משאבת הגה כוח - עיצוב, סוגים, עקרון הפעולה
תוכן
הגה כוח ממשיך לתפוס היטב את מקומו במספר קטגוריות של כלי רכב ודגמים בודדים של מכוניות נוסעים. צומת המפתח שלהם הוא המשאבה, אשר ממירה את כוח המנוע ללחץ הביצועי של נוזל העבודה. העיצוב מבוסס ומוכח, מה שמאפשר לנו לשקול אותו בפירוט במקרה הכללי.
ביצוע משימות ויישום
מטבעה, המשאבה ההידראולית מספקת אנרגיה למפעיל בצורה של סירקולציה של נוזל העבודה של המערכת - שמן מיוחד, בלחץ גבוה. העבודה שנעשתה נקבעת לפי גודל הלחץ הזה וקצב הזרימה. לכן, רוטור המשאבה חייב להסתובב מהר מספיק, תוך הזזת נפחים משמעותיים ליחידת זמן.
כישלון המשאבה לא אמור להוביל להפסקת ההיגוי, עדיין ניתן לסובב את הגלגלים, אך המאמץ בהגה יגדל באופן דרמטי, מה שעלול להפתיע את הנהג. מכאן הדרישות הגבוהות לאמינות ועמידות, אשר מתקיימות הודות לתכנון מוכח, שיטת ההזרקה הנבחרת ותכונות סיכה טובות של נוזל העבודה.
אפשרויות ביצוע
אין כל כך הרבה סוגים של משאבות הידראוליות; כתוצאה מהאבולוציה נותרו רק סוגי הצלחת והגלגלים. הראשון משמש בעיקר. התאמת לחץ מסופקת לעתים רחוקות, אין צורך מיוחד בכך, נוכחות של שסתום הפחתת לחץ מגביל מספיקה למדי.
בהגה הכוח הקלאסי, נעשה שימוש בהנעה מכנית של רוטור המשאבה מגלגלת גל ארכובה של המנוע באמצעות הנעת רצועה. רק מערכות אלקטרו-הידראוליות מתקדמות יותר משתמשות בהנעת מנוע חשמלי, המקנה יתרונות בדיוק השליטה, אך מונעת את היתרון העיקרי של ההידראוליקה - הגברה גבוהה.
העיצוב של המשאבה הנפוצה ביותר
מנגנון סוג השבשבת פועל על ידי הזזת נוזל בנפחים קטנים עם הירידה שלהם בתהליך הפיכת הרוטור וסחיטת השמן על צינור היציאה. המשאבה מורכבת מהחלקים הבאים:
- גלגלת הנעה על ציר הרוטור;
- רוטור עם להבים למלריים בחריצים לאורך ההיקף;
- מיסבים ואטמי תיבת מילוי של הפיר בדיור;
- סטטור עם חללים אליפטיים בנפח הדיור;
- ויסות שסתום מגביל;
- בית עם תושבות מנוע.
בדרך כלל, הרוטור משרת שני חללי עבודה, מה שנותן עלייה בפרודוקטיביות תוך שמירה על עיצוב קומפקטי. שניהם זהים לחלוטין וממוקמים בצורה קוטרלית ביחס לציר הסיבוב.
סדר העבודה והאינטראקציה של רכיבים
חגורת V או רצועת הנעה מרובת צלעות מסובבת את גלגלת גל הרוטור. הרוטור הנטוע עליו מצויד בחריצים שבהם לוחות מתכת נעים בחופשיות. על ידי פעולת כוחות צנטריפוגליים, הם נלחצים כל הזמן על פני השטח הפנימי האליפטי של חלל הסטטור.
הנוזל חודר לחללים שבין הלוחות, ולאחר מכן הוא נע לכיוון היציאה, שם הוא נעקר בגלל נפח החללים המשתנה. פועלים על הקירות המעוקלים של הסטטור, הלהבים שקועים לתוך הרוטור, ולאחר מכן הם מוכנסים שוב, לוקחים את החלקים הבאים של הנוזל.
בשל מהירות הסיבוב הגבוהה למשאבה ביצועים מספקים, תוך פיתוח לחץ של כ-100 בר בעת עבודה "לעמידה".
מצב הלחץ ללא מוצא יתקיים במהירויות מנוע גבוהות והגלגלים הסתובבו עד הסוף, כאשר הבוכנה של צילינדר העבדים כבר לא תוכל לנוע יותר. אבל במקרים אלה, מופעל שסתום מגביל טעון קפיץ, אשר נפתח ומתחיל זרימה חוזרת של נוזל, ומונע מהלחץ לעלות יתר על המידה.
מצבי המשאבה מתוכננים בצורה כזו שהיא יכולה לספק את הלחץ המרבי שלה במהירות סיבוב מינימלית. זה הכרחי כאשר מתמרנים במהירות כמעט סרק, אבל עם ההיגוי הקל ביותר. למרות התנגדות רבה במקרה של סיבוב הגלגלים המנוהלים במקום. כולם יודעים כמה כבד ההגה ללא כוח במקרה הזה. מסתבר שניתן לטעון את המשאבה במלואה במהירות הרוטור המינימלית, ולאחר עלייה במהירות היא פשוט זורקת חלק מהנוזל בכיוון ההפוך דרך שסתום הבקרה.
למרות העובדה שמצבי פעולה כאלה עם עודף ביצועים הם סטנדרטיים ומסופקים, פעולת הגה הכוח כשהגלגלים מתבררים לחלוטין מטווח קרוב היא מאוד לא רצויה. הסיבה לכך היא התחממות יתר של נוזל העבודה, שבגללה הוא מאבד את תכונותיו. קיים איום של בלאי מוגבר ואפילו תקלות משאבה.
אמינות, כשלים ותיקונים
משאבות הגה כוח אמינות ביותר ואינן שייכות לחומרים מתכלים. אבל גם הם לא נצחיים. תקלות מופיעות בצורה של מאמץ מוגבר על ההגה, במיוחד במהלך סיבוב מהיר, כאשר המשאבה בבירור אינה נותנת את הביצועים הנדרשים. יש רעידות וזמזום חזק שנעלם לאחר הסרת רצועת ההינע.
תיקון המשאבה אפשרי תיאורטית, אך בדרך כלל פשוט מחליפים אותה במקורי או בחלק חילוף משוק אפטר. יש גם שוק ליחידות מחודשות במפעל, הן הרבה יותר זולות, אבל יש להן כמעט אותה אמינות.
