად მოქმედებს მომსახურების ხანგრძლივობაზე.

შეკეთება - ორმასიანი საფრენი ბორბლის შეცვლა და ჩანაცვლება ჩვეულებრივი ბორბალით

ზედმეტად გაცვეთილი საფრენი ბორბლის შეკეთება არ არსებობს. შეკეთება გულისხმობს საფრენი ბორბლის შეცვლას გადაბმულობის აწყობასთან ერთად (ლამელები, შეკუმშვის ზამბარა, საკისრები). მთელი შეკეთება საკმაოდ შრომატევადია (დაახლოებით 8-10 საათი), როდესაც აუცილებელია გადაცემათა კოლოფის დემონტაჟი, ზოგჯერ კი ძრავა. რა თქმა უნდა, არ უნდა დავივიწყოთ ფინანსები, სადაც ყველაზე იაფფასიანი ბუნები დაახლოებით 400 ევროდ იყიდება, ყველაზე ძვირი - 2000 ევროზე მეტი. რატომ შეცვალეთ გადაბმულობის დისკი, რომელიც ჯერ კიდევ კარგ მდგომარეობაშია? მაგრამ უბრალოდ იმიტომ, რომ კლაჩის დისკის მომსახურეობისას მისი გაქრობა მხოლოდ დროის საკითხია და ეს შრომატევადი პროცესი, რომელიც რამდენჯერმე უფრო ძვირია, ვიდრე გადაბმულობის დისკი, უნდა განმეორდეს. საფრენი ბორბლის შეცვლისას კარგი იდეაა, რომ ნახოთ, არის თუ არა უფრო დახვეწილი ვერსია, რომელსაც შეუძლია გაუმკლავდეს უფრო მეტ კილომეტრს - მხარდაჭერილი და დამტკიცებული მანქანის მწარმოებლის მიერ, რა თქმა უნდა.

ძალიან ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ ინფორმაცია ორი მასიური ბორბლის კლასიკურით შეცვლის შესახებ, რომელშიც გამოიყენება ლამელები ტორსიული ამორტიზატორით. როგორც უკვე აღვნიშნეთ წინა სტატიებში, ორმაგი მასის ბორბალი, გარდა მოსახერხებელი ფუნქციებისა, ასევე ასრულებს ტორსიული ვიბრაციის ამორტიზატორის ფუნქციას, რაც უარყოფითად აისახება ძრავის (ამწევი) ან გადაცემათა კოლოფის მოძრავი ნაწილების მდგომარეობაზე. გარკვეულწილად, ვიბრაციის ჩახშობა ასევე შეიძლება აღმოიფხვრას თავად დაფარული ფირფიტით, მაგრამ მას არ შეუძლია იგივე შესრულება, როგორც ბევრად უფრო მძლავრი და რთული ორმაგი მასის ბორბალს. გარდა ამისა, რომ ასე მარტივი ყოფილიყო, მას დიდი ხანია გამოიყენებდნენ ავტომწარმოებლები და მათი ფინანსური მფლობელები, რომლებიც გამუდმებით მუშაობენ ხარჯების შემცირებაზე. ამიტომ, საერთოდ არ არის რეკომენდებული ორმაგი მასის ბორბლიანი ბუშტის შეცვლა ერთი მასის ბორბალით.

არ შეაფასოთ ნახმარი ბორბლის შეცვლა

მკაცრად არ არის რეკომენდებული ზედმეტად ნახმარი ბორბლის შეცვლის გადადება. გარდა ზემოაღნიშნული მანიფესტაციებისა, არსებობს ფრენის ბორბლის ნებისმიერი ნაწილის შესუსტების (გამოყოფის) რისკი. გარდა იმისა, რომ გაანადგურებს თავად ბორბალს, ძრავა ან გადაცემათა კოლოფი ასევე შეიძლება ფატალურად დაზიანდეს. ბორბლების გადაჭარბებული ცვეთა ასევე მოქმედებს ძრავის სიჩქარის სენსორის სწორ მუშაობაზე. როგორც გაზაფხულის ელემენტები თანდათან იშლება, ბორბლის ორი ნაწილი უფრო და უფრო იხვევა მანამ, სანამ არ გამოდიან კონტროლის განყოფილებაში დადგენილი ტოლერანტობის მიღმა. ზოგჯერ ეს იწვევს შეცდომის შეტყობინებას, ზოგჯერ კი, პირიქით, საკონტროლო განყოფილება ცდილობს ძრავის ადაპტირებას და კონტროლს არასწორი მონაცემების საფუძველზე. ეს იწვევს ცუდ შესრულებას და, უარეს შემთხვევაში, დაწყების პრობლემებს. ეს პრობლემა განსაკუთრებით ხშირია ძველ ძრავებთან, სადაც ამწეკანიანი სენსორი ამოიცნობს მოძრაობას ორმაგი მასის ბორბლის გამომავალი მხრიდან. მწარმოებლებმა ეს პრობლემა აღმოფხვრეს სენსორის დამონტაჟების შეცვლით, ასე რომ ახალ ძრავებში ის ამოიცნობს ამწევი ძრავის სიჩქარეს მფრინავ ბორბალზე.