เพลาข้อเหวี่ยง - พื้นฐานของเครื่องยนต์ลูกสูบ

แน่นอนทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับเพลาข้อเหวี่ยง แต่อาจไม่ใช่ผู้ขับขี่รถยนต์ทุกคนที่เข้าใจอย่างชัดเจนว่ามันคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร และบางคนไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามันหน้าตาเป็นอย่างไรและอยู่ที่ไหน ในขณะเดียวกัน นี่เป็นส่วนสำคัญที่สุด โดยที่การทำงานปกติของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ (ICE) จะเป็นไปไม่ได้ 

ควรสังเกตว่าชิ้นส่วนนี้ค่อนข้างหนักและมีราคาแพงและการเปลี่ยนอะไหล่เป็นเรื่องที่ลำบากมาก ดังนั้น วิศวกรจึงไม่หยุดพยายามสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในน้ำหนักเบาทางเลือก ซึ่งสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เพลาข้อเหวี่ยง อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกที่มีอยู่ เช่น เครื่องยนต์ Frolov ยังดิบเกินไป ดังนั้นจึงยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการใช้งานจริงของหน่วยดังกล่าว

การแต่งตั้ง

เพลาข้อเหวี่ยงเป็นส่วนสำคัญของชุดประกอบหลักของเครื่องยนต์สันดาปภายใน - กลไกข้อเหวี่ยง (KShM) กลไกนี้ยังรวมถึงก้านสูบและชิ้นส่วนของกลุ่มกระบอกสูบลูกสูบ 

เมื่อส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ในกระบอกสูบเครื่องยนต์ จะเกิดก๊าซที่มีการบีบอัดสูง ซึ่งในช่วงจังหวะกำลังจะดันลูกสูบไปที่จุดศูนย์ตายด้านล่าง 

ก้านสูบเชื่อมต่อกับลูกสูบที่ปลายด้านหนึ่งโดยใช้หมุดลูกสูบและที่ปลายอีกด้านกับก้านสูบของเพลาข้อเหวี่ยง ความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อกับคอนั้นมีให้โดยชิ้นส่วนที่ถอดออกได้ของก้านสูบซึ่งเรียกว่าฝาครอบ เนื่องจากสมุดก้านสูบหักล้างเมื่อเทียบกับแกนตามยาวของเพลา เมื่อก้านสูบดันเข้าไป เพลาจึงหมุน มันกลายเป็นสิ่งที่ชวนให้นึกถึงการหมุนคันเหยียบของจักรยาน ดังนั้น การเคลื่อนที่ไปกลับของลูกสูบจะถูกแปลงเป็นการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง 

ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยง - ก้าน - มีมู่เล่ซึ่งถูกกดทับ แรงบิดจะถูกส่งผ่านไปยังเพลาอินพุตของกระปุกเกียร์แล้วส่งผ่านไปยังล้อ นอกจากนี้มู่เล่ขนาดใหญ่เนื่องจากความเฉื่อยช่วยให้มั่นใจได้ว่าการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงจะสม่ำเสมอในช่วงเวลาระหว่างจังหวะการทำงานของลูกสูบ 

ที่ปลายอีกด้านของเพลา - เรียกว่าปลาย - พวกเขาวางเกียร์ซึ่งผ่านการหมุนไปยังเพลาลูกเบี้ยวและในทางกลับกันจะควบคุมการทำงานของกลไกการจ่ายก๊าซ ไดรฟ์เดียวกันในหลาย ๆ กรณียังสตาร์ทปั๊มน้ำด้วย โดยปกติจะเป็นรอกสำหรับไดรฟ์ของหน่วยเสริม - ปั๊มพวงมาลัยเพาเวอร์ (), เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เครื่องปรับอากาศ 

ออกแบบ

เพลาข้อเหวี่ยงแต่ละตัวอาจมีคุณสมบัติการออกแบบของตัวเอง อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบทั่วไปสำหรับทุกคนสามารถแยกแยะได้

