بالانس دینامیکی انواع میلنگ خطی و خورجینی 2,4,6,8 سیلندر به همراه فلایویل ، فولی و دنده در مجموعه دانش بنیان دوار ماشین پارس با بروز ترین دستگاه ها و افراد متخصص در زمینه انالیز ارتعاشات ناشی از انفجار و تحلیل حرکت های دورانی و خطی مطابق استاندارد های ISO1940 و ISO 10816

میل لنگ و فلایویل از اجزای حیاتی موتورهای احتراق داخلی هستند که نقش مهمی در عملکرد صحیح موتور و انتقال قدرت ایفا می‌کنند. میل لنگ حرکت خطی پیستون‌ها را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند و فلایویل با ذخیره انرژی چرخشی، به تنظیم و یکنواختی حرکت موتور کمک می‌کند. بالانس این دو قطعه برای کاهش لرزش‌ها، افزایش عمر مفید موتور، و بهبود کارایی آن ضروری است. در این مقاله به بررسی اهمیت بالانس میل لنگ و فلایویل، روش‌های بالانس، تجهیزات مورد استفاده و چالش‌های مرتبط با این فرآیند پرداخته می‌شود.

1. میل لنگ و اهمیت بالانس آن

1.1. وظیفه میل لنگ

میل لنگ یکی از قطعات کلیدی در موتورهای احتراق داخلی است که وظیفه تبدیل حرکت خطی پیستون‌ها به حرکت چرخشی را بر عهده دارد. این حرکت چرخشی برای انتقال قدرت به سایر اجزای موتور و در نهایت به چرخ‌های خودرو استفاده می‌شود. میل لنگ با استفاده از یاتاقان‌ها و شاتون‌ها به پیستون‌ها متصل است و با چرخش خود، حرکت پیستون‌ها را به صورت مداوم و یکنواخت تبدیل می‌کند.

1.2. اهمیت بالانس میل لنگ

بالانس میل لنگ یکی از عوامل کلیدی در کاهش لرزش‌ها و افزایش عمر مفید موتور است. میل لنگ‌هایی که به درستی بالانس نشده‌اند، می‌توانند باعث ایجاد لرزش‌های شدید و ناپایدار در موتور شوند. این لرزش‌ها به سایر اجزای موتور منتقل می‌شوند و می‌توانند به سرعت به خرابی قطعات دیگر منجر شوند. علاوه بر این، نابالانسی میل لنگ می‌تواند منجر به سایش زودرس یاتاقان‌ها و شاتون‌ها شود، که این امر خود باعث کاهش کارایی موتور و افزایش مصرف سوخت می‌شود.

1.3. روش‌های بالانس میل لنگ

• بالانس استاتیکی: در این روش، میل لنگ در حالت سکون قرار می‌گیرد و نقاطی که جرم اضافی دارند، شناسایی و اصلاح می‌شوند. این روش برای شناسایی نابالانسی‌های ابتدایی و رفع آن‌ها به کار می‌رود.
• بالانس دینامیکی: این روش دقیق‌تر از بالانس استاتیکی است و برای میل لنگ‌هایی که در سرعت‌های بالا کار می‌کنند، استفاده می‌شود. در بالانس دینامیکی، میل لنگ در حالت چرخش قرار می‌گیرد و نقاط نابالانس در طول محور چرخش شناسایی و اصلاح می‌شوند.

1.4. تجهیزات مورد استفاده در بالانس میل لنگ

برای بالانس میل لنگ، از دستگاه‌های سنجش لرزش و دستگاه‌های بالانس دینامیکی استفاده می‌شود. دستگاه‌های سنجش لرزش داده‌های دقیقی درباره میزان لرزش و نقاط نابالانس ارائه می‌دهند، در حالی که دستگاه‌های بالانس دینامیکی با تحلیل داده‌ها و اعمال اصلاحات لازم، نابالانسی‌ها را برطرف می‌کنند.

