Mục đích và nguyên lý hoạt động của các trục cân bằng của động cơ

Một thuật ngữ khác có thể được tìm thấy trong từ điển bách khoa kỹ thuật của người lái xe là trục cân bằng. Hãy xem xét đặc thù của bộ phận động cơ này là gì, nó hoạt động theo nguyên lý nào và cũng có những loại trục trặc nào.

Cân bằng để làm gì?

Trong quá trình hoạt động của động cơ đốt trong, cơ cấu tay quay tạo ra các dao động bên trong khối xi lanh. Thiết kế của trục khuỷu tiêu chuẩn bao gồm các yếu tố đặc biệt - đối trọng. Mục đích của chúng là để dập tắt các lực quán tính sinh ra do chuyển động quay của trục khuỷu.

Không phải tất cả các động cơ đều có đủ các bộ phận này để giảm thiểu lực quán tính, do đó vòng bi và các bộ phận quan trọng khác của bộ nguồn nhanh hỏng hơn. Trục cân bằng được cài đặt như một phần tử bổ sung.

Như tên cho thấy, bộ phận được thiết kế để cung cấp khả năng cân bằng hiệu quả hơn trong động cơ. Chúng hấp thụ quán tính và rung động dư thừa. Những trục như vậy đã trở nên đặc biệt phù hợp kể từ khi có sự ra đời của những động cơ mạnh hơn với thể tích từ hai lít trở lên.

Tùy thuộc vào sự sửa đổi, trục cân bằng riêng được yêu cầu. Các mô hình trục khác nhau được sử dụng cho động cơ nội tuyến, boxer và V. Tuy mỗi loại động cơ đều có những ưu điểm riêng nhưng không loại động cơ nào có thể triệt tiêu hoàn toàn độ rung.

Nguyên lý hoạt động của các trục cân bằng của động cơ

Trục cân bằng là những thanh kim loại đặc hình trụ. Chúng được lắp thành từng cặp ở một phía của trục khuỷu. Chúng được kết nối với nhau bằng bánh răng. Khi trục khuỷu quay, các trục cũng quay theo hướng ngược nhau và với tốc độ lớn hơn.

Trục cân bằng có lệch tâm, bánh răng truyền động có lò xo. Các phần tử này được thiết kế để bù lại quán tính xảy ra trong bộ điều khiển. Các bộ cân bằng được dẫn động bởi một trục khuỷu. Một cặp trục luôn quay ngược chiều với nhau.

Các bộ phận này được lắp vào cacte động cơ để bôi trơn tốt hơn. Chúng quay trên các ổ trục (kim hoặc trượt). Nhờ hoạt động của cơ chế này, các bộ phận của động cơ không bị mài mòn quá nhiều do tải trọng thêm từ rung động.

Các loại ổ đĩa

Vì trục cân bằng được thiết kế để cân bằng trục khuỷu nên công việc của chúng phải đồng bộ với bộ phận này. Vì lý do này, chúng được kết nối với ổ định thời.

Để giảm rung động quay, bánh răng dẫn động trục cân bằng có lò xo. Chúng cho phép ổ đĩa quay nhẹ quanh trục, tạo sự khởi đầu trơn tru cho chuyển động của thiết bị.

Thông thường, một dây đai hoặc xích truyền động chung được gắn trên động cơ được sử dụng. Truyền động bánh răng ít phổ biến hơn nhiều. Ngoài ra còn có các sửa đổi kết hợp. Trong đó, các trục được dẫn động bởi cả dây đai có răng và hộp số.

Trên động cơ nào được sử dụng trục cân bằng

Lần đầu tiên, Mitsubishi bắt đầu lắp đặt trục cân bằng trên động cơ. Kể từ năm 1976 công nghệ này được gọi là Silent Shaft. Sự phát triển này chủ yếu được trang bị các đơn vị điện trong dòng (sửa đổi 4 xi-lanh dễ bị tác động bởi lực quán tính hơn).