ส่วนที่อยู่บนแกนตามยาวหลักของเพลาเรียกว่าสมุดหลัก (10) เพลาข้อเหวี่ยงวางอยู่บนนั้นเมื่อติดตั้งในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ตลับลูกปืนธรรมดา (liners) ใช้สำหรับติดตั้ง

สมุดก้านสูบ (6) ขนานกับแกนหลัก แต่หักล้างสัมพันธ์กัน ในขณะที่การหมุนของสมุดรายวันหลักเกิดขึ้นอย่างเคร่งครัดตามแกนหลัก สมุดข้อเหวี่ยงจะเคลื่อนที่เป็นวงกลม นี่คือหัวเข่าแบบเดียวกันซึ่งมีส่วนนี้ได้รับชื่อ พวกเขาทำหน้าที่เชื่อมต่อแท่งเชื่อมต่อและรับการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบผ่านพวกมัน นอกจากนี้ยังใช้ตลับลูกปืนธรรมดาที่นี่ จำนวนวารสารก้านสูบเท่ากับจำนวนกระบอกสูบในเครื่องยนต์ แม้ว่าในมอเตอร์รูปตัว V ก้านสูบสองอันมักจะวางอยู่บนสมุดหลักอันเดียว

เพื่อชดเชยแรงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากการหมุนของหมุดข้อเหวี่ยง ในกรณีส่วนใหญ่ แม้ว่าจะไม่ใช่เสมอไป แต่ก็มีตุ้มน้ำหนักถ่วง (4 และ 9) พวกเขาสามารถอยู่ที่ทั้งสองด้านของคอหรือเพียงด้านเดียว การมีตุ้มถ่วงช่วยหลีกเลี่ยงการเสียรูปของเพลา ซึ่งอาจทำให้เครื่องยนต์ทำงานไม่ถูกต้อง มีหลายกรณีที่การงอของเพลาข้อเหวี่ยงนำไปสู่การติดขัด

แก้มที่เรียกว่า (5) เชื่อมต่อวารสารหลักและก้านสูบ พวกเขายังทำหน้าที่เป็นตัวถ่วงเพิ่มเติม ยิ่งความสูงของแก้มยางมากเท่าไร แกนหลักก็ยิ่งห่างจากแกนหลักมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น แรงบิดก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่ความเร็วสูงสุดที่เครื่องยนต์สามารถพัฒนาได้ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น

มีหน้าแปลน (7) บนเพลาข้อเหวี่ยงที่ติดมู่เล่

ที่ด้านตรงข้ามมีที่นั่ง (2) สำหรับเฟืองขับเพลาลูกเบี้ยว (สายพานราวลิ้น)

ในบางกรณี ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยงจะมีเกียร์สำเร็จรูปสำหรับขับเคลื่อนยูนิตเสริม

เพลาข้อเหวี่ยงติดตั้งอยู่ในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์บนพื้นผิวที่นั่งโดยใช้ตลับลูกปืนหลักซึ่งยึดจากด้านบนพร้อมฝาครอบ วงแหวนแรงขับใกล้กับวารสารหลักไม่อนุญาตให้เพลาเคลื่อนไปตามแกน จากด้านข้างของนิ้วเท้าและก้านของเพลาในห้องข้อเหวี่ยงมีซีลน้ำมัน 

ในการจ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้กับแกนหลักและก้านสูบ พวกเขามีรูน้ำมันพิเศษ ผ่านช่องเหล่านี้สิ่งที่เรียกว่า liners (ตลับลูกปืนเลื่อน) ซึ่งวางอยู่ที่คอจะถูกหล่อลื่น