2. فلایویل و اهمیت بالانس آن

2.1. وظیفه فلایویل

فلایویل قطعه‌ای است دایره‌ای شکل که به انتهای میل لنگ متصل می‌شود و وظیفه اصلی آن، ذخیره و یکنواخت کردن انرژی چرخشی موتور است. فلایویل با تنظیم سرعت چرخش میل لنگ و کاهش نوسانات حرکت موتور، به عملکرد نرم‌تر و روان‌تر موتور کمک می‌کند. همچنین، فلایویل نقش مهمی در استارت موتور دارد؛ به گونه‌ای که با چرخش فلایویل، پیستون‌ها به حرکت در می‌آیند و موتور روشن می‌شود.

2.2. اهمیت بالانس فلایویل

بالانس فلایویل به اندازه بالانس میل لنگ اهمیت دارد. یک فلایویل نابالانس می‌تواند منجر به لرزش‌های شدیدی در موتور شود که این لرزش‌ها به سایر اجزای موتور منتقل می‌شوند و باعث کاهش عمر مفید آنها می‌شوند. همچنین، نابالانسی فلایویل می‌تواند به سایش زودرس یاتاقان‌ها و قطعات متحرک منجر شود. بالانس دقیق فلایویل باعث می‌شود که موتور با کمترین لرزش و نوسان عمل کند و کارایی بهتری داشته باشد.

2.3. روش‌های بالانس فلایویل

• بالانس استاتیکی: در این روش، فلایویل در حالت سکون قرار می‌گیرد و نقاطی که جرم اضافی دارند، شناسایی و اصلاح می‌شوند. این روش معمولاً برای شناسایی و رفع نابالانسی‌های ساده و اولیه استفاده می‌شود.
• بالانس دینامیکی: برای فلایویل‌هایی که با سرعت بالا می‌چرخند، بالانس دینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، فلایویل در حالت چرخش قرار می‌گیرد و نابالانسی‌های موجود شناسایی و اصلاح می‌شوند.

2.4. تجهیزات مورد استفاده در بالانس فلایویل

همانند میل لنگ، برای بالانس فلایویل نیز از دستگاه‌های سنجش لرزش و دستگاه‌های بالانس دینامیکی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها قادر به شناسایی و رفع نابالانسی‌های موجود در فلایویل هستند و به بهبود عملکرد کلی موتور کمک می‌کنند.

3. چالش‌ها و راهکارها در بالانس میل لنگ و فلایویل

3.1. تغییرات محیطی

یکی از چالش‌های مهم در بالانس میل لنگ و فلایویل، تغییرات محیطی مانند دما و رطوبت است که می‌تواند بر توزیع جرم این قطعات تأثیر بگذارد. این تغییرات ممکن است باعث نابالانسی مجدد شوند. برای مقابله با این چالش، انجام بازبینی‌ها و بالانس منظم توصیه می‌شود. همچنین، استفاده از مواد مقاوم در برابر تغییرات محیطی می‌تواند به کاهش اثرات این تغییرات کمک کند.

3.2. سایش و تجمع مواد

سایش قطعات و تجمع مواد در داخل میل لنگ و فلایویل می‌تواند منجر به ایجاد نابالانسی شود. این مشکل به‌ویژه در موتورهایی که در شرایط سخت و با بار زیاد کار می‌کنند، شایع است. نگهداری منظم و تمیزکاری دوره‌ای می‌تواند به جلوگیری از این مشکلات کمک کند. همچنین، استفاده از پوشش‌های ضد سایش می‌تواند عمر مفید این قطعات را افزایش دهد.

3.3. هزینه‌های بالانس

بالانس میل لنگ و فلایویل، به‌ویژه در موتورهای صنعتی و خودروهای پرقدرت، ممکن است هزینه‌بر باشد. استفاده از تجهیزات دقیق و انجام عملیات بالانس توسط تکنسین‌های مجرب می‌تواند هزینه‌های اولیه را افزایش دهد، اما این هزینه‌ها در مقابل افزایش عمر مفید موتور و کاهش نیاز به تعمیرات مکرر، مقرون به صرفه خواهد بود.

