מנועים מודרניים רבים עדיין משתמשים בתוכניות חלוקת גז עם כונני שסתומים באמצעות זרועות נדנדה.זרועות נדנדה מותקנות על חלק מיוחד - הציר.קראו על מהו ציר זרוע הנדנדה, כיצד הוא פועל ופועל, וכן על בחירתו והחלפתו במאמר.
מהו ציר זרוע הנדנדה?
ציר זרוע הנדנדה הוא חלק ממנגנון חלוקת הגז של מנועי בעירה פנימית הדדית עם שסתומים עיליים;מוט חלול המחזיק את זרועות הנדנדה של השסתומים וחלקים נלווים של מנגנון השסתום.
ציר זרוע הנדנדה מבצע מספר פונקציות:
• מיקום נכון של זרועות הנדנדה ביחס להצמדות גל זיזים / מצלמות ושסתומים;
• שימון משטחי חיכוך של זרועות נדנדה ומסביהן, אספקת שמן לאלמנטים אחרים של מנגנון חלוקת הגז;
• שמירה של זרועות נדנדה, קפיציהן וחלקים אחרים (הציר פועל כאלמנט נושא עומס כוח).
כלומר, ציר זרוע הנדנדה הוא האלמנט הנושא את העומס העיקרי עבור מספר חלקי תזמון (זרועות נדנדה, קפיצים ועוד כמה) ואחד מקווי השמן העיקריים של מערכת שימון המנוע המאוחדת.חלק זה משמש רק במנועי שסתומים עיליים עם הנעת שסתום תזמון מסוגים שונים:
- עם גל זיזים תחתון, עם הפעלת שסתומים דרך טפחים, מוטות וזרועות נדנדה;
- עם גל זיזים עילי (פירים משותפים או נפרדים לכל שורת שסתומים), עם הפעלת שסתומים דרך זרועות נדנדה;
- עם גל זיזים עילי, עם שסתומים מונעים דרך דוחף מנוף.
במנועים מודרניים עם הנעת שסתום ישירה ממצלמות גל זיזים, זרועות נדנדה וחלקים קשורים נעדרים.
ציר זרוע הנדנדה ממלא תפקיד חשוב בפעולת המנוע, ומבטיח את התפקוד התקין של מנגנון תזמון השסתומים שלו.סרן פגום או פגום צריך להיות מוחלף בהקדם האפשרי, ועל מנת לבחור נכון בחלק זה, יש להבין את סוגי הסרנים הקיימים, עיצוביהם ותכונותיהם.
שימו לב: כיום בספרות ובמפעלי מסחר משתמשים במונח "ציר זרוע נדנדה" בשני משמעויות - כחלק נפרד, צינור חלול שעליו מוחזקים זרועות נדנדה, קפיצים וחלקים נוספים, וכציר שלם עם כבר מותקנים תומכים, זרועות נדנדה וקפיצים.בעתיד, נדבר על צירי זרועות הנדנדה בשני המובנים הללו.
סוגים, עיצוב ותצורה של צירי זרועות נדנדה
סרנים מחולקים למספר סוגים לפי מספר זרועות הנדנדה המותקנות ולפי כמה מאפייני עיצוב.
לפי מספר זרועות הנדנדה המותקנות, הסרנים הם:
• סולו;
• קבוצה.
סרן בודד הוא חלק הנושא רק זרוע נדנדה אחת ומהדקים (מכונת כביסה או אום).סרנים בודדים של זרועות נדנדה משמשים, ככלל, במנועים עם שני שסתומים לכל צילינדר, כך שמספר הסרנים בהם גדול פי שניים מהצילינדרים.ציר כזה נעשה במקביל עם המתלה, כך שהוא מותקן על ראש הצילינדר ללא חלקים נוספים, המבנה כולו פשוט וקל יותר.עם זאת, לא ניתן לתקן את הציר הבודד של זרועות הנדנדה במקרה של תקלה, הוא פשוט משנה את המכלול.
ציר עם מכלול זרועות נדנדה
ציר קבוצתי הוא חלק הנושא מספר זרועות נדנדה וחלקים קשורים (קפיצים, מנקי דחף, פינים).ניתן למקם בין 2 ל-12 זרועות נדנדה על סרן אחד, בהתאם לעיצוב המנוע ומספר הצילינדרים.לכן, במנועים עם ראשי צילינדר נפרדים, סרנים עם שתי זרועות נדנדה משמשים לכל צילינדר, בחלק מהמנועים 6 צילינדרים עם ראשי צילינדר נפרדים לשלושה צילינדרים, שני סרנים עם שש זרועות נדנדה משמשים בקו 4, 5 ו מנועי 6 צילינדרים, סרנים עם 8, 10 ו-12 זרועות נדנדה, בהתאמה וכו'. מספר זרועות הנדנדה הקבוצתיות במנוע אחד בשורה או בצורת V עם ראש צילינדר בודד למספר צילינדרים יכול להיות 1, 2 או 4. מנועים עם שני שסתומים לכל צילינדר משתמשים בציר אחד או שניים (במקרה של ראש צילינדר נפרד), מנועים עם ארבעה שסתומים לכל צילינדר משתמשים בשני או ארבעה סרנים.מספר הסרנים במנועים עם ראשי צילינדר בודדים מתאים למספר הראשים.