การผลิต

สำหรับการผลิตเพลาข้อเหวี่ยงจะใช้เกรดเหล็กกล้ากำลังสูงและเหล็กหล่อชนิดพิเศษที่มีการเติมแมกนีเซียม เพลาเหล็กมักจะผลิตโดยการปั๊ม (การปลอม) ตามด้วยความร้อนและการรักษาเชิงกล มีการเจาะช่องน้ำมันพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดหาน้ำมันหล่อลื่น ในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิต ชิ้นส่วนจะได้รับความสมดุลแบบไดนามิกเพื่อชดเชยโมเมนต์หมุนเหวี่ยงที่เกิดขึ้นระหว่างการหมุน เพลามีความสมดุล ดังนั้นจึงไม่มีการสั่นสะเทือนและจังหวะระหว่างการหมุน

ผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อผลิตขึ้นจากการหล่อที่มีความแม่นยำสูง เพลาเหล็กหล่อมีราคาถูกกว่า และวิธีการผลิตนี้ช่วยให้สร้างรูและโพรงภายในได้ง่ายขึ้น

ในบางกรณี เพลาข้อเหวี่ยงอาจมีการออกแบบให้ยุบได้และประกอบด้วยชิ้นส่วนหลายส่วน แต่ชิ้นส่วนดังกล่าวไม่ได้ใช้งานจริงในอุตสาหกรรมยานยนต์ ยกเว้นสำหรับรถจักรยานยนต์ 

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับเพลาข้อเหวี่ยง

เพลาข้อเหวี่ยงเป็นหนึ่งในส่วนที่เครียดที่สุดของรถ โหลดส่วนใหญ่เป็นกลไกและความร้อนตามธรรมชาติ นอกจากนี้สารที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น ก๊าซไอเสีย ก็มีผลเสียเช่นกัน ดังนั้นแม้ว่าโลหะที่ใช้ทำเพลาข้อเหวี่ยงจะมีความแข็งแรงสูง แต่ก็ยังมีการสึกหรอตามธรรมชาติ 

การสึกหรอที่เพิ่มขึ้นนั้นอำนวยความสะดวกโดยการใช้ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูงในทางที่ผิด การใช้สารหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสม และโดยทั่วไปแล้ว การละเลยกฎการปฏิบัติงานทางเทคนิค

ตลับลูกปืน (โดยเฉพาะตลับลูกปืนหลัก) ก้านสูบและตลับลูกปืนหลักเสื่อมสภาพ เป็นไปได้ที่จะงอเพลาโดยเบี่ยงเบนจากแกน และเนื่องจากค่าความคลาดเคลื่อนที่นี่มีน้อยมาก แม้แต่การเสียรูปเพียงเล็กน้อยก็สามารถรบกวนการทำงานปกติของชุดจ่ายไฟได้จนถึงการติดขัดของเพลาข้อเหวี่ยง 

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ liners ("การเกาะติด" ที่คอและการครูดของคอ) เป็นส่วนหนึ่งของสิงโตของการทำงานผิดปกติของเพลาข้อเหวี่ยงทั้งหมด ส่วนใหญ่มักเกิดจากการขาดน้ำมัน ก่อนอื่น ในกรณีเช่นนี้ คุณต้องตรวจสอบระบบหล่อลื่น - ปั้มน้ำมัน ไส้กรอง - และเปลี่ยนน้ำมันเครื่อง

การสั่นสะเทือนของเพลาข้อเหวี่ยงมักเกิดจากการทรงตัวที่ไม่ดี สาเหตุที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือการเผาไหม้ของส่วนผสมในกระบอกสูบไม่สม่ำเสมอ

บางครั้งอาจมีรอยแตกปรากฏขึ้นซึ่งจะจบลงด้วยการทำลายเพลาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อาจเกิดจากข้อบกพร่องจากโรงงานซึ่งพบได้น้อยมาก รวมถึงความเครียดสะสมของโลหะหรือความไม่สมดุล เป็นไปได้สูงว่าสาเหตุของการแตกร้าวคือผลกระทบของชิ้นส่วนที่ผสมพันธุ์ เพลาที่ร้าวไม่สามารถซ่อมแซมได้

ทั้งหมดนี้ต้องได้รับการพิจารณาก่อนที่จะเปลี่ยนหรือซ่อมแซมเพลาข้อเหวี่ยง หากคุณไม่พบและกำจัดสาเหตุของปัญหาในอนาคตอันใกล้ทุกอย่างจะต้องทำซ้ำอีกครั้ง

