Τι είναι ο στροφαλοθάλαμος κινητήρα (σκοπός, τοποθεσία και σχεδιασμός)
περιεχόμενο
Η κατά προσέγγιση ιδέα ενός στροφαλοθαλάμου είναι γνωστή σε όλους όσοι έχουν μελετήσει τουλάχιστον λίγο τον σχεδιασμό ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE). Πολλοί όμως πιστεύουν ότι μόνο ένα μέρος κρύβεται κάτω από αυτό, το οποίο στην πραγματικότητα ονομάζεται λαδόκολα. Μια γενικότερη ιδέα είναι μάλλον θεωρητική, δεν είναι ένα συγκεκριμένο εξάρτημα ή συγκρότημα, αλλά σημαίνει ολόκληρο το χώρο του κινητήρα που βρίσκεται κάτω από τους κυλίνδρους.
Γιατί ένας κινητήρας χρειάζεται στροφαλοθάλαμο
Στη συντριπτική πλειονότητα των κινητήρων, ο στροφαλοθάλαμος χρησιμοποιείται για να εντοπίσει ένα λουτρό λαδιού σε αυτό και έναν αριθμό εξαρτημάτων που διασφαλίζουν τη λειτουργία του συστήματος λίπανσης.
Αλλά δεδομένου ότι καταλαμβάνει έναν αρκετά σημαντικό όγκο, σε αυτό βρίσκονται πολλοί άλλοι μηχανισμοί:
- στροφαλοφόρος άξονας με τα ρουλεμάν του και τα κρεβάτια στερέωσης χυτά στο μπλοκ.
- λεπτομέρειες του συστήματος εξαερισμού των αερίων που σχηματίζονται κατά τη λειτουργία ·
- στεγανοποιητικά χείλη στα σημεία εξόδου του μπροστινού και του πίσω άκρου του στροφαλοφόρου άξονα.
- ωστικούς μισούς δακτυλίους, στερεώνοντας τον άξονα από τη διαμήκη μετατόπιση.
- Αντλία λαδιού με χοντρό φίλτρο.
- άξονες ισορροπίας που εξισορροπούν τον μηχανισμό στροφάλου των θεωρητικά μη ισορροπημένων κινητήρων.
- ακροφύσια για πρόσθετη λίπανση και ψύξη εμβόλου.
- δείκτης στάθμης λαδιού και αισθητήρας στάθμης λαδιού.
Οι ξεπερασμένοι κάτω κινητήρες χρησιμοποιούσαν επίσης έναν εκκεντροφόρο άξονα εγκατεστημένο στον στροφαλοθάλαμο και οι βαλβίδες οδηγούνταν μέσω ωστηρίων με τη μορφή ράβδων που πηγαίνουν στην κεφαλή του μπλοκ.
Κατασκευή
Συνήθως ο στροφαλοθάλαμος αποτελείται από το κάτω μέρος της χύτευσης του μπλοκ κυλίνδρων και συνδέεται με αυτό μέσω της φλάντζας του κάρτερ.
Υπάρχουν όμως και πιο σύνθετα σχέδια, όπου μια ενδιάμεση πλάκα βιδώνεται στο μπλοκ από κάτω, καλύπτοντας τα κρεβάτια του στροφαλοφόρου άξονα με κύρια ρουλεμάν. Έτσι, με τη μείωση της μάζας του μπλοκ, παρέχεται πρόσθετη ακαμψία, η οποία είναι σημαντική για τη μακροχρόνια λειτουργία της ομάδας εμβόλων.
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για κινητήρες που κατασκευάζονται εξ ολοκλήρου από ελαφρά κράματα, ακόμη και οι ανεπαίσθητες παραμορφώσεις του μπλοκ οδηγούν σε ανομοιόμορφη φθορά και γρατσουνιές του κυλίνδρου.
Η αντλία λαδιού είναι τοποθετημένη στο ή κάτω από το μπροστινό άκρο του στροφαλοφόρου άξονα, οπότε κινείται από μια ξεχωριστή αλυσίδα από τον οδοντωτό τροχό του στροφαλοφόρου. Οι εξισορροπητές μπορούν να τοποθετηθούν σε κρεβάτια άξονα ή να συνδυαστούν σε ένα μονομπλόκ με μια κάτω αντλία λαδιού, σχηματίζοντας μια λειτουργικά πλήρη μονάδα.
