Bifreiðar lið: lykilatriði fyrir vatnsheldur og áfallsheldur hönnun

lykilatriði

Bifreiðar liðir eru falin vinnuhestar nútíma rafkerfa ökutækja. Þessir samsettir, háu - aflrofar umbreyta lágu - núverandi merkjum frá stjórnunareiningum í hátt - núverandi aðgerðir. Þeir stjórna fjölbreyttu úrvali af gagnrýnum og þægindum - tengdum aðgerðum.

Nútímabílar gátu ekki virkað án þessara íhluta. Þeir eru nauðsynlegir fyrir næstum hvert kerfi sem gerir bíl að standa sig vel, vera öruggur og veita góða notendaupplifun.

Hugsaðu um hvað þeir stjórna:

Vélastjórnunarkerfi (eldsneytisdæla, kæliviftur, ECU kraftur)

Öryggiskerfi (ABS/ESC Pump Motor, Airpag Deployment Logic)

Líkamsstýringareiningar (rafmagnsgluggar, hurðarlásar, aðlögun sætis)

Lýsingarkerfi (framljós, þokuljós, vísbendingar)

HVAC Systems (blásara mótor, kúpling þjöppu)

Hins vegar virka þessi lið ekki í ljúfu umhverfi. Þeir standa frammi fyrir stöðugum árásum frá miklum hitastigi, ekki - stöðvum titring, vélræn áföll og útsetning fyrir vatni, salti, olíu og öðrum hörðum efnum. Gögn iðnaðar sýna að mörg rafræn bilun í bifreiðum koma frá þessum erfiðu umhverfisaðstæðum.

Þegar gengi mistakast er það ekki bara lítið vandamál. Það getur valdið mikilvægum sundurliðun kerfisins. Þessi handbók gefur þér verkfræði - stig sundurliðun tveggja mikilvægustu þátta við lifun gengi: vatnsheldur og áfallsheldur hönnun bifreiðatúra. Við munum skoða meginreglur, efni og staðla sem tryggja að gengi virki ekki bara, heldur varir.

Afkóðun vatnsheldur hönnunar

Að búa til gengi vatnsheldur er ekki um einn eiginleika. Það er fullkomið hönnunarkerfi. Það sameinar vandlega húsnæðishönnun, efnisfræði og þéttingartækni til að búa til hindrun sem heldur raka út. Raki getur valdið skammhlaupum, tæringu og fullkominni bilun.

Að skilja IP -einkunnir

Algengasta leiðin til að mæla skilvirkni þéttingar er einkunn inngöngunarvörn (IP). IEC 60529 staðallinn skilgreinir þessa einkunn. Þessi tveir - stafa kóða gefur skýran, staðlaðan mælikvarða á verndarstig bifreiðar liða gegn föst efni og vökva.

Fyrir marga bifreiðanotkun er einkunn eins og IP67 (ryk - þétt og hægt er að sökkva upp í 1 metra) góður upphafspunktur. En bílar hafa sínar einstöku áskoranir. Þetta leiddi til mikilvægra IP6K9K einkunn.

IP6K9K staðalinn er nauðsynlegur fyrir hluta í vélarflóa eða í undirvagninum. „9K“ þýðir að það standast hátt - þrýstingur (80 - 100 bar) og hátt - hitastig (80 gráðu) vatnsþotum frá nærri svið. Þetta hermir eftir árásargjarnri vélþvott eða gufuhreinsun. Hefðbundnir IP67 eða IP68 metnir íhlutir gætu auðveldlega mistekist við þessar aðstæður vegna hitauppstreymis og mikils - áhrif á orkuvatn. Fyrir útsettan, verkefnafræðilegar liðir, IP6K9K er algerlega nauðsynlegt.

Gagnrýnin þéttingarefni

Að velja rétta þéttingarefnið er alveg jafn mikilvægt og hönnunin sjálf. Hvert efni býður upp á mismunandi ávinning í efnaþol, hitastigsstöðugleika og vélrænni eiginleika.

Epoxý kvoða er oft notað til að potta. Þeir halda sig mjög vel við innri íhluti og hýsa plast. Þetta skapar stífan, ógilt - ókeypis blokk með framúrskarandi mótstöðu gegn bifreiðarvökva eins og olíu og eldsneyti. Helsti veikleiki þeirra er stífni. Þetta getur flutt hitauppstreymi yfir í lóða liða og gerir þau líklegri til að sprunga við alvarlega titring eða hitabreytingar.

Kísillgel og pottasambönd virka betur þegar sveigjanleiki er mikilvægur. Þeir eru sveigjanlegir yfir mjög breitt hitastigssvið (eins og -50 gráðu til 200 gráðu). Þeir eru frábærir við að taka upp titring og áfall. Þessi sveigjanleiki dregur úr vélrænni streitu á hringrásinni og íhlutum þess. Hins vegar mega kísill ekki standa eins vel og geta haft lægri viðnám við leysi samanborið við epoxíur.

