فلایویل دو جرمی (دو جرمی) - اصل، طراحی، سری
مقدار
در اصطلاح عامیانه برای مگس دو جرمی یا دو جرمی ، دستگاهی به نام فلایویل دو جرمی وجود دارد. این دستگاه امکان انتقال گشتاور از موتور به گیربکس و بیشتر به چرخ های خودرو را می دهد. چرخ فلک دو جرم به دلیل طول عمر اغلب محدود توجه مردم را به خود جلب کرده است. مبادله نه تنها پر زحمت است ، بلکه نیاز به هزینه های مالی نیز دارد ، زیرا کیف پول حاوی چند صد تا هزار یورو است. در بین رانندگان ، اغلب می توانید این س hearال را بشنوید که خودروهای دوچرخه برای چه زمانی استفاده می شوند ، زمانی که هیچ مشکلی در خودروها وجود نداشت.
کمی تئوری و تاریخ
موتور احتراق داخلی رفت و برگشتی یک ماشین نسبتاً پیچیده است که عملکرد آن در فاز قطع می شود. به همین دلیل یک چرخ طیار به میل لنگ متصل می شود که وظیفه آن جمع آوری انرژی جنبشی کافی برای غلبه بر مقاومت های غیرفعال در هنگام ضربه های فشرده سازی (غیر کار) است. با این کار، از جمله موارد دیگر، یکنواختی مورد نیاز موتور حاصل می شود. هر چه موتور سیلندرهای بیشتری داشته باشد یا چرخ فلایو بزرگتر (سنگین تر) باشد، موتور متعادل تر کار می کند. با این حال، چرخ فلایویل سنگین تر، بقای موتور را کاهش می دهد و آمادگی آن را برای چرخش سریع کاهش می دهد. این پدیده را می توان برای مثال با موتور 1,4 TDi یا 1,2 HTP مشاهده کرد. این موتورهای سه سیلندر با چرخ فلایویل قوی تر، کندتر کار می کنند و همچنین سرعتشان کم می شود. عیب این رفتار، برای مثال، کندتر تعویض دنده است. اندازه چرخ فلایویل علاوه بر این تحت تأثیر ترکیب سیلندرها (در خط، چنگال یا باکسر) است. یک موتور غلتکی مخالف در اصل بسیار متعادل تر از موتورهای چهار سیلندر خطی است. بنابراین، چرخ فلایویل کوچکتری نسبت به یک موتور چهار سیلندر خطی قابل مقایسه دارد. اندازه چرخ فلایویل نیز بر اصل احتراق تأثیر می گذارد، به عنوان مثال، موتورهای دیزلی مدرن تقریباً همیشه به فلایویل نیاز دارند. در مقایسه با همتایان بنزینی، موتورهای دیزلی معمولاً نسبت تراکم بسیار بالاتری دارند که بالاتر از آن کار به میزان قابل توجهی مصرف می کنند - انرژی جنبشی چرخ فلایویل چرخان.
انرژی جنبشی Ek مربوط به چرخ فلای چرخان با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:
Ec = 1/2·J ω2
(جایی که J ممان اینرسی بدن نسبت به محور چرخش است، ω سرعت زاویه ای چرخش بدن است).