Η ακαμψία της δομής παρέχεται από χυτά πτερύγια και πρόσθετα διαφράγματα, στα οποία μπορούν να γίνουν οπές για τη μείωση των απωλειών άντλησης από το κάτω μέρος των εμβόλων.
Η θερμότητα απομακρύνεται μέσω της κυκλοφορίας λαδιού, για την οποία μερικές φορές το τηγάνι χυτεύεται επίσης από ένα ελαφρύ κράμα με ανεπτυγμένα πτερύγια ψύξης. Αλλά πιο συχνά η παλέτα είναι σφραγισμένη από λεπτό χάλυβα, είναι φθηνότερη και πιο αξιόπιστη σε περίπτωση πιθανών κρούσεων από το χτύπημα των εμποδίων.
Τύποι στροφαλοθαλάμων
Ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα, μπορούν να εκχωρηθούν πρόσθετες λειτουργίες στον στροφαλοθάλαμο.
Δίχρονος στροφαλοθάλαμος κινητήρα
Σε δίχρονους κινητήρες, ο στροφαλοθάλαμος χρησιμοποιείται για την προσυμπίεση του μείγματος. Αναρροφάται στον χώρο κάτω από το έμβολο κατά τη διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης στον κύλινδρο.
Κατά τη διάρκεια της προς τα κάτω κίνησης του εμβόλου, η πίεση κάτω από αυτό αυξάνεται και μόλις ανοίξει το κανάλι παράκαμψης στην κάτω ζώνη του κυλίνδρου, το καύσιμο αναμεμειγμένο με αέρα σπεύδει στον θάλαμο καύσης. Εξ ου και οι απαιτήσεις για στεγανότητα του στροφαλοθαλάμου, η παρουσία βαλβίδας εισαγωγής και υψηλής ποιότητας στεγανοποιητικά δάχτυλα στροφαλοφόρου άξονα.
Δεν υπάρχει λουτρό λαδιού και η λίπανση πραγματοποιείται προσθέτοντας μια ορισμένη ποσότητα ειδικού λαδιού δίχρονου στο μείγμα εργασίας, το οποίο στη συνέχεια καίγεται με βενζίνη.
Τετράχρονος στροφαλοθάλαμος κινητήρα
Με έναν τετράχρονο κύκλο, το καύσιμο μπορεί να εισέλθει στον στροφαλοθάλαμο μόνο όταν παρουσιαστεί δυσλειτουργία. Υπό κανονικές συνθήκες, χρησιμεύει για την αποθήκευση του λουτρού λαδιού, όπου ρέει αφού περάσει από τα κανάλια και τα ζεύγη τριβής.
Στο κάτω μέρος του κάρτερ υπάρχει εισαγωγή λαδιού της αντλίας με φίλτρο χονδροειδούς πλέγματος. Παρατηρείται μια ορισμένη απόσταση μεταξύ των αντίβαρων του στροφαλοφόρου άξονα και του καθρέφτη λαδιού για να αποφευχθεί ο αφρισμός κατά την επαφή.
Μπόξερ κάρτερ
Στους κινητήρες boxer, ο στροφαλοθάλαμος είναι το κύριο στοιχείο ισχύος που σκληραίνει ολόκληρο το μπλοκ. Ταυτόχρονα, είναι συμπαγές, γεγονός που παρέχει ένα από τα πλεονεκτήματα ενός "μπόξερ" αυτοκινήτου - ένα χαμηλό συνολικό ύψος, το οποίο μειώνει το συνολικό κέντρο μάζας του αυτοκινήτου.
Τι είναι το ξηρό κάρτερ
Είναι δυνατό να περιέχει λάδι με τη μορφή λουτρού γεμάτου σε ένα ορισμένο επίπεδο μόνο υπό στατικές ή κλειστές συνθήκες. Τα σπορ αυτοκίνητα δεν μπορούν να προσφέρουν κάτι τέτοιο, έχουν συνεχείς ισχυρές επιταχύνσεις προς όλες τις κατευθύνσεις, γι' αυτό το λάδι φτάνει παντού, αλλά όχι στον δέκτη της αντλίας λαδιού στο κάτω μέρος του κάρτερ.
