Sisu
Kerge hooratas on mõeldud masina dünaamika parandamiseks suurtel kiirustel. Põhimõtteliselt saab selle paigaldada tavamootorile, kuid alles pärast väntvõlli dünaamilist tasakaalustamist koos sidurikorviga ja ajastusmehhanismi reguleerimist.
Kerge hooratas
Mootori häälestamise eesmärk
Vajadus hooratast kergendada tekib järgmistel põhjustel:
- väntvõlli käigu 720 kraadist on hooratas vajalik väntmehhanismi segmendis ülemisest surnud punktist maksimaalselt 50 kraadi;
- ülejäänud aja kulub sisepõlemismootori energia selle massiivse osa pöörlemisele, et koguda kinemaatiline energia;
- kui tühikäigul ja madalatel pööretel stabiliseerib hooratas sõiduki liikumist, siis suurtel kiirustel vähendab liikumise dünaamikat.
Hooratta põhimõte
Näiteks võimsates sisepõlemismootorites on rasked võllid, mille inertsist põhimõtteliselt piisab väntvõlli TDC-lt “äratõmbamiseks” isegi ilma hooratta osaluseta.
Sel põhjusel treitakse tavalisi ja ostetakse kergekaalulisi kettaid, mille hammasrattad on valmistatud erineva kujundusega terasest ja alumiiniumsulamitest.
Kuid pärast asendamist ilma väntvõlli komplekti tasakaalustamata ja gaasijaotusmehhanismi reguleerimist võite saada vastupidise efekti – koormake mootor tavarežiimides, mis viib väntvõlli, väntvõlli, siduri ja muude masina omavahel ühendatud komponentide arenguni. .
Ilma mehaanika ja dünaamika teooriasse süvenemata on võimalik ligikaudselt välja arvutada hooratta massi vähendamise mõju näiteks 1,5 kg võrra 0,9 tonni kaaluva auto puhul standardse mootoriga (pöörded 3000 – 6000) kiirendamiseks. kuni 150 km/h:
- inertsimomenti vähendatakse ainult siis, kui metall eemaldatakse hooratta sektsioonidest selle välimise raadiuse lähedal, see tähendab rõngashammas;
- määratud kiiruseni kiirendamiseks lülitatakse neljakäigulise käigukasti töötamise ajal järjestikku I-IV käigud sisse;
- I / II lülitus toimub 3–6 tuhande pöörete juures, II / III 4,5–6,5 tuhande juures, III / IV pöördel 4,5–5,1 tuhat pööret minutis;
- nurkkiirus kiirusel 3000 p/min on 314 s-1, 4500 p/min – 471 s-1, 5100 p/min – 534 s-1 ja 6500 p/min – 681 s-1;
- kineetilise energia erinevus täiendava 1,5 kg terase ketramisel on 1,44 kJ kiirusel 3000 p/min, 3,26 kJ kiirusel 4500 p/min, 4,2 kJ kiirusel 5100 p/min ja 6,8 kJ kiirusel 6500 p/min.
hooratta inertsimoment
Kokku säästab kerge hooratas 16 kJ kinemaatilist energiat ehk veidi üle 2%. Suure töökiirusega sportautode ja sisepõlemismootorite puhul on mõju palju suurem.
Tähelepanu: Tuleb mõista, et sisepõlemismootori madalatel pööretel ja tühikäigul on probleeme.
Kerge hooratta disain
Tehniliselt põhjendatud, mis annab sportautodele kerge hooratta, kahekordne tšempion rallisõitja E. G. Singurindi. Seni on standardiks jäänud kerge hooratta konstruktsioon "Singurindi järgi", kuid ainult kogu mootori ja siduri konstruktsiooni arvesse võttes.
Kerge Singurindi hooratas
Tähelepanu: algajatele autojuhtidele ja kasutajatele, kes eelistavad sujuvat sõidustiili, pole kerge hooratas põhimõtteliselt vajalik. See juhend on mõeldud vähemalt professionaalidele või kogenud kasutajatele.
Mis põhjustab kehakaalu langust?
Ise häälestamine 85% juhtudest on võimatu, kuna on vaja keevitaja piisavalt kõrget kvalifikatsiooni, väntvõlli komplekti dünaamilise tasakaalustamise statiivi olemasolu, seetõttu toodavad tootjad kogenud kasutajatele kahte tüüpi kerget hooratast:
- malm – toote välisraadiuse lähedal olevad segmendid eemaldati freesimisega;
- duralumiinium – ühes tükis ketas, enamasti standardsete suurustega, kuid valmistatud alumiiniumisulamitest.
