Η Επίδραση του Βαλβιδοθρυάλου στον Θόρυβο, την Κίνηση και την Ακαμψία του Κινητήρα (NVH)

Στην αναζήτηση μιας προηγμένης εμπειρίας οδήγησης, η ρύθμιση του θορύβου, της κίνησης και της ακαμψίας (NVH) είναι πράγματι καθοριστική. Μεταξύ των πολλών συστατικών του κινητήρα που συνεισφέρουν στο NVH, το σύστημα βαλβίδων και, ειδικότερα, ο βαλβιδοθρύαλος, διαδραματίζει σήμερα έναν ουσιαστικό, αν και συχνά υποτιμημένο, ρόλο. Στη Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd., η ομάδα μηχανικών μας σχεδιάζει με ακρίβεια βαλβιδοθρυάλους, με βαθιά κατανόηση της άμεσης επίδρασής τους στην ακουστική συμπεριφορά και την ομαλότητα λειτουργίας του κινητήρα. Αυτό το ιστολόγιο εξερευνά τις βασικές σχέσεις μεταξύ της συνολικής απόδοσης του βαλβιδοθρύαλου και των χαρακτηριστικών NVH.

Συσχέτιση Μεταξύ Μεταβολής της Ελεύθερης Κίνησης του Βαλβιδοθρύαλου και του Ακουστού Κλικ

Ένας από τους πιο αναγνωρίσιμους ήχους που συνδέονται με τον μηχανικό θόρυβο του κινητήρα είναι στην πραγματικότητα ένας ξεχωριστός ήχος «κλικ» ή «ταπ». Αυτός αποδίδεται συχνά, και ορθώς, στη βελτιωμένη υποστήριξη του μηχανισμού βαλβίδων. Σε κινητήρες με μηχανικούς (στερεούς) κατανεμητές, υπάρχει μία συγκεκριμένη και καθορισμένη διαφορά ανάμεσα στον κατανεμητή και τον στέλεχος της βαλβίδας. Αυτή η διαφορά είναι αναμφίβολα απαραίτητη για την θερμική διαστολή, αλλά πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια.

Όταν αυτή η ανοχή αυξηθεί υπερβολικά λόγω φθοράς, εσφαλμένης ρύθμισης ή εξασθένισης των στοιχείων, προκαλείται στην πραγματικότητα δυνατός κρουστικός θόρυβος. Καθώς η καμπύλη του καμπύλου άξονα περιστρέφεται και αρχίζει να ανυψώνει καλύτερα τον ταπέτ, πρέπει πρώτα να καλύψει αυτή τη μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια γρήγορη, υψηλής δύναμης κρούση μεταξύ του καμπύλου άξονα και του ταπέτ, και κατ’ επέκταση μεταξύ του ταπέτ και του στελέχους της βαλβίδας. Αυτή η κρούση παράγει έναν οξύ, μεταλλικό «κλικ» θόρυβο, ο οποίος μεταδίδεται σαφώς μέσω της δομής του κινητήρα. Ο θόρυβος συνήθως αυξάνει τη συχνότητά του καθώς αυξάνεται ο αριθμός στροφών του κινητήρα (RPM). Το επίκεντρο της παραγωγής της ομάδας μας είναι η κατασκευή ταπέτ που διακρίνονται ιδιαίτερα για την υψηλή σκληρότητα επιφάνειας και τη γεωμετρική ακρίβειά τους, ώστε να αντέχουν τη φθορά και να διατηρούν τις κρίσιμες ανοχές για μεγάλο χρονικό διάστημα λειτουργίας· με αυτόν τον τρόπο, η πηγή του θορύβου ελαχιστοποιείται.

Καθυστέρηση ανταπόκρισης υδραυλικού ταπέτ και επιπτώσεις της στην ομαλότητα λειτουργίας σε στάση

Οι υδραυλικοί ρυθμιστές διακένου (HLA), ή υδραυλικά τάπετ, αναπτύχθηκαν πραγματικά για να διατηρούν αυτόματα μηδενικό διάκενο βαλβίδων, εξαλείφοντας τον χαρακτηριστικό «κλικ» ήχο που συνδέεται με τις συστηματικές ρυθμίσεις. Ωστόσο, εισάγουν δικές τους προκλήσεις σχετικά με την ηχητική και βιβραστική συμπεριφορά (NVH), ειδικά σε χαμηλές στροφές του κινητήρα, όπως στη λειτουργία ελεύθερης περιστροφής (idle). Η εσωτερική λειτουργία ενός HLA εξαρτάται από την πίεση του λαδιού του κινητήρα και από την ειδική ρύθμιση της ροής του λαδιού μέσω μικρών οπών.

