Sau khi đã minh họa cấu trúc của ống lót (ở đây là phần đầu tiên), tôi đặc biệt tập trung vào một sự kiện quan trọng xảy ra trong loại khớp nối được bôi trơn này khi các điều kiện bôi trơn không phù hợp được tạo ra. Hoặc các điều kiện vận hành, các lực tác động và tốc độ quay rất cao và không thể dự đoán trước cho việc định cỡ ống lót. Sự kiện hoặc sự cố này được gọi là: cavitation.
Mức độ nghiêm trọng của ống lót
Nói chung và cũng theo kinh nghiệm của tôi với tư cách là một nhà thiết kế động cơ đua với tốc độ piston trung bình cao (cao hơn 24 m / giây và lên đến 27 m / giây), ống lót tinh tế và quan trọng nhất trong hoạt động của chúng là của chốt tay quay. hay gọi đơn giản là vòng bi thanh nối (lắp trong vòng bi đầu lớn, trong tiếng Anh là big end Vòng bi). Để đảm bảo rằng các ổ trục của thanh kết nối được bôi trơn liên tục, trong mọi điều kiện vận hành, khởi động, RPM tối thiểu (số vòng quay động cơ) và RPM tối đa, áp suất bơm dầu phải cao hơn tổng tổn thất tải (được hiểu là áp suất) được cung cấp trong động cơ.
Lực ly tâm
Ngoài những tổn thất này, cần phải tính đến lực ly tâm đóng vai trò giảm áp suất quan trọng, đặc biệt ở RPM cao và do đó ở tốc độ piston trung bình cao. Trên thực tế, khi việc cung cấp dầu cho các thanh kết nối xảy ra thông qua đường kính của nhật ký chính, chúng ta có thể thấy mình trong điều kiện áp suất gần bằng 0 “0” hoặc rất thấp ở tâm trục khuỷu như một kết quả của việc khắc phục lực ly tâm mà nó tác động lên dầu dọc theo kênh bên trong chốt trục khuỷu này. Ngay cả khi áp suất được đề cập được đánh giá là dương, luôn cần phải xem xét các ảnh hưởng như Ra của kênh dẫn dầu, sự hiện diện của các khuyết tật gia công trong doa, sự lệch trục của ổ trục chính và kênh chu vi của nó đối với lỗ trên trục và tất cả các điều kiện nhiệt có thể làm xấu đi khe hở vận hành mà chắc chắn sẽ tăng ở nhiệt độ vận hành.
Fluido Neutroniano
Hơn nữa, trong các mô phỏng tính toán, dầu được coi là chất lỏng Newton, không nén được, có cấu trúc đồng nhất và không có tạp chất do cặn mòn kim loại, được gọi là “mảnh vụn“. Hơn nữa, dư lượng đốt cháy như khí chưa cháy, sự hiện diện của tỷ lệ phần trăm xăng chưa cháy và bất kỳ dư lượng gốc nước nào, có thể làm giảm đáng kể các đặc tính bôi trơn của dầu. Ngay cả sự hiện diện của các bọt khí có thể làm cho mật độ của dầu giảm cục bộ trong các khớp nối được đề cập, làm xấu đi các điều kiện biên trong phần dầu mà chúng tôi ước tính khi tính toán là nguyên vẹn và đều đặn dọc theo chiều rộng của ống lót.
Nhiệt độ dầu
Khi nhiệt độ bên trong bể chứa dầu hoặc bể chứa, từ nơi bơm hút, vượt quá 100 ° C, tỷ lệ nước thấp trong dầu bay hơi, giải phóng oxy, nếu không được tách bằng thiết bị tách dầu / không khí thích hợp như máy ly tâm hoặc cơ khí tương tự. dụng cụ, nó chạm đến ống lót làm giảm khả năng chịu lực của thịt. Sau đó, sẽ có các giai đoạn tiếp xúc giữa kim loại và lớp phủ (lớp thứ ba được chỉ ra ở trên) với sự mài mòn và lớp kim loại. Không khí cũng có thể xuất hiện do thiếu “mớn nước” khi xe tăng tốc làm cho khối lượng dầu trong bể chứa di chuyển một cách mất trật tự và khu vực hút bơm được phát hiện.
Xâm thực
Như đã biết, độ dày của màng dầu và do đó sự phân bố áp suất cũng được tạo ra bởi hiệu ứng bơm do sự quay lệch tâm của nhật ký chính hoặc tay quay bên trong ống lót. Vì vậy nghĩ ngay là có vùng áp cao và vùng áp thấp. Trong vùng phân kỳ, áp suất giảm nhanh chóng và nếu sự thay đổi này rất đột ngột sẽ làm cho xăng hoặc dầu hòa tan. Áp suất trong phần thịt sẽ vượt quá áp suất bão hòa và ta sẽ có hiện tượng gọi là: sự xâm thực.
Tại sao sự xâm thực xảy ra
Do đó, hai hiện tượng dẫn đến sự xâm thực đã được trình bày. Loại thứ nhất được liên kết với không khí hoặc khí (cặn cháy) có trong dầu đã có trong bể chứa hoặc trong bể hút. Loại lỗ rỗng này ít gây ra vấn đề hơn đối với ống lót vì một phần của khí có trong dầu được loại bỏ khi máy bơm, bằng cách nén hỗn hợp dầu, (được gọi như vậy vì không chỉ dầu có tỷ trọng danh nghĩa đến được máy bơm) loại bỏ một phần hỗn hợp thừa trong van tuần hoàn áp suất. Trung bình, tuần hoàn là 20% – 30% đối với lưu lượng dòng vào.
Hóa hơi
Thứ hai là liên quan đến một hiện tượng vận hành và cụ thể là liên quan đến quá trình hóa hơi. Là một hiện tượng làm cho trạng thái vật lý của chất lưu chuyển từ thể lỏng sang thể khí và ngược lại, nó chắc chắn nguy hiểm hơn và tạo ra hư hỏng cơ học đáng kể, đặc biệt là trong một khớp nối chẳng hạn như khớp nối của chốt quay trong đó lực liên kết thay đổi đáng kể. đến tải và quán tính của quá trình đốt cháy. Ở số vòng quay cao, chẳng hạn như của động cơ đua, tần suất xảy ra sự thay đổi pha này rất cao và thời gian ngắn đến mức áp suất trong dầu nhanh chóng giảm xuống và xăng hòa tan có thể bay hơi nhanh chóng. Khi áp suất tăng trở lại, các bong bóng do bay hơi sẽ xẹp xuống và bạn sẽ quay lại giai đoạn ban đầu. Tính chất chu kỳ này dẫn đến sự mòn mỏi của các bề mặt ổ trục.
Độ khó của mô phỏng
Sự bất thường trên ổ trục thanh kết nối là một trong những chủ đề khó mô phỏng trong hoạt động của chúng và cũng để chuyển thành các hành động thiết kế. Trong thực tế, thường khi có một dị thường quan trọng, ống lót bị mòn rất dễ bị hư hỏng và khó phân tích. Tuy nhiên, có những phương pháp so sánh mà các nhà sản xuất ống lót cung cấp cho các nhà thiết kế và thí nghiệm động cơ, để đặt ra câu hỏi về tầm nhìn của ảnh hưởng hoặc thiệt hại trên các thành phần này.
Phần đầu của bài được đăng tại đây
