Гаситель гармоник - это устройство, установленное на свободном (вспомогательном приводе) конце коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания для противодействия крутильным и резонансным колебаниям от коленчатого вала. Это устройство должно быть посажено на коленчатый вал с натягом , чтобы работать эффективно. Посадка с натягом гарантирует, что устройство движется синхронно с коленчатым валом. Это имеет важное значение в двигателях с длинными коленчатыми (например, прямым-6 , прямо-8 двигателями) и двигатели V8 с поперечными кривошипами плоских, или V6 и прямыми три двигателейс неравномерным порядком стрельбы. Гармоники и крутильные колебания могут значительно сократить срок службы коленчатого вала или вызвать мгновенный выход из строя, если коленчатый вал работает в усиленном резонансе или проходит через него. Демпферы спроектированы с определенным весом (массой) и диаметром, которые зависят от используемого демпфирующего материала / метода, для уменьшения механической добротности или демпфирования резонансов коленчатого вала. Гармоническая балансир (иногда коленчатый вал заслонки , крутильные заслонки , или виброгаситель) - это то же самое, что и демпфер гармоник, за исключением того, что балансир включает противовес для внешней уравновешивания вращающегося узла. Гармонический балансир часто служит шкивом для ремня привода вспомогательных агрегатов, вращающего генератор переменного тока, водяной насос и другие устройства с приводом от коленчатого вала. [1]
Нужно [ редактировать ]
Необходимость демпфера будет зависеть от возраста конструкции двигателя, его изготовления, прочности деталей, используемой пауэрбэнд, диапазон оборотов и, самое главное, [ править ] в качестве мелодии двигателя. Настройте двигатель , особенно в контролируемом компьютере приложений могут оказать существенное влияние на прочности, [ править ] агрессивность мелодии ставит двигатель на опасности детонации , которая может иметь катастрофические последствия для всех вращающихся компонентов сборки. Современные (примерно 1988+) DOHC, SOHC Flat 4, Flat 6, Flat 8 и Flat Flat V8 не нуждаются в этом устройстве. При наличии демпфера или без него коленчатый вал в некоторой степени действует как торсионная пружина. Импульсы, прикладываемые к коленчатому валу со стороныШатуны будут «заводить» эту пружину, которая будет реагировать (как система пружина-масса ) раскручиванием и перемоткой в противоположном направлении. Эта обмотка коленчатого вала обычно демпфируется естественным образом. Однако при определенных скоростях вращения коленчатого вала такая обмотка может перекрываться с собственной резонансной частотой коленчатого вала, тем самым увеличивая амплитуду частоты и, возможно, приводя к повреждению коленчатого вала.
Торсионное движение коленчатого вала и гармоники [ править ]
Каждый раз, когда цилиндр срабатывает, сила сгорания передается шейке стержня коленчатого вала. Шатунная шейка в некоторой степени отклоняется в крутильном движении под действием этой силы. Гармонические колебания возникают в результате крутильного движения коленчатого вала. Эти гармоники являются функцией многих факторов, включая частоты, создаваемые фактическим сгоранием, и собственные частоты, которые металлы создают при нагрузках при сгорании и изгибе. В некоторых двигателях крутильное движение коленчатого вала на определенных скоростях может синхронизироваться с гармоническими колебаниями, вызывая резонанс . В некоторых случаях резонанс может вызвать нагрузку на коленчатый вал до точки появления трещин или полного отказа.
Противодействие крутильному движению кривошипа и гармонической вибрации [ править ]
Гармонический балансир помогает минимизировать крутильные гармоники и резонанс коленчатого вала. Демпфер состоит из двух элементов: инерционной массы и элемента, рассеивающего энергию. Чаще всего изготавливается из резины, этот элемент может состоять из синтетического эластомера, сцепления, пружины или жидкости. Масса противодействует крутильным движениям кривошипа и вместе с элементом, рассеивающим энергию, поглощает гармонические колебания.
Строительство [ править ]
Демпфер OEM состоит из внешней массы, прикрепленной / вулканизированной к внутренней ступице. Демпфер с характеристиками вторичного рынка состоит из массы, которая прикреплена / установлена к корпусу (из стали, алюминия, титана и т. Д.) На основе различных типов демпфера и где масса регулируется по-разному. Первые три используют старую технологию; Во-первых, это демпфер жидкостного типа, который окружает массу, погруженную в корпус, которая затем склеивается или сваривается. Во-вторых, тип уплотнительного кольца, который окружает массу рядом уплотнительных колец, когда она находится в своем корпусе. В-третьих, это фрикционный тип, который имеет муфты и пружину, действующие на массу внутри внешнего корпуса. Четвертый - это новейший тип, в котором груз устанавливается и прикрепляется к эластомерному кольцу, которое затем прикрепляется к внешнему корпусу. Коленчатый вал и демпфер вместе становятся (в своей крутильной реакции)Опять же, система пружина-масса-демпфер, которая может возникнуть только при их стыковке с натягом.