Σε χαμηλές στροφές (RPM), η πίεση του λαδιού είναι πολύ χαμηλότερη. Ένα συγκεκριμένο καμπίνο με χαρακτηριστικά αργής ανταπόκρισης ενδέχεται επιπλέον να μην γεμίζει ή να μην αντιδρά αρκετά γρήγορα για να ακολουθεί τέλεια το προφίλ του καμπύλου, με αποτέλεσμα μια προσωρινή «καθυστέρηση» ή μια μέτρια κατάρρευση. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μη ακριβή άνοιγμα και κλείσιμο των βαλβίδων. Η ασυνέπεια μεταξύ δύο ή περισσότερων βαλβίδων εκδηλώνεται πρακτικά ως σκληρός ή ανομοιόμορφος αδρανής κίνηση (idle), συχνά συνοδευόμενος από χαμηλής συχνότητας ροκανίσματα ή από μια ελαφρά αύξηση της δόνησης. Οι μηχανικοί της Suzhou Topu αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα με την προσεκτική σχεδίαση των εσωτερικών δικτύων λιπάνσεως και των μηχανισμών δοκιμής των υδραυλικών καμπίνων μας. Ο στόχος αυτής της προσέγγισης είναι να διασφαλιστεί γρήγορη ανταπόκριση και σταθερή απόδοση ακόμη και σε συνθήκες χαμηλής πίεσης, συμβάλλοντας άμεσα σε ομαλότερο και πιο σταθερό αδρανή κίνηση του κινητήρα.

Στρατηγικές για την ελαχιστοποίηση του θορύβου που προκαλείται από καμπίνα σε κινητήρες επιβατικών αυτοκινήτων

Η μείωση των προβλημάτων σχετικών με τους καμπτήρες (tappets) όσον αφορά τον θόρυβο, την κραδασμικότητα και την ακουστική ενόχληση (NVH) απαιτεί πραγματικά μια πολυσύνθετη προσέγγιση, που συνδυάζει προηγμένο σχεδιασμό εξαρτημάτων, ειδική κατασκευή, καθώς και την ιδανική ενσωμάτωση των συσκευών. Για τις κινητήρες επιβατικών αυτοκινήτων, όπου η απόλυτη λειτουργική εξελικτικότητα αποτελεί προτεραιότητα, οι πολυάριθμες τεχνικές αποτελούν το κλειδί.

Αρχικά, ο καθορισμός του υλικού και οι στρατηγικές ενίσχυσης είναι πραγματικά κρίσιμες. Η χρήση κραμάτων υψηλής ποιότητας και η εφαρμογή προηγμένων επιφανειακών επεξεργασιών, όπως επιστρώσεις με διαμαντοειδές άνθρακα (DLC), μπορούν πραγματικά να μειώσουν σημαντικά την τριβή και τη φθορά μεταξύ της καμπύλης καμπύλης και της επιφάνειας του ταπέτ, να απαλύνουν την αλληλεπίδραση και να αποσβένουν τη δημιουργία θορύβου υψηλής συχνότητας. Δεύτερον, για τα υδραυλικά ταπέτ, η βελτιστοποίηση των εσωτερικών χαρακτηριστικών απόσβεσης είναι πραγματικά απαραίτητη. Αυτό περιλαμβάνει την προσεκτική ισορροπία της ροής λαδιού, προκειμένου να διασφαλιστεί καλύτερα η ήρεμη λειτουργία χωρίς να θυσιαστεί η επιθυμητή ταχύτητα ανταπόκρισης για αποτελεσματική απόδοση. Τέλος, η επίτευξη υπερακριβών οριακών διαστάσεων και η ακριβής ταύτιση του προφίλ της καμπύλης κατά τη διάρκεια της κατασκευής είναι αναπόφευκτη. Ακόμη και οι μικροσκοπικές αποκλίσεις μπορούν να οδηγήσουν σε ανομοιόμορφη φόρτιση και θόρυβο. Στη Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd., οι ενσωματωμένες διαδικασίες σχεδιασμού και κατασκευής της ομάδας μας είναι πραγματικά αφοσιωμένες στην υλοποίηση αυτών των στρατηγικών. Η ομάδα μας κατασκευάζει πραγματικά ειδικά ταπέτ που δεν είναι απλώς ανθεκτικά εξαρτήματα, αλλά και ενεργά συμβάλλοντα σε μια ήρεμη, ομαλή και πιο αρμονική λειτουργία του κινητήρα, προκειμένου να πληρούνται τα αυστηρά πρότυπα NVH των προηγμένων επιβατικών οχημάτων.

Με ειλικρινή εστίαση στις ιδιαίτερα περίπλοκες δυναμικές του συστήματος βαλβίδων, η ομάδα μας μπορεί να συμβάλει στην κατασκευή συγκεκριμένων συστημάτων που δεν είναι πλέον απλώς ισχυρά, αλλά και σημαντικά βελτιωμένα.