شفت ترازو نیز به حذف عملکرد ناهموار کمک می کند ، اما برای پیش بردن آنها به مقدار مشخصی کار مکانیکی نیاز است. علاوه بر ناهمواری ، تکرار دوره ای چهار دوره نیز منجر به ارتعاش پیچشی می شود که بر روی درایو و گیربکس تأثیر منفی می گذارد. جرم اینرسی معمولی یک موتور احتراق داخلی شامل جرم های اینرسی قسمت های مکانیسم میل لنگ (شفت های تعادل) ، چرخ فلج و کلاچ است. با این حال ، این برای از بین بردن ارتعاشات ناخواسته در مورد موتورهای دیزلی قدرتمند و به ویژه کمتر استوانه ای کافی نیست. در نتیجه ، گیربکس و کل سیستم محرک باید از این عوارض جانبی محافظت شود ، زیرا رزونانس بیش از حد می تواند در سرعتهای خاصی رخ دهد ، که منجر به فشار بیش از حد بر میل لنگ و گیربکس ، ارتعاشات ناخوشایند بدنه و همهمه داخلی خودرو می شود. این را می توان به وضوح در نمودار زیر مشاهده کرد که دامنه ارتعاش موتور و گیربکس را با فلایویل های معمولی و دو جرم نشان می دهد. ارتعاشات میل لنگ در خروجی از موتور و نوسانات در ورودی گیربکس عملاً دامنه و فرکانس یکسانی دارند. این نوسانات با سرعت خاصی با هم همپوشانی دارند که منجر به خطرات و تظاهرات نامطلوب نشان داده شده می شود.
این دانش عمومی است که موتورهای دیزلی به طور قابل توجهی قوی تر از موتورهای بنزینی هستند، بنابراین قطعات آنها سنگین تر هستند (مکانیسم میل لنگ، میله های اتصال و غیره). اندازه و متعادل کردن چنین موتوری یک مسئله واقعاً پیچیده است که راه حل آن شامل یک سری انتگرال و مشتق است. به طور خلاصه، یک موتور احتراق داخلی از تعدادی اجزا تشکیل شده است که هر کدام وزن و سفتی خاص خود را دارند که با هم سیستمی از فنرهای پیچشی را تشکیل می دهند. چنین سیستمی از اجسام مادی که توسط فنرها به هم متصل می شوند، در حین کار (تحت بار) تمایل به نوسان در فرکانس های مختلف دارند. اولین باند قابل توجه فرکانس های نوسان در محدوده 2-10 هرتز قرار دارد. این فرکانس را می توان طبیعی دانست و عملاً توسط شخص درک نمی شود. باند فرکانسی دوم در محدوده 40-80 هرتز است و ما این ارتعاشات را به عنوان ارتعاش و نویز را به عنوان غرش درک می کنیم. وظیفه طراحان حذف این رزونانس (40-80 هرتز) است که در عمل به معنای حرکت به مکانی است که فرد بسیار ناخوشایندتر است (حدود 10-15 هرتز).
این خودرو دارای مکانیسم های متعددی است که لرزش ها و نویزهای ناخوشایند را از بین می برد (بلوک های بی صدا، قرقره ها، عایق صدا) و در هسته یک کلاچ اصطکاکی دیسکی معمولی کلاسیک قرار دارد. وظیفه آن علاوه بر انتقال گشتاور، تعدیل ارتعاشات پیچشی نیز می باشد. دارای فنرهایی است که در صورت لرزش ناخواسته، بیشتر انرژی آن را فشرده و جذب می کند. در مورد اکثر موتورهای بنزینی، ظرفیت جذب یک کلاچ کافی است. قانون مشابهی در مورد موتورهای دیزل تا اواسط دهه 90 اعمال می شد، زمانی که 1,9 TDi افسانه ای با پمپ دوار Bosch VP با یک کلاچ معمولی و یک چرخ فلایویل کلاسیک تک جرمی کافی بود.
با این حال ، با گذشت زمان ، موتورهای دیزلی به دلیل حجم کمتر و کمتر (تعداد سیلندر) شروع به تأمین قدرت بیشتر کردند ، فرهنگ عملکرد آنها مطرح شد ، و در آخر ، فشار بر بادگیر "اره" همچنین استانداردهای زیست محیطی سختگیرانه تری تدوین شد. به طور کلی ، مهار ارتعاشات پیچشی دیگر نمی تواند توسط فناوری کلاسیک تأمین شود ، و بنابراین نیاز به یک چرخ فلک دو جرمی به یک ضرورت تبدیل شد. اولین شرکتی که فلایویل دو جرم ZMS (Zweimassenschwungrad) را معرفی کرد LuK بود. تولید انبوه آن در سال 1985 آغاز شد و بی ام و آلمان اولین خودروسازی بود که به دستگاه جدید علاقه نشان داد. چرخ فلک دو جرم از آن زمان تاکنون پیشرفت های زیادی را تجربه کرده است ، در حال حاضر قطار دنده ای سیاره ای ZF-Sachs پیشرفته ترین است.