הצירים הקבוצתיים של זרועות הנדנדה פשוטים.הם מבוססים על הציר עצמו - פיר פלדה עם תעלה אורכית דרך ומספר חורים רוחביים לפי מספר זרועות הנדנדה המותקנות.החורים הרוחביים הקיצוניים משמשים בדרך כלל לקיבוע הציר במתלים עם סיכות דק ודסקיות דחף.מכיוון שהציר נתון לעומסים גבוהים, הוא עשוי מדרגות מיוחדות של פלדה, והמשטח שלו נתון בנוסף לטיפול כימי-תרמי וחום (קרבוריזציה, התקשות) כדי להגביר את החוזק, העמידות בפני בלאי והשפעות שליליות אחרות.
זרועות נדנדה מותקנות על הציר דרך תותבים (מיסבים רגילים מברונזה או חומרים אחרים), בתותבים עשויים חריצים ותעלות לאספקת שמן מהציר לזרועות הנדנדה.זוגות זרועות נדנדה ממוקמים באמצעות קפיצים גליליים מרווחים המולבשים על הציר.הציר מותקן על ראש הצילינדר באמצעות סדרה של מתלים - שניים קיצוניים ומספר ראשיים (מרכזיים) הממוקמים בין זרועות הנדנדה.ניתן להתקין את הציר במתלים באופן חופשי או ללחוץ לתוכם.ניתן להרכיב את צירי זרועות הנדנדה של מנועי ארבעה שסתומים על תמוכות תאומות, המבטיחות את המיקום הנכון של חלקי התזמון.על המשטחים התחתונים של המתלים יש פינים לריכוז וחורים לחתכים / ברגים לחיזוק.
אספקת השמן לציר זרוע הנדנדה יכולה להתבצע בשתי דרכים:
• דרך אחד המתלים;
• דרך צינור אספקה נפרד.
במקרה הראשון, לאחת מהתמוכות הקיצוניות או המרכזיות יש תעלה שדרכה זורם שמן מערוץ ראש הצילינדר המתאים לציר זרוע הנדנדה.במקרה השני, צינור מתכת המחובר לתעלת השמן בראש הצילינדר מסופק מקצה אחד לציר זרועות הנדנדה.
באופן כללי, הסרנים של זרועות נדנדה מכל הסוגים הם בעלי עיצוב פשוט, ולכן הם אמינים ועמידים, למרות שחלקים אלה יכולים להיכשל - במקרה זה, הם צריכים להיות מתוקנים או החלפתם.
עיצוב ציר זרוע הנדנדה עם אספקת שמן דרך העמוד המרכזי
נושאי בחירה, תיקון והחלפת צירי זרועות נדנדה
כמו חלקים רבים אחרים, צירי זרועות נדנדה מעוצבים לעתים קרובות בנפרד עבור מגוון דגמים ספציפי או אפילו שינוי מנוע, מה שמטיל מגבלות על בחירת חלקים אלה.לכן, לצורך החלפה, יש צורך לבחור רק באותם סרנים המומלצים על ידי יצרן המנוע עצמו - כך שיש ערבויות לכך שהחלקים החדשים ייכנסו למקומם ויעבדו כרגיל.
בנפרד, יש לציין כי אפילו שינויים שונים של מנוע אחד מצוידים לעתים קרובות בצירי זרועות נדנדה שונים בעיצוב ובמאפיינים.לדוגמה, חלק מיחידות הכוח המקומיות לבנזין של מותגים שונים מצוידים בראשי צילינדר שאינם זהים בעיצוב ובמידות, לכן, צירי זרועות הנדנדה שלהם עשויים להיות שונים (מצוידים במתלים בגבהים שונים, זרועות נדנדה וכו').יש לקחת זאת בחשבון בעת קניית חלקי חילוף ותיקונים.
יש לפרק ולהתקין את ציר זרוע הנדנדה רק בהתאם להוראות התיקון והתחזוקה של הרכב.העובדה היא שלפעולה רגילה של הציר ומניעת תקלות, יש להדק את המחברים שלו (ברגים או אגוזים) ברצף הנכון ובמאמץ מסוים.ולאחר ההתקנה, הכרחי להתאים את פער הטמפרטורה בין זרועות הנדנדה והשסתומים.
במהלך פעולת המכונית, ציר זרוע הנדנדה אינו מצריך תחזוקה מיוחדת, יש צורך רק בהתאם להנחיות לבדוק את הפרעות הברגים/אומים ולבדוק את תקינותם של חלקי הציר.תחזוקה שוטפת ותפעול תקין של הרכב מבטיחות פעולה אמינה של ציר זרוע הנדנדה והתזמון בכללותו בכל מצבי פעולת המנוע.
זמן פרסום: אוגוסט-05-2023