Επομένως, το σύστημα λίπανσης εκεί πραγματοποιείται με το λεγόμενο ξηρό κάρτερ, όταν το λάδι δεν παραμένει κάτω, αλλά συλλέγεται αμέσως από πολλές ισχυρές αντλίες, διαχωρίζονται από τον αέρα και αντλούνται στους καταναλωτές.
Το σύστημα γίνεται πολύ πιο περίπλοκο, αλλά δεν υπάρχει άλλη διέξοδος. Όπως και στην αεροπορία, όπου η έννοια του πάνω και του κάτω μέρους μπορεί να μην υπάρχει καθόλου, ο κινητήρας πρέπει να λειτουργεί και σε ανάποδη πτήση.
Τυπικές κατανομές
Το κύριο πρόβλημα με τον στροφαλοθάλαμο είναι ότι χτυπά ένα εμπόδιο, μετά από το οποίο δημιουργείται ένα βαθούλωμα στην παλέτα στην καλύτερη περίπτωση. Στη χειρότερη περίπτωση, θα ραγίσει ή θα κινηθεί, ο κινητήρας θα χάσει λάδι και χωρίς αυτό, θα έχει μόνο λίγα δευτερόλεπτα ζωής.
Μια κόκκινη ένδειξη θα ανάψει μπροστά από τον οδηγό στον πίνακα οργάνων, μετά την οποία πρέπει να σβήσετε αμέσως τον κινητήρα, χωρίς να περιμένετε να μετατραπεί σε μονόλιθο.
Μερικές φορές συμβαίνει ότι ο στροφαλοθάλαμος είναι άθικτος μετά την πρόσκρουση, αλλά το φως εξακολουθεί να σηματοδοτεί πτώση της πίεσης. Αυτό σημαίνει ότι η ελαστική παραμόρφωση του κάρτερ προκάλεσε το σπάσιμο του σωλήνα λήψης λαδιού, ο οποίος συχνά είναι κατασκευασμένος από κράμα αλουμινίου.
Η αντλία θα συμπαρασύρει αέρα και το σύστημα λίπανσης θα αποτύχει. Το αποτέλεσμα είναι το ίδιο - δεν μπορείτε να μετακινηθείτε μόνοι σας χωρίς επισκευή.
Προστασία στροφαλοθαλάμου κινητήρα
Όποια και αν είναι η απόσταση του αυτοκινήτου από το έδαφος, το εμπόδιο μπορεί να είναι ακόμα ανυπέρβλητο. Για να αποφευχθεί η εκκένωση και η επισκευή σε κάθε τέτοια περίπτωση, επιδιώκεται η προστασία του στροφαλοθαλάμου.
Σε αυτοκίνητα και crossover, σε αντίθεση με τα SUV, η προστασία γίνεται στο μέγιστο από πιτσιλιές κάτω από τους τροχούς. Οι πλαστικές ασπίδες δεν θα βοηθήσουν όταν χτυπάτε μια πέτρα. Ως εκ τούτου, η μεταλλική άκαμπτη προστασία εγκαθίσταται ως πρόσθετος εξοπλισμός.
Μπορείτε επίσης να το σπάσετε, αλλά έχοντας ενισχυτικά και στερεωμένο σε ένα ηλεκτρικό υποπλαίσιο, ένα τέτοιο σχέδιο θα λειτουργήσει σαν σκι, ανυψώνοντας ολόκληρο το μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου. Η πιθανότητα επιβίωσης του κινητήρα είναι πολύ αυξημένη.
Το προστατευτικό φύλλο είναι κατασκευασμένο από σφραγισμένο φύλλο χάλυβα, πάχους 2-3 mm ή περίπου διπλάσιο από το αλουμίνιο. Η τελευταία επιλογή είναι ευκολότερη, αλλά αισθητά πιο ακριβή.
Όσοι επιθυμούν να πληρώσουν για την υψηλή τεχνολογία μπορούν να χρησιμοποιήσουν το Kevlar. Κατά το σέρβις του κινητήρα, το προστατευτικό φύλλο μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα και οι σχισμές και οι οπές που δημιουργούνται σε αυτό παρέχουν την απαραίτητη ανταλλαγή θερμότητας, είναι πολύ ανεπιθύμητο να υπερθερμανθεί το λάδι.
