Tasakaalu võll
Tasakaalustav (tasakaalustav) võll on täiendav tasakaalustuselement mootori vibratsiooni vähendamiseks. Väntmehhanismi töö käigus tekib inerts, mis tuleneb sisepõlemismootori osade liikumisest ja mitmete muude jõudude mõjust.
Sisepõlemismootoritel võib olla erinev silindrite paigutus. Kõige tavalisem:
- In-line skeem, kui silindrite teljed on ühes tasapinnas;
- Vastupidine skeem tähendab, et silindrite teljed on kahel tasapinnal 180 ° nurga all;
- V-kujuline paigutus silindritelgedega kahes tasapinnas;
On olemas skeemid, kus silindrite teljed on kahes tasapinnas erineva nurga all, samuti sarnane skeem täiendava nihkega väntvõllil jne. Sisepõlemismootori tasakaalustamise aste sõltub otseselt sellest või sellest skeemist. Boksermootorid näitavad parimat tasakaalu. Hästi tasakaalustatud reasmootorid 4 silindriga töömahuga kuni kaks liitrit. V-mootor on optimaalselt tasakaalustatud ainult silindrite vahel rangelt määratletud nurkade all.
Sisepõlemismootori töötamise ajal tekivad tasakaalustatud ja tasakaalustamata jõud. Tasakaalustatud jõud hõlmavad gaasi survejõudu ja hõõrdejõudu. Tasakaalustamata jõududeks on inerts, jõuallika kaal jne. Neid jõude nimetatakse teist järku inertsijõududeks.
Nagu teate, saavutatakse enamasti tasakaalustamine, paigaldades väntvõlli põskedele vastukaalud. See meetod töötab, kuid see ei võimalda alati mootorit kvalitatiivselt tasakaalustada, olenevalt ühest või teisest silindrite paigutusest.
Inerts tuleneb kolbide edasi-tagasi liikumisest ja ühendusvarraste pöörlevast liikumisest. Lisaks on pikitasandil ka inertsiaaljõud. Nende jõudude mõju tulemuseks on sisepõlemismootori vibratsioon, mis põhjustab suurenenud mürataset, teatud koormusi mootori elementidele, samuti osade ja mehhanismide enneaegset kulumist. Selle probleemi lahendamiseks saab reas- ja muude mootorite konstrueerimisel lisaks hoorattale kasutada ka tasakaalustusvõlle.
Teist järku inertsjõudu tasakaalustavad kaks tasakaalustusvõlli, millel võivad olla vastukaalud. Võllid pöörlevad mõlemad väntvõlliga paralleelselt samal kiirusel ja kaks korda kiiremini kui väntvõlli kiirus, mis sõltub konkreetsest mootorist.
Tasakaaluvõll on üsna keerulise kujuga metallvarras, mille külge on töödeldud sooned. Võll pöörleb pidevalt. Võll pöörleb kahes liugelaagris. Nende laagrite määrimine toimub mootori määrimissüsteemi kaudu.
Ainus viis sisepõlemismootori vibratsiooni edasiseks vähendamiseks on agregaadi tasakaalustamine. Neljasilindriline reasmootor võtab vastu tasakaalustamata jõud, mis tekivad masside liikumisel, võttes arvesse üht või teist väntvõlli kiirust. Inertsi suurus sõltub sisepõlemismootori mahust, elektrijaama mahu suurenemisel inerts suureneb.
Tasakaalustusvõll paigaldatakse neljasilindrilistele reasmootoritele, mille töömaht on üle kahe liitri. Tuleb märkida, et selliste võllide paigaldamine toob kaasa konstruktsiooni maksumuse märgatava tõusu ja seda ei kasutata eriti aktiivselt isegi keskmise hinnasegmendi autodel.
Tasakaaluvõllid paigaldatakse paarikaupa. Sageli asuvad need sümmeetriliselt väntvõlli mõlemal küljel. Tasakaaluvõllide paigalduskohaks saab kõige sagedamini mootori karter, nii et võllid jäävad sisepõlemismootori väntvõlli alla. Selgub, et need võllid on väntvõlli all ja nende paigalduskohaks saab õlivann.
Tasakaaluvõllid käivad otse väntvõllilt. Ajam rakendab tasakaalustusvõllide pöörlemist erinevates suundades.
Tasakaalustajate pöörlemise nurkkiirus kahekordistub. Ajami saab teha kas eraldi reduktor- või kettajami abil või lahenduste kombinatsioonina. Võllite endi pöörlemisest tekkivad väändvibratsioonid summutatakse vedruvibratsiooni summutiga, mis asub tasakaalustusvõlli ajami veorattas.
Töötamise ajal ja ajami konstruktsiooni tõttu on tasakaalustusvõllid tugevalt koormatud. Kõige ülekoormatud laagrid, mis asuvad ajami vastasküljel. Toimub nende kiire kulumine, mis väljendub täiendava müra ja suurenenud vibratsiooni ilmnemises. Halvimal juhul võib veokett puruneda. Täiendav puudus on sisepõlemismootori jõuvõtt, mis kulub tasakaalustusvõllide ajamile.
