Αφού επεξηγήσω τη δομή του δακτυλίου (εδώ το πρώτο μέρος), επικεντρώνομαι ιδιαίτερα σε ένα κρίσιμο γεγονός που συμβαίνει σε αυτόν τον τύπο λιπαντικών συνδέσμων όταν δημιουργούνται ακατάλληλες συνθήκες λίπανσης. Ή οι συνθήκες λειτουργίας, οι δυνάμεις σε δράση και οι ταχύτητες περιστροφής είναι πολύ υψηλές και δεν προβλέπονται a priori για το μέγεθος των δακτυλίων. Αυτό το συμβάν ή δυσλειτουργία ονομάζεται: σπηλαίωση.
Η κρισιμότητα των δακτυλίων
Γενικά και επίσης από την εμπειρία μου ως σχεδιαστής αγωνιστικών κινητήρων με υψηλές μέσες ταχύτητες εμβόλου (μεγαλύτερες από 24 m / sec και έως 27 m / sec), οι πιο ευαίσθητοι και κρίσιμοι δακτύλιοι στη λειτουργία τους είναι αυτοί του πείρου του στρόφαλου. ή απλά καλέστε τα ρουλεμάν της μπιέλας (που τοποθετούνται στα ρουλεμάν μεγάλου άκρου, στα αγγλικά ρουλεμάν μεγάλου άκρου). Για να διασφαλιστεί ότι τα ρουλεμάν της μπιέλας λιπαίνονται συνεχώς, σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας, εκκίνησης, ελάχιστες στροφές κινητήρα (στροφές κινητήρα) και μέγιστες στροφές ανά λεπτό, η πίεση παροχής της αντλίας λαδιού πρέπει να είναι υψηλότερη από το άθροισμα των απωλειών φορτίου (εννοείται ως πίεση) που παρέχεται στο η μηχανή.
Φυγόκεντρος δύναμη
Εκτός από αυτές τις απώλειες, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η φυγόκεντρος δύναμη λειτουργεί ως σημαντική πτώση πίεσης ειδικά σε υψηλές στροφές ανά λεπτό και επομένως σε υψηλές μέσες στροφές εμβόλου. Στην πραγματικότητα, όταν η τροφοδοσία λαδιού στις μπιέλες γίνεται μέσω της διαμέτρου του κύριου στροφέα, μπορούμε να βρεθούμε σε συνθήκες πίεσης κοντά στο μηδέν “0” ή πολύ χαμηλή στο κέντρο του στροφαλοφόρου άξονα, ως συνέπεια της υπέρβασης του φυγόκεντρη δύναμη που δρα στο λάδι κατά μήκος του καναλιού μέσα σε αυτόν τον πείρο στροφαλοφόρου. Ακόμη και αν η εν λόγω πίεση αξιολογηθεί ως θετική, είναι πάντα απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη επιδράσεις όπως ο Ra του καναλιού λαδιού, η παρουσία ατελειών μηχανικής κατεργασίας στο διάτρητο, η κακή ευθυγράμμιση του κύριου ρουλεμάν και του περιφερειακού του καναλιού σε σχέση με το τρύπα στον άξονα και όλες τις θερμικές συνθήκες που μπορεί να οδηγήσουν σε επιδείνωση των διακένων λειτουργίας που σίγουρα αυξάνονται στη θερμοκρασία λειτουργίας.
Fluido Neutroniano
Επιπλέον, στις προσομοιώσεις υπολογισμού, το λάδι θεωρείται ως Νευτώνειο ρευστό, μη συμπιέσιμο, με ομοιογενή δομή και χωρίς ακαθαρσίες λόγω υπολειμμάτων φθοράς μετάλλων, που ονομάζεται “συντρίμμια“. Επιπλέον, τα υπολείμματα της καύσης, όπως τα άκαυστα αέρια, η παρουσία ποσοστών άκαυστης βενζίνης και τυχόν υπολειμμάτων με βάση το νερό, μπορούν να μειώσουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά λίπανσης του λαδιού. Ακόμη και η παρουσία φυσαλίδων αέρα μπορεί να προκαλέσει τοπικά πτώση της πυκνότητας του λαδιού στους εν λόγω συνδέσμους, επιδεινώνοντας τις οριακές συνθήκες στο κρέας λαδιού, τις οποίες υπολογίζουμε όταν ο υπολογισμός είναι άθικτος και κανονικός κατά το πλάτος του δακτυλίου.