فلایویل دو جرم - طراحی و عملکرد
فلایویل دو جرمی عملاً مانند فلایویل معمولی عمل می کند که عملکرد میرایی ارتعاشات پیچشی را نیز انجام می دهد و بنابراین تا حد زیادی ارتعاشات و نویزهای ناخواسته را حذف می کند. فلایویل دو جرمی با کلاسیک تفاوت دارد زیرا قسمت اصلی آن - چرخ لنگر - به طور انعطاف پذیر به میل لنگ متصل می شود. بنابراین، در مرحله بحرانی (تا اوج تراکم) اجازه می دهد تا مقداری کاهش سرعت میل لنگ و سپس دوباره (در حین انبساط) مقداری شتاب ایجاد شود. اما سرعت خود فلایویل ثابت می ماند، بنابراین سرعت در خروجی گیربکس نیز ثابت و بدون لرزش باقی می ماند. فلایویل دو جرمی انرژی جنبشی خود را به صورت خطی به میل لنگ منتقل می کند، نیروهای واکنشی که بر روی خود موتور وارد می شود نرمتر است و پیک این نیروها بسیار کمتر است، بنابراین موتور نیز لرزش دارد و بقیه موتور را کمتر تکان می دهد. بدن تقسیم به اینرسی اولیه در سمت موتور و اینرسی ثانویه در سمت گیربکس باعث افزایش ممان اینرسی قسمت های چرخان گیربکس می شود. این محدوده رزونانس را به محدوده فرکانس (rpm) کمتری نسبت به دور آرام منتقل می کند و بنابراین خارج از محدوده سرعت کار موتور است. به این ترتیب ارتعاشات پیچشی ایجاد شده توسط موتور از جعبه دنده جدا می شود و صدای گیربکس و غرش بدنه دیگر رخ نمی دهد. با توجه به اتصال قطعات اولیه و ثانویه توسط لرزشگیر پیچشی، امکان استفاده از دیسک کلاچ بدون تعلیق پیچشی وجود دارد.
فلایویل دو جرمی به اصطلاح به عنوان ضربه گیر نیز عمل می کند. این بدان معناست که به کاهش ضربه های کلاچ در هنگام تعویض دنده (زمانی که سرعت موتور باید با سرعت چرخ متعادل شود) کمک می کند و همچنین به استارت های نرم تر کمک می کند. با این حال، عناصر انعطاف‌پذیر (چشمه‌ها) در فلایویل دو جرمی دائماً خسته می‌شوند و به چرخ طیار اجازه می‌دهند تا نسبت به میل لنگ عریض‌تر و راحت‌تر حرکت کند. مشکل زمانی ایجاد می شود که آنها قبلاً خسته شده اند - آنها کاملاً بیرون کشیده می شوند. علاوه بر کشش فنرها، سایش چرخ طیار همچنین به معنای بیرون راندن سوراخ‌های روی پین‌های قفل است. بنابراین، فلایویل نه تنها نوسانات (نوسانات) را کاهش نمی دهد، بلکه برعکس، آنها را ایجاد می کند. توقف‌ها در محدودیت‌های شدید چرخش فلایویل، اغلب به‌عنوان ضربه‌هایی در هنگام تعویض دنده، استارت، فقط در همه شرایطی که کلاچ درگیر یا جدا شده است، یا هنگام تغییر سرعت ظاهر می‌شوند. فرسودگی همچنین به صورت شروع ناگهانی، لرزش و سر و صدای بیش از حد در حدود 2000 دور در دقیقه، یا لرزش بیش از حد در حالت بیکار نشان داده می شود. به طور کلی، فلایویل های دو جرمی در موتورهای استوانه ای کمتر (مثلاً سه یا چهار سیلندر) که در آن ناهمواری بسیار بیشتر از موتورهای شش سیلندر است، تنش بسیار بیشتری را تجربه می کنند.