Relay húsnæðið sjálft er fyrsta varnarlínan. Efni eins og PBT - GF30 (pólýbútýlen terefthalat með 30% styrking glertrefja) eru mikið notuð. Þessi hitauppstreymi býður upp á framúrskarandi blöndu af háu - hitastig stöðugleika, víddarstífni og viðnám gegn efnaárás. Þetta gerir það tilvalið fyrir ytri skel gengsins.

Potting vs. soðin þétting

Fyrir utan efni hefur þéttingaraðferðin áhrif á afköst, kostnað og hversu auðvelt það er að framleiða. Tvær meginaðferðirnar til að búa til sannarlega innsiglað gengi eru pott og plast suðu.

Potting, eða umbreyting, þýðir að fylla gengi tilfelli með fljótandi þéttingarsambandi (eins og epoxý eða kísill) sem harðnar. Þessi aðferð fjallar alveg um innri hluti. Það veitir hámarks vernd gegn raka og titringi.

Plast suðu notar venjulega ultrasonic eða leysirorku til að fella gengi hlífina við grunninn. Þetta skapar eitt, traust plasthús með varanlegu, loftþéttu innsigli við samskeytið.

Að velja á milli þeirra felur í sér mikilvæg verkfræðiviðskipti - offs.

Í reynd er potta oft valinn fyrir liða á öfgafyllstu titringssvæðum. Má þar nefna liða sem eru fest beint á vélina eða gírkassann. Hægt er að stjórna hitavandanum með lægri - núverandi liðum eða með því að hanna fyrir fullnægjandi loftstreymi.

Soðin þétting er betri fyrir hátt - rúmmál, kostnaður - viðkvæm forrit þar sem þyngd skiptir máli og titringur er minna alvarlegur. Það er líka betra fyrir hærra - núverandi liða þar sem að fjarlægja hita úr spólunni er aðal áhyggjuefni.

Styrking gegn bilun

Vélræn streita kemur frá stöðugum titringi vélarinnar og skyndilegum áföllum á vegum. Það er hiklaust afl sem reynir að eyðileggja gengi innan frá og út. Öflug höggþétt og titringur - ónæm hönnun er nauðsynleg fyrir langa - áreiðanleika hugtaksins. Það kemur í veg fyrir hlé, harður - til - Greina rafmagnsgalla.

Markmiðið er að skapa mannvirki svo innra stíf að ytri sveitir geta ekki valdið hreyfingu viðkvæmra innra fyrirkomulags. Hreyfing gæti leitt til snertingarhopps, vélrænnar þreytu eða fullkominnar brots.

Uppbygging styrkingartækni

Árangursrík höggþétting byrjar á íhlutastiginu og nær til alls gengissamstæðunnar.

Innri festing íhluta er fyrsta skrefið. Ekki er hægt að leyfa spólusamstæðuna, armature og snertisjöðra að hreyfa sig miðað við húsið. Þetta er oft gert með því að móta þá beint í gengi grunn eða festa þá með háu - hitastigi, titringi - ónæmt lím. Þétt sár spólu er einnig ólíklegra til að verða fyrir þreytu vírs við titring.

Festing flugstöðvar og hringrás er jafn mikilvæg. Tenging gengi við umheiminn er stór streitupunktur. Skautanna verða að vera með breiðan grunn og sterka lóðmálm til að standast að vera titruð laus frá hringrásinni. Fyrir Plug - í liðum tryggja öflug hönnun og stundum viðbótar vélræn klemmur eða samþættir festingarflipar örugg tenging við raflögn eða öryggisbox ökutækisins.

Húsnæði og grunnhönnun stuðlar verulega að heildar stífni. Innri rifbein er oft mótað í húsnæðisveggina til að bæta við stífni án meiriháttar refsingar. Grunnefnið, venjulega gler - fyllt hitauppstreymi, er valið fyrir stífni þess og getu til að halda skautunum á öruggan hátt á sínum stað. Þetta kemur í veg fyrir alla sveigju sem gæti haft í för með sér lóða liða.

Áfalls- og titringsstaðlar

Til að staðfesta þessa hönnun treystum við á strangar, staðlaðar prófunarreglur. Einfaldlega að fullyrða að gengi sé „Shockproof“ er tilgangslaust án gagna sem vísað er til staðfestra bifreiðastaðla.