Η θερμοκρασία του λαδιού
Όταν η θερμοκρασία μέσα στο κάρτερ ή τη δεξαμενή λαδιού, από όπου ρουφάει η αντλία, υπερβαίνει τους 100 ° C, το χαμηλό ποσοστό νερού στο λάδι εξατμίζεται, απελευθερώνοντας οξυγόνο το οποίο, εάν δεν διαχωριστεί με κατάλληλους διαχωριστές λαδιού/αέρα, όπως φυγοκεντρητές ή παρόμοια μηχανικά όργανα, φτάνει στους δακτυλίους μειώνοντας τη φέρουσα ικανότητα του κρέας. Στη συνέχεια, θα υπάρξουν φάσεις επαφής μεταξύ μετάλλου και επικάλυψης (το τρίτο στρώμα υποδεικνύεται παραπάνω) με φθορά και μεταλλική πλαστικοποίηση. Ο αέρας μπορεί επίσης να υπάρχει ως αποτέλεσμα της έλλειψης «βύθισης» όταν οι επιταχύνσεις του οχήματος κάνουν τη μάζα του λαδιού στο κάρτερ να κινείται με άτακτο τρόπο και ανακαλύπτεται η περιοχή αναρρόφησης της αντλίας.
ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ
Όπως είναι γνωστό, το πάχος της μεμβράνης λαδιού και επομένως η κατανομή της πίεσης δημιουργείται επίσης από το φαινόμενο άντλησης λόγω της έκκεντρης περιστροφής του κύριου στροφέα ή του στρόφαλου μέσα στον δακτύλιο. Άρα είναι άμεσο να σκεφτούμε ότι υπάρχει περιοχή υψηλής και χαμηλής πίεσης. Στην αποκλίνουσα ζώνη, η πίεση πέφτει γρήγορα και, εάν αυτή η αλλαγή είναι πολύ ξαφνική, προκαλεί τη διάλυση της βενζίνης ή του λαδιού. Η πίεση στο κρέας θα ξεπεράσει την πίεση κορεσμού και θα έχουμε το φαινόμενο που ονομάζεται: σπηλαίωση.
Γιατί εμφανίζεται η σπηλαίωση
Παρουσιάστηκαν λοιπόν δύο φαινόμενα που οδηγούν σε σπηλαίωση. Το πρώτο συνδέεται με αέρα ή αέριο (υπολείμματα καύσης) που υπάρχουν στο λάδι που βρίσκονται ήδη στο κάρτερ ή στη δεξαμενή αναρρόφησης. Αυτός ο τύπος σπηλαίωσης είναι λιγότερο προβληματικός για τους δακτυλίους καθώς ένα μέρος των αερίων που υπάρχουν στο λάδι εξαλείφονται όταν η αντλία, συμπιέζοντας το μείγμα λαδιού, (ονομάζεται έτσι επειδή δεν φτάνει μόνο λάδι ονομαστικής πυκνότητας στην αντλία) εξαλείφει ένα μέρος περίσσεια μείγματος στη βαλβίδα ανακυκλοφορίας πίεσης. Κατά μέσο όρο, η ανακυκλοφορία είναι 20% – 30% σε σχέση με τον ρυθμό ροής εισαγωγής.
Εξάτμιση
Το δεύτερο συνδέεται με φαινόμενο λειτουργίας και αναλυτικά συνδέεται με την εξάτμιση. Όντας ένα φαινόμενο που προκαλεί τη μεταβολή της φυσικής κατάστασης του ρευστού από υγρό σε αέριο και αντίστροφα, είναι σίγουρα πιο επικίνδυνο και δημιουργεί σημαντικές μηχανικές βλάβες, ειδικά σε μια σύζευξη όπως αυτή του πείρου του στρόφαλου στην οποία οι δυνάμεις αλλάζουν σημαντικά συνδεδεμένες στα φορτία καύσης και αδρανειακή. Στις υψηλές στροφές, όπως αυτές των αγωνιστικών κινητήρων, η συχνότητα με την οποία συμβαίνει αυτή η αλλαγή φάσης είναι πολύ υψηλή και η διάρκεια τόσο μικρή που η πίεση στο λάδι πέφτει γρήγορα και η διαλυμένη βενζίνη μπορεί να εξατμιστεί γρήγορα. Καθώς η πίεση αυξάνεται ξανά, οι φυσαλίδες που προκαλούνται από την εξάτμιση θα καταρρεύσουν και θα επιστρέψετε στο αρχικό στάδιο. Αυτή η κυκλική φύση έχει ως αποτέλεσμα την κόπωση από τη φθορά των επιφανειών ρουλεμάν.
Η δυσκολία της προσομοίωσης
Οι ανωμαλίες στα ρουλεμάν της μπιέλας είναι ένα από τα πιο δύσκολα θέματα για προσομοίωση στη λειτουργία τους και επίσης να μεταφραστούν σε σχεδιαστικές ενέργειες. Μάλιστα, συχνά όταν υπάρχει μια σημαντική ανωμαλία, οι φθαρμένοι δακτύλιοι είναι πολύ κατεστραμμένοι και δύσκολο να αναλυθούν. Ωστόσο, υπάρχουν μέθοδοι σύγκρισης που παρέχουν οι κατασκευαστές δακτυλίων σε σχεδιαστές κινητήρων και πειραματιστές, προκειμένου να θέσουν υπό αμφισβήτηση το όραμα μιας επίδρασης ή βλάβης σε αυτά τα εξαρτήματα.
Το πρώτο μέρος του μαθήματος δημοσιεύεται εδώ