از نظر ساختاری ، یک چرخ فلک دو جرم شامل یک چرخ فلک اصلی ، یک چرخ فلک ثانویه ، یک دمپر داخلی و یک دمپر خارجی است.
چگونه می توان عمر یک چرخ فلک دو توده را تحت تأثیر قرار داد / افزایش داد؟
عمر چرخ فلک متاثر از طراحی آن و همچنین ویژگی های موتور است که در آن نصب شده است. همان چرخ فلک همان سازنده در برخی از موتورها 300 کیلومتر حرکت می کند و در برخی از آنها تنها نیمی از آن طول می کشد. هدف اصلی توسعه چرخ فلک های دو جرمی بود که تا عمر (کیلومتر) کل خودرو دوام بیاورد. متأسفانه ، در واقعیت ، چرخ فلای اغلب نیاز به تعویض خیلی زودتر دارد ، بارها قبل از دیسک کلاچ. علاوه بر طراحی موتور و خود چرخ فلک دو جرم ، هادی به طور قابل توجهی بر عمر مفید آن تأثیر می گذارد. همه شرایطی که منجر به انتقال ضربه در یک جهت می شود ، عمر مفید آن را کاهش می دهد.
به منظور افزایش طول عمر چرخ فلایویل دو جرمی، هدایت مکرر موتور از زیر فرمان (به ویژه کمتر از 1500 دور در دقیقه)، فشار دادن کلاچ به شدت (ترجیحاً بدون تعویض دنده هنگام تعویض دنده) و پایین آوردن دنده موتور (به عنوان مثال ترمز) توصیه نمی شود. موتور). فقط با سرعت معقول). اغلب اتفاق می افتد که با سرعت 80 کیلومتر در ساعت نه دنده دوم، بلکه سوم یا چهارم را روشن کنید و به تدریج به دنده پایین تر تغییر دهید). برخی از سازندگان توصیه می کنند (در این مورد VW) که اگر خودرو با یک ماشین ثابت روی یک بانک آرام پارک شده است، ابتدا باید ترمز دستی را گرفته و سپس یک دنده (دنده عقب یا XNUMX) را درگیر کرد. در غیر این صورت، وسیله نقلیه کمی حرکت می کند و فلایویل دو جرمی به اصطلاح دائمی درگیر می شود و باعث کشش (کشش فنرها) می شود. بنابراین، توصیه می شود از سرعت سربالایی استفاده نکنید و اگر چنین است، فقط پس از ترمز خودرو با ترمز دستی استفاده نکنید تا باعث حرکت خفیف و متعاقب آن بار طولانی مدت نشود - بسته شدن سیستم انتقال، یعنی چرخ فلایویل دو جرمی. . افزایش دمای دیسک کلاچ نیز مستقیماً با کاهش عمر چرخ فلایویل دو جرمی مرتبط است. کلاچ بیش از حد گرم می شود، به خصوص هنگام یدک کشی تریلر سنگین یا وسیله نقلیه دیگر، رانندگی در خارج از جاده و غیره. حتی اگر موتور خراب باشد، کلاچ خود را باز می کند. لازم به ذکر است که گرمای تابشی از دیسک کلاچ منجر به گرم شدن بیش از حد اجزای مختلف چرخ طیار می شود (به خصوص اگر نشت روان کننده باشد) که بیشتر بر عمر مفید تأثیر می گذارد.