نتیجه‌گیری

بالانس میل لنگ و فلایویل از فرآیندهای حیاتی در حفظ عملکرد بهینه موتورهای احتراق داخلی است. انجام صحیح این فرآیندها نه تنها باعث کاهش لرزش‌ها و افزایش عمر مفید موتور می‌شود، بلکه به بهبود کارایی و کاهش مصرف سوخت کمک می‌کند. استفاده از تجهیزات دقیق و فناوری‌های نوین در بالانس میل لنگ و فلایویل، به مهندسان این امکان را می‌دهد که با دقت بیشتری نابالانسی‌ها را شناسایی و رفع کنند. در نهایت، بالانس منظم و به‌موقع میل لنگ و فلایویل یک سرمایه‌گذاری مهم برای حفظ سلامت و کارایی موتور است که می‌تواند در درازمدت به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و افزایش عمر مفید خودروها و ماشین‌آلات کمک کند.

میل لنگ (Crankshaft) یکی از قطعات اصلی موتورهای احتراق داخلی است که وظیفه تبدیل حرکت خطی پیستون‌ها به حرکت چرخشی را بر عهده دارد. این حرکت چرخشی برای انتقال نیرو به اجزای دیگر موتور و در نهایت به چرخ‌ها یا سایر اجزای متحرک خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. میل لنگ با اتصال به شاتون‌ها (connecting rods)، حرکت رفت و برگشتی پیستون‌ها را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند.

میل لنگ‌ها از فولاد یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شوند تا بتوانند در برابر فشارها و نیروهای بسیار زیاد که در حین کارکرد موتور ایجاد می‌شود، مقاومت کنند. شکل میل لنگ به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند تعادل را در حین چرخش حفظ کند و از ایجاد لرزش‌های غیرضروری جلوگیری کند.

فلایویل

فلایویل (Flywheel) یک دیسک سنگین و معمولاً دایره‌ای است که به انتهای میل لنگ متصل می‌شود. وظیفه اصلی فلایویل این است که انرژی جنبشی حاصل از حرکت چرخشی میل لنگ را ذخیره و در بین زمان‌های احتراق سیلندرها آن را آزاد کند. این کار باعث می‌شود که میل لنگ با سرعت ثابتی بچرخد و از کاهش سرعت ناگهانی در لحظاتی که پیستون‌ها در حال حرکت برگشتی هستند، جلوگیری شود. به عبارت دیگر، فلایویل کمک می‌کند تا حرکت چرخشی میل لنگ یکنواخت و بدون لرزش باقی بماند.

فلایویل‌ها از جنس فلزات سنگین مانند چدن یا فولاد ساخته می‌شوند و وزن بالای آنها به ایجاد اینرسی بیشتر کمک می‌کند. این اینرسی باعث می‌شود که نوسانات سرعت میل لنگ کاهش یابد و در نتیجه موتور به طور نرم‌تر و با کارایی بیشتری کار کند.

نقش میل لنگ و فلایویل در عملکرد موتور

میل لنگ و فلایویل به صورت مکمل یکدیگر عمل می‌کنند تا عملکرد بهینه موتور را تضمین کنند. میل لنگ با تبدیل حرکت خطی به چرخشی، نقش مهمی در ایجاد گشتاور و انتقال نیرو به سیستم‌های مختلف خودرو دارد. در حالی که فلایویل با ذخیره‌سازی انرژی و آزادسازی آن در زمان مناسب، به حفظ تعادل میل لنگ و کاهش لرزش‌ها کمک می‌کند.

فلایویل همچنین نقش مهمی در فرآیند شروع به کار موتور دارد. هنگامی که موتور خودرو خاموش است، استارت خودرو با چرخاندن فلایویل، میل لنگ را به حرکت درمی‌آورد و فرآیند احتراق را آغاز می‌کند. بنابراین، فلایویل به عنوان یک واسطه بین استارت و میل لنگ عمل می‌کند.

نتیجه‌گیری

میل لنگ و فلایویل دو قطعه اساسی در موتورهای احتراق داخلی هستند که با همکاری یکدیگر حرکت چرخشی پایدار و قدرتمندی را ایجاد می‌کنند. میل لنگ با تبدیل حرکت پیستون‌ها به حرکت چرخشی، و فلایویل با حفظ و تعدیل این حرکت، نقش کلیدی در بهبود عملکرد و کارایی موتور ایفا می‌کنند. انتخاب مواد مناسب و طراحی دقیق این قطعات می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر طول عمر و کارایی موتور داشته باشد.