רוב האנשים חסרי תקווה כשזה מגיע לרכבים. עצם האזכור של החלפות שמן, תיבות הילוכים, יישור ציר, גל ארכובה וגל זיזים שולח אותם לפאניקה מוחלטת. עם זאת, רוב אלה הם מושגי יסוד הפועלים על פי עקרונות פשוטים. בואו נסתכל על גלי ארכובה וגילי זיזים, השימושים שלהם והסוגים השונים.
מהו גל ארכובה?
גל הארכובה הוא רכיב כבד של מנוע הבעירה הפנימית (ICE) המצוי בסוג אחר של קטרים, כגון טרקטורים מודרניים, מכוניות וכדומה. גל ארכובה הוא בעצם מוט מתכת עם מספר נספחים מחוברים שמסתובבים במהירות (כ-14,000 סל"ד) והוא חיוני להעברת הכוח מהמנוע לגלגלים.
מה עושה גל ארכובה?
במונחים טכניים יותר, תפקידו העיקרי של גל הארכובה הוא המרת התנועה הליניארית של הבוכנות לתנועה סיבובית המועברת לגלגל התנופה ולתמסורת. גל הארכובה גם מעביר כוח לרכיבי ליבה אחרים של המנוע כגון משאבת שמן, משאבת קירור, תזמון שסתומים, מדחס מיזוג אוויר, אלטרנטור.
לכן, גל הארכובה נמצא בתנועה מתמדת וצריך להיות עשוי מחומר עמיד חוֹמֶר בעל עמידות גבוהה בפני שחיקה, עייפות וחום. החומרים הנפוצים ביותר בשימוש הם פלדה מזויפת או ברזל יצוק.
מהם הסוגים השונים של גלי ארכובה?
מוטות החיבור ואופן החיבור שלהם משתנים בהתאם לעיצוב גל הארכובה. גלי ארכובה מסווגים באופן כללי לשני סוגים:
גל הארכובה המונוליטי
סוג זה נמצא בשימוש נפוץ במנועים מרובי צילינדרים, לרוב מנוע ארבע פעימות הנראה ברוב המכוניות.
גל ארכובה מסוג Assembly
סוג זה משמש בדרך כלל במנועי צילינדר בודד, דו-צילינדר, ארבע פעימות ומנועי שתי פעימות.
בגלל החוזק הגבוה של ברזל יצוק, הוא משמש בדרך כלל בבניית כלי רכב בעלי נפח גבוה ועומס נמוך. עבור מנועים חסכוניים בדלק הדורשים יחס הספק לנפח גבוה יותר, מועדפים גלי ארכובה מפלדה מחושלים.
מהם המרכיבים של גל ארכובה?
גל הארכובה בנוי לבעל ליבה קשוחה ומשטחים יציבים על מנת לעמוד בבלאי בשל תנועתו הסיבובית המתמדת. המרכיבים העיקריים שלו הם:
- כתבי עת ראשיים: זה פועל במיסב וקובע את הציר שהציר מסתובב.
- סיכות ארכובה: פיני הארכובה מחוברים למוטות החיבור.
- קורי ארכובה: קורי הארכובה מחברים את סיכות הארכובה ליומן הראשי.
- גַלגַל תְנוּפָה/העברה בכוח: גלגל התנופה עוזר להפוך את מומנט המנוע לחלק יותר ומקטין
- קדח שמן: זהו פתח העובר דרך הפיר. שמן זורם דרך פתח השמן כאשר המנוע פועל ומספק סיכה לחלקים הנעים.
- משקולות נגד: כפי שהשם מרמז, הם מביאים לאיזון משקל בגל הארכובה על ידי הפחתת העומס על המיסב הראשי. הם קבועים ישירות על גל הארכובה או מחוברים אליו באמצעות קורי הארכובה.
מהו גל זיזים?
גל זיזים הוא מרכיב חשוב מאוד של הפנימי מנוע בעירה פנימית. הם - במידה רבה - קובעים כיצד המנוע שלך מתפקד במהירויות שונות. הוא מעוצב כמו מוט עם אונות הנקראות מצלמות הממוקמות לאורכו.
למה זה משמש?
תפקידו העיקרי של גל הזיזים הוא לשלוט בפתיחה ובסגירה של שסתומי הפליטה והיניקה. הוא מוודא ששסתום היניקה נפתח בזמן הנכון להזנת תערובת דלק האוויר למנוע. זה חשוב לשינוי התנועה הסיבובית לתנועה הדדית. שיפור תפקוד גל הזיזים יכול להגביר את היעילות, את שיא המומנט, כוחות סוס והביצועים הכוללים.
לגל הזיזים יש בעצם שני חלקים - הזיזים והציר, שניהם מסנכרנים את הפתיחה או הסגירה של השסתומים עם גלגל הארכובה. מכוניות עושות שימוש בגלי זיזים העשויים מפלדה מזויפת או ברזל יצוק.
מהם הסוגים השונים של גלי זיזים?