تعمیر - تعویض فلایویل دو جرم و جایگزینی با فلایویل معمولی
چیزی به نام تعمیر فلایویل بیش از حد فرسوده وجود ندارد. تعمیر شامل تعویض فلایویل همراه با مجموعه کلاچ (لاملا، فنر فشاری، یاتاقان ها) است. کل تعمیر بسیار پر زحمت است (حدود 8-10 ساعت)، زمانی که لازم است گیربکس و گاهی اوقات موتور را از بین ببرید. البته، ما نباید در مورد امور مالی غافل شویم، جایی که ارزان ترین چرخ فلایویل ها با قیمت حدود 400 یورو فروخته می شوند، گران ترین آنها - بیش از 2000 یورو. چرا دیسک کلاچ را که هنوز در شرایط خوبی است عوض کنید؟ اما صرفاً به این دلیل که هنگام سرویس دیسک کلاچ، از بین رفتن آن فقط مسئله زمان است و این فرآیند زمان بر که چندین برابر دیسک کلاچ هزینه دارد، باید تکرار شود. هنگام تعویض فلایویل، ایده خوبی است که ببینید آیا نسخه پیچیده تری وجود دارد که بتواند مایل های بیشتری را طی کند - البته توسط سازنده خودرو پشتیبانی و تایید شده است.
اغلب می توانید اطلاعاتی در مورد جایگزینی یک چرخ فلک دو جرمی با یک کلاسیک پیدا کنید ، که در آن از لایه های دارای دمپر پیچشی استفاده می شود. همانطور که در مقالات قبلی ذکر شد ، یک چرخ فلک دو جرم ، علاوه بر عملکردهای مناسب ، عملکرد یک دمپر ارتعاش پیچشی را نیز انجام می دهد ، که بر وضعیت قسمت های متحرک موتور (میل لنگ) یا گیربکس تأثیر منفی می گذارد. تا حدودی ، میرایی ارتعاش را نیز می توان توسط خود صفحه فنر حذف کرد ، اما نمی تواند عملکردی مشابه با چرخ فلک دو جرم بسیار قوی تر و پیچیده تر ارائه دهد. به علاوه ، اگر به همین سادگی بود ، مدتهاست که توسط سازندگان خودرو و صاحبان مالی آنها ، که دائماً در تلاش برای کاهش هزینه ها هستند ، این کار را انجام می دادند. بنابراین ، به طور کلی توصیه نمی شود که فلایویل دو جرمی را با یک چرخ فلک جرمی جایگزین کنید.
تعویض فلایویل فرسوده را دست کم نگیرید
اکیداً توصیه نمی شود تعویض فلایویل بیش از حد فرسوده را به تعویق بیندازید. علاوه بر تظاهرات فوق ، خطر شل شدن (جدا شدن) هر قسمت از چرخ فلک وجود دارد. علاوه بر از بین بردن خود چرخ فلک ، موتور یا گیربکس نیز می تواند آسیب کشنده باشد. ساییدگی بیش از حد چرخ فلک بر عملکرد صحیح سنسور دور موتور نیز تأثیر می گذارد. با فرسودگی تدریجی عناصر فنر ، دو قسمت چرخ فلک بیشتر و بیشتر منحرف می شوند تا زمانی که خارج از تحمل تنظیم شده در واحد کنترل قرار گیرند. گاهی اوقات این منجر به پیام خطا می شود و گاهی برعکس ، واحد کنترل سعی می کند موتور را بر اساس داده های نادرست وفق داده و کنترل کند. این منجر به عملکرد ضعیف و در بدترین حالت مشکلات راه اندازی می شود. این مشکل به ویژه در موتورهای قدیمی رایج است که در آن سنسور میل لنگ حرکت را در سمت خروجی فلایویل دو جرمی تشخیص می دهد. تولیدکنندگان با تغییر محل نصب سنسور این مشکل را برطرف کرده اند ، بنابراین در موتورهای جدیدتر سرعت میل لنگ را در ورودی فلایویل تشخیص می دهد.
