Zespoły napinające paska zębatego
Krytycznym warunkiem wstępnym bezawaryjnej pracy napędu pasowego jest prawidłowe napięcie paska rozrządu. Tylko prawidłowe napięcie paska może zapewnić bezpoślizgową pracę podczas całego okresu eksploatacji. Przeskok o tylko jeden ząbek może zakłócić precyzję rozrządu zaworowego, co z kolei – zwłaszcza w silnikach wysokoprężnych – może spowodować „kolizję” zaworów z tłokiem i w rezultacie uszkodzenie silnika. Podczas długiej eksploatacji pasek rozrządu ulega niewielkiemu wydłużeniu z uwagi na obciążenie rozciągające ze strony wału korbowego oraz normalne zmiany temperatury, skutkujące opóźnieniem zapłonu, gdy prędkość obrotowa wałka rozrządu spada poniżej prędkości obrotowej wału korbowego. Zmiany temperatury pojawiające się podczas normalnej eksploatacji mogą również powodować okresowe wydłużanie i kurczenie się paska. Z tego względu najnowsza generacja rolek napinających posiada pewien „zakres regulacji”, pozwalający napinaczowi na dostosowanie się do różnic długości paska. Podczas kontroli pojazdu konieczne jest jednakże sprawdzenie rolki napinającej i napięcia paska rozrządu oraz skorygowania go w razie potrzeby. Istnieją dwa różne rodzaje napinaczy paska rozrządu – ręczne i automatyczne napinacze paska rozrządu. W napinaczach ręcznych właściwy naciąg paska w temperaturze otoczenia jest ustawiany ręcznie zgodnie ze specyfikacją producenta i wymaga sprawdzania w trakcie przeglądów przeprowadzanych w określonych odstępach czasu oraz korygowania w razie potrzeby.
Zalety napinaczy ręcznych:
- Łatwość i ekonomiczność obsługi i montażu.
- Zwarta budowa.
Wady napinaczy ręcznych:
- Brak automatycznej korekty do zmian temperatury obciążenia oraz wydłużenia paska spowodowanego długą eksploatacją. Napinacze automatyczne naciągają pasek automatycznie podczas montażu. Wewnętrzny zestaw sprężyn zapewnia prawie niezmieniony naciąg paska podczas całego okresu eksploatacji dzięki automatycznej korekcie do zmian temperatury i obciążenia. Inną korzyścią z zastosowania automatycznych napinaczy jest możliwość tłumienia drgań we wszystkich warunkach pracy napędu pasowego. W rezultacie naciąg paska może pozostać bardzo mały, co z kolei redukuje hałas i zwiększa jednocześnie jego trwałość.
Zalety napinaczy automatycznych:
Automatyczne układy napinające zapewniają dodatkowo zintegrowaną funkcję mechanicznego tłumienia drgań. Automatyczne napinacze…
- napinają pasek automatycznie podczas montażu,
- kompensują odchyłki tolerancji (średnicę, pozycje, długość paska),
- zapewniają stałą siłę naciągu paska (niezależnie od temperatury, obciążenia i czasu eksploatacji),
- eliminują prawie cały rezonans układu napędu we wszystkich warunkach eksploatacji,
- zapobiegają „przeskoczeniu paska”,
- zmniejszają hałas dzięki poprawionej możliwości ustawienia wymaganego napięcia wstępnego paska
- zwiększają trwałość układu.
W układach z podwójnym mimośrodem (A) funkcja napięcia dynamicznego jest oddzielona od układu kompensacji tolerancji i może być precyzyjnie ustawiona zgodnie z dynamicznymi wymaganiami napędu paska zębatego.
Układy z pojedynczym mimośrodem (B) upraszczają montaż układu napinającego na linii montażowej silników i zapobiegają błędom w ustawieniach.