Mikilvægustu þessara eru ISO 16750 - 3 ("Vegbifreiðar - Umhverfisaðstæður og prófanir á raf- og rafeindabúnaði - hluti 3: vélræn álag") og framleiðandi-sértækir staðlar eins og GMW3172. Þessi skjöl skilgreina nákvæmar prófunaraðferðir sem líkja eftir líftíma ökutækja.

Að skilja þessi próf sýnir vísindin að baki forskriftunum. Titringsprófunarpróf hristir ekki bara gengi. Það leggur það fyrir sérstakar tíðnir og amplitude. Handahófskennt titringspróf hermir eftir fléttu, multi - tíðnisumhverfi hlaupandi vél á gróft vegi.

Lykilatriði í þessu er resonant tíðnisleitin. Sérhver hlutur hefur náttúrulega tíðni þar sem hann mun titra ofbeldi. Hol - hannað gengi má ekki hafa mikla ómun tíðni innan dæmigerðs rekstrarsviðs vélar ökutækis og drifbúnaðar (eins og 20-200 Hz). Ef ómun þess fellur á þessu svið verður titringurinn magnaður. Þetta leiðir til örrar þreytu og bilunar.

Vélrænt áfallspróf hermir eftir atburðum eins og að lemja götuna eða gangstétt. Prófið er skilgreint með hámarkshröðun (í G - krafti) og lengd (í millisekúndum). Til dæmis, 50g helmingur - sine púls fyrir 11ms. Gerðin verður að standast þetta áfall án líkamlegs tjóns. Meira um vert, tengiliðir þess mega ekki breyta ástandi óviljandi.

The Silent Killer

Einn af mest laumu titringnum - framkallað bilunarstillingar er snertikröfu. Þetta gerist þegar vélrænn titringur veldur því að tengiliðir gengisins skoppar líkamlega í sundur og saman á háan tíðni. Þetta gerist jafnvel þegar gengi er orkugjafi og á að vera í stöðugu lokuðu ástandi.

Við höfum séð tilfelli þar sem ökutæki sýnir furðulegt, hléum afl tapi fyrir mikilvægu kerfi, eins og eldsneytisdæla. Öll kyrrstæð próf sýna að gengi er fínt. Aðeins með því að fylgjast með hringrásinni með háu - hraða sveiflusjá við notkun var gallinn í ljós. Þegar vélin fór í gegnum ákveðið RPM svið myndu gengi tengiliðir þvæla. Þetta truflaði stuttlega strauminn og olli því að kerfið stamaði.

Þetta þvaður býr til ör - Bogar í hvert skipti sem tengiliðirnir eru aðskildir. Þetta rýrnar hratt snertiflötin og leiðir til uppbyggingar viðnáms eða að lokum soðið snertingu. Það er þögull morðingi áreiðanleika.

Þegar litið er á gagnablað leitar reyndur verkfræðingur að tveimur mismunandi áfalls- og titringsforskriftum: „eyðileggjandi“ og „hagnýtum“ (eða „rekstri“). Eyðileggandi mörk eru kraftinn sem þarf til að brjóta gengi líkamlega. Hagnýtur mörk, sem er mun lægri, er krafturinn sem snertikröfu hefst. Fyrir hvaða kraftmikla forrit sem er er virknieinkunnin það sem raunverulega skiptir máli.

Forrit - sértæk hönnun

Meginreglur vatnsþéttra og áfallsþéttra hönnun bifreiðar eru ekki ein - stærð - passar - öll. Besta hönnunin jafnvægir vandlega er með sérsniðna að sérstökum festingarstað og virkni gengisins innan ökutækisins. Að passa gengi við umhverfi sitt er loka og mikilvægasta skrefið til að tryggja fullkominn áreiðanleika.

Sviðsmynd 1: Vélaríkið

Lönd sem stjórna kæliviftu, eldsneytisdælu eða horn eru staðsett hér. Þetta er að öllum líkindum fjandsamlegasta umhverfi ökutækisins.

Aðaláskoranir: Extreme hitastigsveiflur (- 40 gráðu að +125 gráðu), hátt- tíðni vélar og bein útsetning fyrir olíu, eldsneyti og háþrýstingsvatnsúða við hreinsun.

Mælt með fókus hönnunar:

Vatnsheld: IP6K9K einkunn er skylda. Fullt pottað/hylkin hönnun er mjög ákjósanleg til að veita hæsta stig þéttingar og bæta massa til titringsdempunar.

Áfall/titringur: Hönnunin verður að sýna mikla mótstöðu gegn hagnýtum þvaður, með ómunatíðni sem er vel utan harmonísks sviðs vélarinnar. Öflug upptaka innri íhluta er mikilvæg.

Efni: High - hitastig húsplast (PBT - gf) og kísill - byggð þéttingarsambönd eru nauðsynleg til að lifa af hitauppstreymi. Skólastöðvar verða að vera sterklega festar.