Động cơ tốc độ cao với công suất lớn cũng cần những yếu tố như vậy. Chúng thường được sử dụng trong động cơ đốt trong diesel.

Nếu trước đó các nhà sản xuất Nhật Bản sử dụng công nghệ này thì hiện nay, các mẫu xe châu Âu với hệ thống trục im lặng thường được tìm thấy.

Sửa chữa trục cân bằng

Giống như bất kỳ cơ cấu phức tạp nào khác, bộ truyền động trục cân bằng cũng có thể bị lỗi. Điều này thường xảy ra do sự mài mòn tự nhiên của các ổ trục và các bộ phận bánh răng, vì chúng đang chịu tải khá nặng.

Khi một khối trục trở nên không sử dụng được, kèm theo đó là sự xuất hiện của các rung động và tiếng ồn. Đôi khi bánh răng truyền động bị chặn do ổ trục bị hỏng và đứt dây đai (hoặc xích). Nếu phát hiện sự cố của trục cân bằng, chỉ có một phương pháp loại bỏ - thay thế các phần tử bị hỏng.

Cơ chế này có thiết kế phức tạp, vì vậy bạn sẽ phải trả một khoản kha khá cho việc sửa chữa nó (công việc nên được thực hiện độc quyền tại trung tâm dịch vụ, ngay cả khi nó chỉ là thay thế một bộ phận cũ bằng một bộ phận mới). Vì lý do này, khi một khối trục bị lỗi, nó chỉ cần được tháo ra khỏi động cơ và các lỗ được đóng lại bằng phích cắm thích hợp.

Tất nhiên, đây phải là một biện pháp cực đoan, vì không có bộ giảm rung dẫn đến sự mất cân bằng trong động cơ. Như một số người lái xe đã sử dụng phương pháp này đảm bảo rằng rung động không có khối trục không quá nghiêm trọng để đồng ý sửa chữa tốn kém. Mặc dù vậy, hệ thống truyền lực ngày càng yếu đi một chút (công suất có thể giảm xuống còn 15 mã lực).

Khi quyết định tháo dỡ thiết bị, người lái xe phải hiểu rõ rằng sự can thiệp đáng kể vào thiết kế của động cơ có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của nó. Và điều này sau đó có thể dẫn đến một cuộc đại tu lớn của động cơ đốt trong.

Vận hành trục cân bằng

Như đã đề cập trước đó, nguyên nhân chính dẫn đến hỏng trục cân bằng là do hao mòn bình thường. Nhưng người lái xe có thể thực hiện một số bước sẽ kéo dài tuổi thọ của cơ chế này.

1. Bước đầu tiên là không sử dụng phong cách lái xe hung hãn. Bộ công suất hoạt động càng sắc nét thì các bánh răng trục càng nhanh hỏng. Nhân tiện, điều này cũng áp dụng cho khối lượng các bộ phận xe hơi khác.
2. Bước thứ hai là dịch vụ kịp thời. Việc thay thế dầu và bộ lọc dầu sẽ cung cấp khả năng bôi trơn chất lượng cao cho tất cả các bộ phận tiếp xúc và việc lắp dây đai (hoặc xích) truyền động mới sẽ cho phép các bánh răng quay mà không cần tải thêm.

Câu hỏi và trả lời:

Trục cân bằng là gì? Đây là những thanh kim loại hình trụ được lắp vào hai bên của trục khuỷu và được liên kết với nhau bằng các bánh răng. Chúng quay ngược chiều với chiều quay của trục khuỷu.

Làm thế nào để tháo trục cân bằng? Đai định thời được tháo ra - đai cân bằng. Sau đó, tất cả các ròng rọc được tháo ra - pallet được tháo ra - máy bơm dầu. Sau đó, các bộ cân bằng được tháo dỡ.

Trục để làm gì? Nó hấp thụ quán tính dư thừa trong trục khuỷu. Điều này làm giảm rung động trong động cơ. Phần tử này được lắp đặt trên các thiết bị mạnh có thể tích từ hai lít trở lên.