Zespoły napinające paska pomocniczego
Dla uniknięcia nadmiernego poślizgu i drgań właściwe naciągnięcie paska wielorowkowego w napędzie pomocniczym paska ma znaczenie równie kluczowe, jak właściwe ustawienie napięcia paska zębatego w napędzie rozrządu. Istnieją dwa różne rodzaje układów napinających. Układy napinające kompensują tolerancje, rozszerzalność cieplną elementów napędu, wydłużenie paska i zużycie eksploatacyjne. Napięcie wstępne paska jest ustawiane automatycznie podczas montażu i serwisowania, pozostając praktycznie niezmienne w całym zakresie temperatur silnika i okresie eksploatacji napędu pasowego.
Dalsze zalety układów napędów pasowych z automatycznymi napinaczami:
- Eliminacja obciążeń szczytowych związanych z dynamiką paska.
- Zmniejszenie poślizgu, hałasu i zużycia paska.
Napinacze paska z mechanicznym tłumieniem drgań wykorzystują sprężynę śrubową lub sprężynę skrętną do wytwarzania wymaganego napięcia wstępnego paska.
Efekt tłumienia jest osiągany dzięki tarciu mechanicznemu. Elementem tłumiącym w napinaczu z długim (a) lub krótkim (b) ramieniem jest płaska tarcza cierna, w przypadku napinacza stożkowego (c) jest to stożek cierny. Rodzaj zastosowanego napinacza mechanicznego zależy od miejsca dostępnego dla montażu napinacza.
Funkcja układów napinacza paska z tłumieniem mechanicznym
Napięcie wstępne paska
- Wymagane napięcie wstępne paska jest generowane przez moment sprężyny śrubowej i ramienia dźwigni.
Tłumienie
- Siła osiowa sprężyny wytwarza napięcie wstępne w zespole tłumiącym (sprężyna i tarcza/stożek cierny).
- Przy każdym ruchu ramię dźwigni powoduje względny ruch zespołu tłumiącego, któremu towarzyszy tarcie, a przez to tłumienie.
Napięcie wstępne paska i tłumienie są dobierane niezależnie odpowiednio do warunków pracy.
Funkcja układów napinacza paska z tłumieniem hydraulicznym
Układy napinacza z tłumieniem hydraulicznym wykorzystują sprężynę ciśnieniową w elemencie hydraulicznym do wytwarzania napięcia wstępnego paska, które jest przekazywane poprzez dźwignię do rolki napinającej. Tłumienie przez element hydrauliczny odbywa się w sposób kontrolowany i proporcjonalnie do prędkości (tłumienie przy pomocy szczeliny hydraulicznej). Z uwagi na kontrolowane tłumienie, układy hydrauliczne są przeznaczone zwłaszcza do stabilizowania bardziej dynamicznych układów napędów paskowych (cykliczne nieregularności pracy silnika, na przykład silników wysokoprężnych). Ponadto, kontrolowane tłumienie pozwala na optymalizację napięcia wstępnego paska. Kluczowe czynniki przy doborze rodzaju napinacza hydraulicznego to dostępne miejsce instalacji i warunki eksploatacji.
Działanie hydraulicznych napinaczy paska
- Ściskanie elementu hydraulicznego powoduje przepływ oleju z komory wysokociśnieniowej przez szczelinę, a w rezultacie tłumienie.
- Dzięki zaworowi jednokierunkowemu, oddzielającemu komorę wysokociśnieniową od zbiornika oleju, olej może przepływać tylko w jednym kierunku (tłumienie kontrolowane).
- Po zwolnieniu elementu hydraulicznego olej jest wyciągany ze zbiornika do komory wysokociśnieniowej poprzez zawór jednokierunkowy.
- Siły napinające i tłumiące są przekazywane przez dźwignię i rolkę napinacza na pasek.
- Siła napinająca może być dobierana przez zastosowanie różnych sprężyn i przełożenia dźwigni.
- Siła tłumiąca może być dobierana przez zastosowanie różnych rozmiarów szczelin: > im mniejsza szczelina, tym większa siła tłumiąca.
Na podstawie „Układy napędu pasowego. Informator techniczny”.
Komentarze (0)