Sviðsmynd 2: Undirvagninn

Þessi staðsetning hýsir gengi fyrir ABS/ESC kerfi, loftfjöðrunarþjöppur og ljósastýringar eftirvagns.

Aðaláskoranir: High - hafa áhrif á áföll frá ófullkomleika og rusli á vegum, stöðugu saltúði (í vetrarloftslagi), leðju og vatnsdýfingu.

Mælt með fókus hönnunar:

Vatnsþétting: Að lágmarki IP67 er nauðsynlegt til að verja gegn tímabundinni sökkt og úða. Fullt innsigluð eining, annað hvort pottuð eða soðin, er algerlega nauðsynleg.

Áfall/titringur: Mesta forgang er á vélrænni áfallsþol. Leitaðu að sérstökum G - þvingunareinkunn (eins og 50g virkni) og hönnun með styrktum festingarfestingum til að festa gengi á undirvagninn og koma í veg fyrir að það sé rifið laus.

Tæringarviðnám: Termalals verða að vera tini {{0} }húðaðar eða úr tæringu - ónæmu koparblöndu til að koma í veg fyrir bilun vegna oxunar og galvanískrar tæringar.

Sviðsmynd 3: Innri skála

Hér miðlar stjórn á rafmagnsgluggum, sætum, sólarþakum og öðrum líkamsstýringaraðgerðum. Umhverfið er mun mildara.

Aðaláskoranir: Helsta áhyggjuefni er ekki lifun heldur notendaupplifun. Hægt er að líta á heyranlegan smell meðan á aðgerð stendur sem gæðamál, sérstaklega í lúxusbifreiðum. Útsetning fyrir raka er takmörkuð við slysni.

Mælt með fókus hönnunar:

Vatnsþétting: Ekki aðal áhyggjuefni. Einföld rykhlíf sem veitir IP54 einkunn er oft næg til að verja gegn ryki og minniháttar skvettum.

Áfall/titringur: Lítill forgang. Hönnunin þarf einfaldlega að vera nógu öflug til að koma í veg fyrir heyranlegt suð eða skrölt af völdum titrings á vegum.

Lykilatriði: Hönnunaráherslan færist yfir í hljóðeinangrun. Framleiðendur bjóða upp á „hljóðláta“ lið sem nota sérstök efni og dempandi mannvirki í armaturkerfinu til að lágmarka hljóð tengiliða lokun.

Að taka rétt val

Að velja rétt bifreiðar gengi krefst verkfræði. Það þýðir að fara út fyrir einfalda straum- og spennueinkunn til að kanna getu íhlutans til að standast fyrirhugað umhverfi hans.

Við höfum séð hvernig vatnsheldur hönnun er kerfi efna og þéttingaraðferðir. Það er mælt með IP -einkunnum eins og IP67 og mikilvægu IP6K9K. Við höfum einnig skoðað hvernig áfallsheldur hönnun treystir á innri styrkingu. Það er staðfest gegn ströngum stöðlum eins og ISO 16750-3 til að koma í veg fyrir skelfilegar bilanir og hljóðláta morðingja eins og Contact Chatter.

Með því að beita þessari þekkingu á sérstakar umsóknar atburðarás - frá miklum hita vélarvagnsins að háu - höggsvæði undirvagnsins - getur verkfræðingur tilgreint íhlut sem tryggir ekki bara virkni, heldur satt, langan -} ökutæki áreiðanleika.

Til að hjálpa við þetta ferli skaltu nota þennan loka gátlista þegar þú metur gengi fyrir næsta verkefni þitt.

Loka gátlisti

Passar IP -einkunnin (eins og IP67, IP6K9K) fyrirhugaðri staðsetningu staðsetningar fyrir vatni og ryki?

Hvaða þéttingaraðferð er notuð (pott, suðu, þétting) og er hún í samræmi við hitauppstreymi og vélrænni kröfur forritsins?

Er til tiltekið áfall og titringsmat sem er í samræmi við viðurkenndan staðal (eins og ISO 16750-3)? Tilgreinir það „virkni“ mörkin til að koma í veg fyrir þvaður snertingar?

Eru efnin fyrir húsnæði, þéttiefni og skautanna sem henta fyrir væntanlegt hitastig og efnafræðilega útsetningu?

Veitir framleiðandinn skýr, yfirgripsmikil prófunargögn og umsóknarbréf til að styðja við frammistöðukröfur sínar?

Sjá einnig

Greina hvernig gengi auka eftirlitskerfi fyrir heimilistæki

Áhrif snertingarforms liða á frammistöðu hringrásar

Relay spóluspennu svið og valhandbók

Hvað er tímamörk? Skilgreining, vinna og notkun