Hooratas piluakendega
Alumiiniumisulamist hooratas
Standardsed hoorattad kaaluvad 6 – 13 kg, kerged modifikatsioonid 4 – 2,8 kg (harvemini 2,5 kg). Standardosa asendamine kerge hoorattaga toimub ainult siduriga, seega on oluline, et korvi kinnitusavad ühtiksid.
Duralumiiniumist kergel hoorattal on plusse ja miinuseid:
- osa on kindel, see peab paremini vastu mehaanilistele riketele;
- aga metall on pehme, kulumine palju suurem.
Malmist ja terasest hoorataste puhul on olukord täpselt vastupidine – suur kulumiskindlus, väike mehaaniline tugevus rõngasratta läheduses.
"Ekstra" metall eemaldatakse tootest mitmel viisil:
- freesimine tööstuslikes tingimustes;
- aukude puurimine garaažis, teenindusjaamas;
- tehases või garaažis keeratavate treipinkide sisselülitamine.
Freesimine väljaspool raadiust
Aukude puurimine
Korpuse pööramine treipingil
Singurdini alustas oma katseid nõukogude ajal Žiguli ja 412 Moskvichi mootoritega. Hiljem tõestas ta, et kergeid hoorattaid saab kasutada rasketel sõiduautodel (GAZ, maasturid) ilma käivitusmugavust kahjustamata ja madalatel kiirustel.
Kroonkeevitus ja õmbluste töötlemine veskiga
Peamine tingimus on hooratta seina töötlemine (lihvimine), millel asuvad sidurikorvi maandumisavad, suurusega (paksusega), mis ei ole väiksem kui sisekeerme läbimõõt. Näiteks kui korv on kinnitatud M8 poldiga, peab sein olema vähemalt 8 mm. Vastasel juhul võib suurel kiirusel detaili korpuse kinnitusdetailid ära lõigata.
Milline on disaini muutmise mõju?
Kerge hoorattaga töötamine tundub, et see lisab mootorile rohkem jõudu. Tegelikult kulub detaili oma kätega väikesel kiirusel keerates 2% vähem kineetilist energiat. Kuid kiiruse suurenemisega on kokkuhoid juba hüppeline.
Algajal on sellise hoorattaga raske ülesmäge startida ja kiirusepuudust ületada. Madalatel kiirustel sõitva professionaali jaoks peate sagedamini vajutama gaasipedaali, kuid nende suurenedes suurenevad mugavus ja dünaamika järsult.
Tavalise hooratta asendamine kergega
Pärast põhjapaneva otsuse tegemist – kas anda auto teenindusjaamas häälestamiseks või uuendada seda iseseisvalt, peate demonteerima tavalise hooratta, valima selle omaduste järgi kerge versiooni või valmistama osa ise. Seejärel demonteerige koost, asendage hooratas koos siduriga, tasakaalustage dünaamiliselt ja reguleerige gaasijaotussüsteem.
Hooratta vahetusjuurdepääs
Valik omaduste järgi
Vähendatud kaaluga valmis mootori hooratta ostmisel on vaja arvestada sidurikorvi aukude asukohta, läbimõõtu, hammaste arvu ja detaili konstruktsioonimaterjali.
Valik kergeid hoorattaid konkreetsele automudelile
Ise valmistamine
Selleks on vaja vähemalt treipinki ja kvalifitseeritud treiijat. Soovitatav on kasutada Singurindi skeemi, joonist ja soovitusi:
- standardsest 7 kg tootest pärast pööramist saadakse kerge versioon 4,8 kg (VAZ "klassika" jaoks);
- toorik on kasutatud hooratas või häälestatava masina väntvõllilt eemaldatud osad;
- töökindluse huvides keevitatakse hammasratas mõlemalt poolt velje külge, õmblused puhastatakse nurklihvija abrasiivkettaga;
- Laager on staatiliselt tasakaalustatud.
Omatehtud kerge hooratas
Valmistoode paigaldatakse väntvõllile järgnevaks dünaamiliseks tasakaalustamiseks.
Demonteerimine
Enne hooratta iseseisvat kergendamist tuleks mõista, et selleks peate demonteerima mitu komponenti ja mehhanismi:
- käigukast siduri eemaldamiseks, mida muudetakse koos hoorattaga;
- Sisepõlemismootor on osaliselt mõeldud juurdepääsuks väntvõllile ja KShM elementidele, kuna võib osutuda vajalikuks paigaldada väiksema massiga ühendusvardad, keerates võllile põlvi.
Demonteerimine väntvõllilt
Mugavam on töid teha tõstukiga, äärmuslikel juhtudel süvendil, millel on tungraua küljes rippumine, et esiratas juhipoolsest küljest lahti võtta.
