Kun olen havainnollistanut holkin rakennetta (tässä ensimmäinen osa), keskityn erityisesti kriittiseen tapahtumaan, joka tapahtuu tämän tyyppisissä voideltuissa kytkimissä, kun syntyy epäsopivia voiteluolosuhteita. Tai käyttöolosuhteet, toimintavoimat ja pyörimisnopeudet ovat erittäin suuria, eikä niitä ole etukäteen ennakoitu holkkien mitoituksen kannalta. Tätä tapahtumaa tai toimintahäiriötä kutsutaan: kavitaatio.
Holkkien kriittisyys
Yleisesti ja myös kokemukseni mukaan kilpa-moottorien suunnittelijana korkealla keskimääräisellä männän nopeudella (yli 24 m/s ja jopa 27 m/s) niiden toiminnassa herkimmät ja kriittisimmät holkit ovat kampitapin holkit. tai yksinkertaisesti kutsua kiertokangen laakerit (asennettu ison pään laakereihin, englanniksi ison pään laakerit). Sen varmistamiseksi, että kiertokangen laakerit ovat jatkuvasti voideltuja kaikissa käyttöolosuhteissa, käynnistyksessä, minimikierrosluvuissa (moottorin kierrosluvuissa) ja maksimikierrosluvuissa, öljypumpun syöttöpaineen on oltava suurempi kuin kuormitushäviöiden summa (paineena) ilmoitettu. moottori.
Keskipakoisvoima
Näiden häviöiden lisäksi on otettava huomioon, että keskipakovoima toimii tärkeänä painehäviönä erityisesti korkeilla kierrosluvuilla ja siten korkeilla männän keskinopeuksilla. Itse asiassa, kun öljynsyöttö kiertokangiin tapahtuu päätapin halkaisijan kautta, voimme joutua paineolosuhteisiin, jotka ovat lähellä nollaa “0” tai erittäin matalalla kampiakselin keskellä, koska olemme voineet keskipakovoima, joka vaikuttaa öljyyn tämän kampiakselin tapin sisällä olevaa kanavaa pitkin. Vaikka kyseinen paine arvioitaisiin positiiviseksi, on aina otettava huomioon vaikutukset, kuten öljykanavan Ra, porauksen työstövirheiden esiintyminen, päälaakerin ja sen kehäkanavan kohdistusvirhe suhteessa reikä akselissa ja kaikki lämpöolosuhteet, jotka voivat johtaa käyttövälysten huononemiseen, jotka varmasti kasvavat käyttölämpötilassa.
Fluido Neutroniano
Lisäksi laskentasimulaatioissa öljyä pidetään newtonilaisena nesteenä, joka ei puristu kokoon, jonka rakenne on homogeeninen ja jossa ei ole metallien kulumisjäännöksistä johtuvia epäpuhtauksia, ns.roskia“. Lisäksi palamisjäämät, kuten palamattomat kaasut, palamattoman bensiinin prosenttiosuudet ja mahdolliset vesipohjaiset jäännökset, voivat heikentää huomattavasti öljyn voiteluominaisuuksia. Jopa ilmakuplien läsnäolo voi aiheuttaa öljyn tiheyden paikallisen pudotuksen kyseisissä liittimissä, mikä huonontaa rajaolosuhteita öljyputkessa, jonka arvioimme, kun laskelma on ehjä ja säännöllinen läpiviennin leveydeltä.
Öljyn lämpötila
Kun lämpötila öljypohjan tai säiliön sisällä, josta pumppu imee, ylittää 100 °C, öljyn pieni prosenttiosuus vettä haihtuu ja vapauttaa happea, joka, ellei sitä eroteta asianmukaisilla öljy-/ilmanerottimilla, kuten sentrifugeilla tai vastaavilla mekaanisilla erottimilla. välineillä, se saavuttaa holkit vähentäen pesän kantokykyä. Sitten tulee metallin ja päällysteen (kolmas kerros edellä) kosketusvaiheita kulumisen ja metallisen laminoinnin kanssa. Ilmaa voi esiintyä myös “vedon” puutteen seurauksena, kun ajoneuvon kiihdytykset saavat öljymassan liikkumaan epätasaisesti ja pumpun imualue havaitaan.
Kavitaatio
Kuten tiedetään, öljykalvon paksuus ja siten paineen jakautuminen muodostuu myös pumppausvaikutuksesta, joka johtuu päätapin tai kammen epäkeskeisestä pyörimisestä holkin sisällä. Joten on välitöntä ajatella, että on korkea paine ja matalapainealue. Divergenttivyöhykkeellä paine laskee nopeasti ja jos tämä muutos on hyvin äkillinen, se aiheuttaa bensiinin tai öljyn liukenemista. Paine lihaksessa ylittää kyllästymispaineen ja meillä on ilmiö nimeltä: kavitaatio.
Miksi kavitaatio tapahtuu
Siksi esiteltiin kaksi kavitaatioon johtavaa ilmiötä. Ensimmäinen liittyy ilmaan tai kaasuun (polttojäännökset), joka on jo öljypohjassa tai imusäiliössä. Tämän tyyppinen kavitaatio on vähemmän ongelmallinen holkeille, koska osa öljyssä olevista kaasuista eliminoituu, kun pumppu puristamalla öljyseosta (niin sanotaan, koska pumppuun ei pääse vain nimellistiheyksinen öljy) eliminoi osan ylimääräinen seos paineen kierrätysventtiilissä. Keskimäärin kierrätys on 20 % – 30 % suhteessa imuvirtaukseen.
Höyrystys
Toinen liittyy toimintailmiöön ja yksityiskohtaisesti höyrystymiseen. Koska se on ilmiö, joka aiheuttaa nesteen fysikaalisen tilan muuttumisen nesteestä kaasuksi ja päinvastoin, se on varmasti vaarallisempi ja aiheuttaa merkittäviä mekaanisia vaurioita varsinkin sellaisessa kytkimessä, kuten kammen tapin, jossa voimat muuttuvat huomattavasti toisiinsa yhteydessä. palamiskuormille ja inertialle. Korkeilla kierroksilla, kuten kilpa-moottoreissa, taajuus, jolla tämä vaihemuutos tapahtuu, on erittäin korkea ja kesto niin lyhyt, että öljyn paine laskee nopeasti ja liuennut bensiini voi haihtua nopeasti. Kun paine taas nousee, haihtumisen aiheuttamat kuplat romahtavat ja palaat alkuvaiheeseen. Tämä syklinen luonne johtaa laakeripintojen kulumiseen.
Simulaation vaikeus
Kiertokangon laakereiden poikkeavuudet ovat yksi vaikeimmin simuloitavista aiheista niiden toiminnassa ja muunnettavissa myös suunnittelutoimiksi. Itse asiassa usein, kun kyseessä on tärkeä poikkeama, kuluneet holkit ovat erittäin vaurioituneet ja vaikeasti analysoitavia. On kuitenkin olemassa vertailumenetelmiä, joita holkkien valmistajat tarjoavat moottorisuunnittelijoille ja kokeilijoille asettaakseen kyseenalaiseksi näkemyksen näiden komponenttien vaikutuksesta tai vaurioista.
Oppitunnin ensimmäinen osa on julkaistu täällä
