Setelah mengilustrasikan struktur busing (di sini bagian pertama), saya fokus secara khusus pada kejadian kritis yang terjadi pada jenis kopling berpelumas ini ketika kondisi pelumasan yang tidak sesuai dibuat. Atau kondisi operasi, gaya yang bekerja dan kecepatan putaran sangat tinggi dan tidak diperkirakan sebelumnya untuk ukuran busing. Peristiwa atau malfungsi ini disebut: kavitasi.
Kekritisan busing
Secara umum dan juga dalam pengalaman saya sebagai perancang mesin balap dengan kecepatan piston rata-rata tinggi (lebih tinggi dari 24 m / detik dan hingga 27 m / detik), busing yang paling halus dan kritis dalam pengoperasiannya adalah busing engkol. atau cukup panggil bantalan batang penghubung (dipasang di bantalan ujung besar, dalam bahasa Inggris bantalan ujung besar). Untuk memastikan bahwa bantalan batang penghubung dilumasi secara konstan, dalam semua kondisi operasi, mulai, RPM minimum (putaran mesin) dan RPM maksimum, tekanan pengiriman pompa oli harus lebih tinggi dari jumlah kerugian beban (dipahami sebagai tekanan) yang disediakan dalam mesin.
Gaya sentrifugal
Selain kerugian ini, harus diperhitungkan bahwa gaya sentrifugal bertindak sebagai penurunan tekanan yang penting terutama pada RPM tinggi dan oleh karena itu pada kecepatan piston rata-rata tinggi. Faktanya, ketika suplai oli ke batang penghubung terjadi melalui diameter jurnal utama, kita dapat menemukan diri kita dalam kondisi tekanan mendekati nol “0” atau sangat rendah di tengah poros engkol sebagai akibat dari mengatasi gaya sentrifugal yang bekerja pada oli di sepanjang saluran di dalam pin poros engkol ini. Bahkan jika tekanan tersebut dievaluasi sebagai positif, selalu perlu untuk mempertimbangkan efek seperti Ra saluran minyak, adanya ketidaksempurnaan pemesinan pada pemboran, ketidaksejajaran bantalan utama dan saluran kelilingnya sehubungan dengan lubang di poros dan semua kondisi termal yang dapat menyebabkan memburuknya jarak operasi yang tentunya meningkat pada suhu operasi.
Fluido Neutroniano
Selanjutnya dalam simulasi perhitungan, oli dianggap sebagai fluida Newtonian, tidak kompresibel, dengan struktur homogen dan tanpa pengotor akibat residu keausan logam, yang disebut “serpihan“. Selanjutnya, residu pembakaran seperti gas yang tidak terbakar, adanya persentase bensin yang tidak terbakar dan residu berbasis air, dapat sangat mengurangi karakteristik pelumasan oli. Bahkan kehadiran gelembung udara dapat menyebabkan densitas oli turun secara lokal di kopling yang bersangkutan, memperburuk kondisi batas di meatus oli yang kami perkirakan saat perhitungannya utuh dan teratur di sepanjang lebar busing.
Suhu minyak
Ketika suhu di dalam bak minyak atau tangki, dari mana pompa menyedot, melebihi 100 ° C, persentase rendah air dalam minyak menguap, melepaskan oksigen yang, jika tidak dipisahkan dengan pemisah minyak / udara yang sesuai seperti sentrifugal atau mekanis serupa instrumen, mencapai busing mengurangi daya dukung meatus. Kemudian akan ada fase kontak antara logam dan overlay (lapisan ketiga ditunjukkan di atas) dengan keausan dan laminasi logam. Udara juga dapat hadir sebagai akibat dari kurangnya “draft” ketika akselerasi kendaraan menyebabkan massa oli di bah bergerak secara tidak teratur dan area hisap pompa ditemukan.
kavitasi
Seperti diketahui, ketebalan lapisan oli dan distribusi tekanan juga dihasilkan oleh efek pemompaan karena rotasi eksentrik dari jurnal utama atau engkol di dalam busing. Jadi langsung berpikir bahwa ada daerah bertekanan tinggi dan bertekanan rendah. Di zona divergen, tekanan turun dengan cepat dan, jika perubahan ini sangat mendadak, menyebabkan bensin atau oli larut. Tekanan di meatus akan melebihi tekanan saturasi dan kita akan mengalami fenomena yang disebut: kavitasi.
Mengapa kavitasi terjadi?
Dua fenomena yang mengarah ke kavitasi karena itu disajikan. Yang pertama terkait dengan udara atau gas (residu pembakaran) yang ada di oli yang sudah ada di bah atau di tangki hisap. Jenis kavitasi ini tidak terlalu bermasalah untuk busing karena sebagian gas yang ada dalam oli dihilangkan saat pompa, dengan mengompresi campuran oli, (disebut demikian karena tidak hanya oli dengan densitas nominal yang mencapai pompa) menghilangkan sebagian dari campuran berlebih di katup resirkulasi tekanan. Rata-rata, resirkulasi adalah 20% – 30% sehubungan dengan laju aliran intake.
Penguapan
Yang kedua terkait dengan fenomena operasi dan secara rinci terkait dengan penguapan. Menjadi fenomena yang menyebabkan keadaan fisik fluida berubah dari cair ke gas dan sebaliknya, tentu lebih berbahaya dan menciptakan kerusakan mekanis yang signifikan, terutama pada kopling seperti pin engkol di mana gaya berubah sangat terkait. dengan beban pembakaran dan inersia. Pada putaran tinggi, seperti pada mesin balap, frekuensi terjadinya perubahan fase ini sangat tinggi dan durasinya sangat singkat sehingga tekanan oli cepat turun dan bensin terlarut dapat menguap dengan cepat. Saat tekanan naik lagi, gelembung yang disebabkan oleh penguapan akan runtuh dan Anda akan kembali ke tahap awal. Sifat siklus ini menghasilkan kelelahan keausan pada permukaan bantalan.
Kesulitan simulasi
Anomali pada bantalan batang penghubung adalah salah satu topik yang paling sulit untuk disimulasikan dalam operasinya dan juga diterjemahkan ke dalam tindakan desain. Bahkan, seringkali ketika terjadi anomali penting, busing yang aus sangat rusak dan sulit untuk dianalisis. Namun, ada metode perbandingan yang diberikan pabrikan bushing kepada perancang dan peneliti mesin, untuk mempertanyakan visi efek atau kerusakan pada komponen ini.
Bagian pertama dari pelajaran diterbitkan di sini