การเลือก การเปลี่ยน การซ่อมแซม

ในการรับเพลาข้อเหวี่ยงคุณต้องถอดมอเตอร์ออก จากนั้นจึงถอดฝาครอบตลับลูกปืนหลักและก้านสูบออก รวมทั้งมู่เล่และวงแหวนกันขับ หลังจากนั้นเพลาข้อเหวี่ยงจะถูกลบออกและดำเนินการแก้ไขปัญหา หากชิ้นส่วนได้รับการซ่อมแซมก่อนหน้านี้และได้เลือกขนาดการซ่อมแซมทั้งหมดแล้ว จะต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนนั้น หากระดับการสึกหรอเอื้ออำนวย ให้ทำความสะอาดเพลา ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับรูน้ำมัน แล้วจึงดำเนินการซ่อมแซม

การสึกหรอบนพื้นผิวของคอจะถูกกำจัดโดยการเจียรให้ได้ขนาดที่เหมาะสม กระบวนการนี้ไม่ง่ายอย่างที่คิดในแวบแรก และต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและคุณสมบัติที่เหมาะสมของผู้เชี่ยวชาญ

แม้ว่าหลังจากผ่านการประมวลผลดังกล่าวแล้ว ชิ้นส่วนดังกล่าวจะต้องได้รับการปรับสมดุลไดนามิกใหม่ที่จำเป็น แต่การซ่อมเพลาข้อเหวี่ยงมักถูกจำกัดไว้เพียงการเจียรเท่านั้น เป็นผลให้เพลาที่ไม่สมดุลหลังจากการซ่อมแซมสามารถสั่นสะเทือนได้ในขณะที่เบาะนั่งแตกซีลจะคลายออก อาจเกิดปัญหาอื่นๆ ตามมา ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไป กำลังไฟตก และการทำงานของเครื่องไม่เสถียรในบางโหมด 

ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะยืดเพลาที่งอให้ตรง แต่ผู้เชี่ยวชาญลังเลที่จะทำงานนี้ การยืดผมให้ตรงและจัดทรงเป็นกระบวนการที่ลำบากและมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ การแก้ไขเพลาข้อเหวี่ยงยังสัมพันธ์กับความเสี่ยงของการแตกหัก ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่ เพลาข้อเหวี่ยงที่ผิดรูปจึงง่ายกว่าและถูกกว่าในการเปลี่ยนเพลาข้อเหวี่ยงใหม่

เมื่อทำการเปลี่ยน คุณต้องติดตั้งชิ้นส่วนเดียวกันหรืออะนาล็อกที่ยอมรับได้ มิฉะนั้นจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาใหม่ได้

การซื้อเพลาข้อเหวี่ยงมือสองในราคาถูกเป็นหมูชนิดหนึ่งที่ไม่มีใครรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นในท้ายที่สุด อย่างดีที่สุด มันค่อนข้างทรุดโทรม อย่างแย่ที่สุด มันมีตำหนิที่มองไม่เห็นด้วยตา

โดยการซื้อใหม่จากผู้ขายที่เชื่อถือได้คุณสามารถมั่นใจในคุณภาพของมันได้ ร้านค้าออนไลน์ของจีนสามารถนำเสนอส่วนประกอบอื่น ๆ ของรถของคุณได้ในราคาที่สมเหตุสมผล

อย่าลืมด้วยว่าเมื่อติดตั้งเพลาข้อเหวี่ยงใหม่ ต้องแน่ใจว่าได้เปลี่ยนก้านสูบและตลับลูกปืนหลักรวมถึงซีลน้ำมันแล้ว

หลังจากเปลี่ยนเพลาข้อเหวี่ยงแล้ว เครื่องยนต์จะต้องทำงานในระยะสองถึงสองพันห้าพันกิโลเมตรในโหมดนุ่มนวลและไม่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างกะทันหัน