Конструкция двигателя, материалы и другие факторы [ править ]
 | Нейтральность этого образа оспаривается . ( Сентябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Со временем разработка двигателей постоянно совершенствовалась практически во всех областях, начиная с материала, эксплуатации и функций. Многие из достижений были сделаны японскими производителями, которые сделали качество и надежность краеугольным камнем своих программ. Японцы продвинули распространение кованых коленчатых валов с вращающимися узлами с балансировкой 0 грамм. Кованые коленчатые валы намного прочнее и значительно менее склонны к вредному крутильному движению коленчатого вала, которое также снижает гармонические частоты. Этот прогресс также видел добавление кованых штоков и поршней сначала в двигателях с принудительным впуском, а в последнее время в двигателях без наддува. Добавление этих дополнительных кованых компонентов увеличивает жесткость двигателя, что еще больше снижает опасения по поводу повреждения коленчатого вала.С появлением систем автоматизированного проектирования и анализа методом конечных элементов производители теперь могут находить и реконструировать более слабые области. Несмотря на некоторые из этих улучшений, некоторые двигатели, такие как традиционный V8, имеют порядок зажигания, по своей природе склонный к чрезмерным гармоникам, что требует использования этого устройства. Плоский V8, традиционно используемый в более экзотических двигателях, не страдает от чрезмерных гармоник и, следовательно, может использовать твердое недемпфированное устройство. Современные (примерно 1988+) DOHC, SOHC Flat 4, Flat 6, Flat 8, Flat Plane V8 не нуждаются в этом устройстве. На протяжении многих лет во многих из этих двигателей используется цельный чугунный или алюминиевый шкив кривошипа или звуковой демпфер NVH (снижающий шум двигателя, слышимый в пассажирском отсеке). Звуковой шумовой шум был важнейшим фактором при принятии решений производителем оригинального оборудования для всего автомобиля.Кроме того, шкивы на этих двигателях установлены свободно с подходящим местом, исключающим любую возможность действовать в качестве защитного демпфера двигателя.
Идентификация [ править ]
Демпфер будет установлен в передней части двигателя (напротив сцепления или трансмиссии ) сразу за крышкой цепи привода ГРМ, шестерен или ремня, а также за шкивом привода вспомогательных агрегатов (который может иметь один или несколько V, змеевидных или зубчатые ремни.) В старых автомобилях шкив и демпфер были отдельными блоками, которые скреплялись вместе. В последних моделях автомобилей эти две модели были объединены в одно целое. Метки времени почти всегда выгравированы для установки угла опережения зажигания.
Обслуживание [ править ]
Амортизаторы OE в основном изготавливаются с использованием резины в качестве связующего вещества между внутренней ступицей и внешней массой. Резина восприимчива к производственным факторам и факторам окружающей среды. Резина имеет ограниченную способность выдерживать рабочие температуры и любые жидкости, которые могут попасть на демпфер. Они также чувствительны к низким температурам, которые могут сделать резину хрупкой. Любое растрескивание эластомера (резины) будет непосредственным индикатором необходимости замены устройства. Оригинальные демпферы должны быть сбалансированы, если только они не действуют как внешний балансировщик (гармонический балансир), поскольку качество материалов (обычно литье или спеченное железо) не соответствует требованиям приемлемой / идеальной балансировки прямо с момента производства. Большинство амортизаторов вторичного рынка подлежат ремонту, за исключением жидкостных. При использовании в гонках (дрэг, круговая трасса, шоссейные гонки и т. Д.) они требуют регулярного осмотра для обеспечения их надлежащего функционирования. При использовании на уличных транспортных средствах производитель амортизатора может указать интервалы проверки и обслуживания в зависимости от характеристик двигателя, на котором используется амортизатор.
Последствия удаления [ править ]
Известно, что некоторые энтузиасты производительности удаляли гармонический балансир, полагая, что его масса снижает производительность двигателя. Снятие этого устройства с традиционного двигателя очень рискованно из-за возможности повреждения коленчатого вала. Если на устройстве установлен груз для уравновешивания вращающегося узла, последствия могут ощущаться немедленно и могут быть катастрофическими. [ необходима цитата ]
Оригинальное изобретение [ править ]
И Фредерик Генри Ройс и Фредерик У. Ланчестер имеют сильные притязания на изобретение демпфера крутильных колебаний, с последним исследованием , показывающим Rolls-Royce с помощью коленчатого вала туфли (трений) демпфера на их 1906 30HP моделей ; однако Ройс не представил его на патент. В 1910 году компания Lanchester разработала теоретическую многодисковую вязкостную конструкцию (патент № 21139, 12 сентября 1910 г.). В 1912 году Ройс разработал вязкостный демпфер, который затем получил дальнейшее развитие и внедрил в двигатель B60 1950-х годов. [2]
См. Также [ править ]
- Балансирный вал
- Баланс двигателя
- Шум и вибрация на морских судах
- Настроенный массовый демпфер
Ссылки [ править ]
- ↑ Car Talk, март 2000 г. , получено 10 декабря 2009 г.
- ^ Ройс и гаситель колебаний. Том С. Кларк, 2003, ISBN 1-872922-18-X
Внешние ссылки [ править ]
- http://www.atiracing.com/products/dampers/sae.htm
- http://www.atiracing.com/products/dampers/101/index.htm