Kerge hooratta paigaldus
Sisepõlemismootori väntvõllile mõjuva inertsiaaljõu suurus sõltub ühendusvarraste ja vastukaalude massist/nurkkiirusest. Pärast hooratta keeramist suureneb nurkkiirus, seega suureneb ka inertsjõud ja vastukaalud jäävad standardseks.
On kaks võimalust.
- pöörlemisraadiuse vähenemine – töömahu kaotus;
- pöörlevate osade massi vähendamine – tavaliselt ühendusvardad.
Kerged ühendusvardad
Tähelepanu: Vajalik on täpne arvutus, mitu "lisa" grammi ühendusvarda kaalust eemaldada. Vastasel juhul osutub efekt vastupidiseks – väntvõlli ja sisepõlemismootori kui terviku ressursi vähenemine.
Veovõlli lõikamine
Väntvõlli elementide keeramisel tasakaalustatakse see osa esmalt eraldi dünaamilisel alusel, seejärel pannakse peale hooratas ja sidurikorv.
Väntvõlli tasakaalustamine
Tasakaalustamine
Tavaliselt võetakse arvesse tooriku pinnalt eemaldatud konstruktsioonimaterjali kaal – keskmiselt 35%. Täpsemalt, kerge hooratta välisläbimõõdu kaal väheneb 500–700 g / mm. Mõnel autol on valida mitme erineva suuruse vahel, seega peate arvestama:
- Suurema läbimõõduga korv ja ketas suurendavad vastavalt kontaktpinda ja haardumise kvaliteeti;
- kergema hoorattaga sarnane väiksema läbimõõduga sidur suurendab aga auto dünaamikat;
- tavalisel M8 kinnitusel võib korv välja rippuda, lükates tasakaalustusseaded alla, seetõttu suurendatakse häälestamisel läbimõõtu sageli M10-ni (puurida, lõigake niit).
Tasakaalustus koos hoorattaga
Vältimaks tasakaalustamata osa laagrite ja väntvõlli lõhkumist, on väntvõll statiivikoostu külge tasakaalustatud.
Tasakaalustus koos korviga
Gaasi jaotusmehhanismi reguleerimine
ICE teoorias peaksid klapid töötama, kui kolb on vastavalt TDC ja BDC surnud punktides. Suurel kiirusel aga arvutatakse kolvi surnud punkti läbimise aeg sekundituhandikes, mistõttu põlemiskambrite jääkproduktidest puhastamise ja uue seguga täitmise tsükkel jääb paratamatult hiljaks.
Pardaarvuti saab väntvõlli andurilt reaalset teavet kolbide ruumilise asukoha kohta, kuid korrigeerib seda sissepritsesüsteemi jaoks, võttes arvesse kiirusanduri näitu, see tähendab, et see annab vajalikud eel- või viivitusparameetrid, vastavalt.
Ajastuse tööpõhimõte
Teisisõnu süttib sisselaskeklapp 10–32 kraadi TDC ees ja sulgub 40–85 kraadi BDC taga. Väljalaskeklapi sarnased parameetrid on vastavalt 40–70 kraadi BDC ja 10–50 kraadi viivitusega TDC.
Lisaks on oluline mõista, miks kasutatakse klapi täiturmehhanismi elementide vahel lünki:
- sõltuvalt sisepõlemismootori temperatuurirežiimist on vajalik termiline vahe;
- kuumutamisel ventiil, silindripea ja plokk laienevad, pikenevad;
- vahe kompenseerib konstruktsioonimaterjalide lineaarset pikenemist.
Termoklapi kliirens
Kerge hooratas vähendab ajastuse seadistusi, mis on loodud selle osa erineva inertsmomendi jaoks. Süüte viivitus või edasiliikumine, sisepõlemismootori häälestamise mõte kaob. Parem on ajastust reguleerida teenindusjaamas, mitte garaažis, vajaliku kvalifikatsiooni ja varustusega spetsialistidelt.
Ajastuse reguleerimine pärast kerge hooratta paigaldamist
Seega sobib standardse hooratta asendamine kerge versiooniga ainult kogenud kasutajatele, ideaaljuhul kiirete mootoritega sõidukitele. Vaikimisi on häälestamine kallis, kuna selleks on vaja lahti võtta sidur, käigukast (osaliselt), mootor (osaliselt), väntvõlli dünaamiline tasakaalustamine, seejärel kokkupanek koos hoorattaga ja viimane sidurikorviga, mis on kinnitatud spetsiaalsele alusele.