בדרך כלל ישנם שני סוגים של גלי זיזים בהתאם לסוג ה"מרים" שבהם הם משתמשים.
גלי זיזים שטוחים
גל זיזים זה ממוקם במקום בו המרים והאונה מתחככים זה בזה - המקום בו המרים מתערבל על האונה. תנועת סיבוב זו חיונית מאוד במניעת בלאי של החלקים הנעים כל הזמן של גל הזיזים. גל הזיזים השטוח פועל עם טפחים שטוחים הידראוליים ומוצקים (הנקראים גם עוקבים ומרים).
גלי זיזים רולר
כפי שהשם מרמז, האף מעוגל, כדי להבטיח שהגלגלת תחזיק את השסתום פתוח בהרמה גבוהה יותר למשך זמן ממושך. הגדרה זו משפיעה על הדרישה לטעינת דלק-אוויר ופותחת את השסתום מהר יותר. בדומה לשטף השטוח, גל הזיזים של הגליל פועל עם מרימי רולר הידראוליים ומוצקים.
מהם הרכיבים השונים של גל זיזים?
החלקים העיקריים של גל הזיזים כוללים:
- כתבי העת: הם שומרים על גל הזיזים במקומו כך שהוא לא סוטה כשהגל מסתובב במהירות עצומה.
- האונות: הם מסדירים את הפתיחה והסגירה של שסתומי היניקה והפליטה בזמן שגל הזיזים מסתובב. קצב הפתיחה והסגירה של השסתומים מעיד על ביצועי המנוע. הם משנים את המהירות שלהם ככל שמהירות המנוע משתנה.
- את הקצוות: הקצה הקדמי של הפיקה מסנכרן את תנועת המנוע עם גל הארכובה, הקצה האחורי שומר על ההצתה בזמן עם שאר מנוע הבעירה הפנימית.
- מיסב הפיקה: הם תוספות לשיפור הביצועים של גלי זיזים. המיסב פועל על מנת לבודד את הפקה כך שהיא לא תיפגע אם המנוע יתקלקל.
מה ההבדלים בין גל ארכובה לגל זיזים?
ישנם מספר הבדלים עיקריים בין גל זיזים לגל ארכובה מלבד תפקידם. בואו נסתכל על כמה הבדלים מרכזיים:
מקום
גל הארכובה ממוקם מתחת לצילינדר, ואילו גל הזיזים ממוקם מעל הצילינדר.
דרך פעולתו של מבצע
גל הארכובה ממיר את התנועה הליניארית של הבוכנה לתנועה מעגלית בעוד שגל הזיזים משמש לתזמן את הפתיחה והסגירה הנכונים של שסתומי הכניסה והיציאה.
לעשות
גלי הארכובה עשויים בדרך כלל מחזוף פלדה סגסוגת ואילו גלי זיזים עשויים בדרך כלל מפלדה מזויפת או ברזל יצוק.
בשורה התחתונה
גל הארכובה וגל הזיזים הם שניהם חלקים חיוניים של מנוע הבעירה הפנימית ויש להם חלקים שונים המתבטאים בדרכים שונות כדי לוודא שהגל פועל כראוי. בעוד שגל הארכובה בנוי להפוך תנועה ליניארית למעגלית, גל הזיזים מווסת את הפתיחה והסגירה של שסתומי היניקה והפליטה. האנרגיה מגל הזיזים מועברת לגל הארכובה כדי להפעיל את פעולתו.
שאלות נפוצות
מה משותף גם לגל הארכובה וגם לגל הזיזים?
שניהם מוטות אם כי מתוכננים בצורה שונה ומחוברים לחלקים שונים של המנוע. תנועת גל הזיזים מונעת על ידי גל הארכובה דרך שרשרת או גלגלי שיניים בקצה הקדמי שלו. גל הארכובה מנצל את האנרגיה שנוצרת מסגירה ופתיחה של שסתומים בתהליך הבעירה כדי להניע את המנוע.
מהם הסימנים לגל ארכובה לא תקין?
ישנם מספר סימנים חשובים המצביעים על גל ארכובה פגום. הם כוללים נורות חיווי מהבהבות, מנוע עוקב, תקלות, האצה לא אחידה, קילומטראז' מופחת ומנוע רוטט גס.
מה תפקידו העיקרי של גל הזיזים?
לווסת ולתזמן את הסגירה והפתיחה של שסתומי הכניסה והיציאה.
מה מסתובב מהר יותר את גל הארכובה או את גל הזיזים?
גל הארכובה מהיר פי שניים מגל הזיזים. הסיבה לכך היא שנדרש רק סיבוב אחד של גל הזיזים כדי להשלים את פעולת השסתום במשך מחזור שלם אחד של המנוע בעוד שמנוע ארבע פעימות (גל ארכובה) צריך לבצע שני סיבובים כדי להשלים מחזור אחד.
מה התפקיד העיקרי של גל ארכובה?
זהו החלק האינטגרלי ביותר של מנוע הבעירה הפנימית, הוא משנה את התנועה הליניארית לתנועה סיבובית.