Koji pojasovi za brzinu odgovaraju potrebama motora?

Zašto preciznost vremenskog pojasa direktno utiče na performanse motora

Senzori za praćenje emisije

Pravilno postavljanje remena održava krančnu osovinu i kamnu osovinu savršeno poravnanim tako da ventili otvaraju i zatvaraju se tačno kada bi trebali tokom sagorevanja. Čak i male greške u vremenu znače mnogo. Ako je kašnjenje samo 2 ili 3 milisekunde, to poremeti kako se gorivo meša sa vazduhom i utiče na trajanje sagorevanja, smanjujući efikasnost motora za oko 7 do 12 posto prema istraživanju SAE International iz prošle godine. Kada se to dogodi, više neoppaljenog goriva završava u izduvnim dimovima, što otežava vozilima da ispune stroge propise o emisijama poput standarda Euro 7 i EPA Tier 4 koji ograničavaju emisije azotnih oksida na ne više od 0,05 grama po kilometru. Turbo punjači imaju poseban problem. Kada se izduvni ventili kasno zatvore, pritisak u izdušnom ventilu pada za oko 15 do 20 posto. A ako se ulazni ventili otvore prebrzo, ispušni gasovi mogu zapravo da se vraćaju nazad u ulazni sistem. Moderni timing pojasevi moraju ostati tačni u granici od 0,1 milimetra tokom svih promjena temperature. Zato proizvođači sada koriste specijalne HNBR materijale dizajnirane da izdrže izlaganje ulju i zadrže fleksibilnost čak i kada rade na konstantno visokim temperaturama oko 150 stepeni Celzijusa.

Pražnji prag tolerancije ugla za ± 0,5° za škrilnu osovinu za moderne GDI i turbopunjače

Benzin direktno ubrizgavanje (GDI) i turbo pogonski sklopovi rade pod ekstremnim pritiskom na cilindri gdje čak i manje odstupanja u vremenu izazivaju kaskadne kvarove. Ako se pomeranje kutne visine šake premaši ±0,5°, značajno se povećavaju rizici:

• Verovatnoća da će se valovi i pištoni ometati raste za 300% u motoru sa ometama.
• Pogrešno vrijeme prskanja goriva u odnosu na udarac uzivača povećava čestice za 22%
• Greške u vremenu paljenja izazivaju preddetonacijske sile veće od 2000 psi.

Vodeći dizajn timing traka zadržava fazni integritet čak i kada se bavi tim lukavim serpentinskim dodatnim opterećenjima i svim vrstama toplotnog stresa. To rade koristeći aramidne vučne konopce koje pokazuju veoma nisku stopu puzanja - oko 0,03% na 120 stepeni Celzijusa prema SAE J1459 standardima. Alternative ojačane staklenim vlaknima govore drugačiju priču. Ove se obično protežu oko 0,1% pod istim uslovima, što ih zapravo može gurnuti izvan prihvatljivih nivoa tolerancije za motore koji proizvode ozbiljnu snagu. Zbog ovog problema, većina proizvođača je počela da zahteva laserski urezane oznake poravnanja na ovim pojasevima. Oznake pomažu tehničarima da provere tačnost instalacije do plus ili minus 0,3 stepena, što je od ključnog značaja za izbegavanje skupih oštećenja pogonskog sistema koji bi poništili garancije.

Ključni faktori konstrukcije vremenskog pojasa koji osiguravaju dugoročnu preciznost

Upoređenje gumenih spojeva: HNBR protiv neoprene za toplotnu stabilnost i vernost zuba pod cikličkim opterećenjima

HNBR, ili hidrogenirana nitril butadienska guma, održava da zubi dobro izgledaju čak i kada je toplo oko 150 stepeni Celzijusa. To je mnogo bolje od običnog neoprene koji počinje da se bori kada dođe do samo 100 stepeni. Šta čini HNBR tako čvrstom? Njegova posebna polimerna struktura se ne raspada lako kada se suoči sa toplotom motora ili uljnim isparenjima. To znači da pojas ostaje precizan tokom vremena, posebno važno tokom dugih perioda teške upotrebe. Neki nezavisni testovi su pokazali nešto prilično impresivno. Nakon sto hiljada ciklusa pritiska, HNBR pojasevi i dalje zadržavaju skoro svoj izvorni oblik, zadržavajući oko 98% savršenog uzorka zuba. U međuvremenu, standardni neoprenovi pojasevi počinju da se malo iskrivljavaju, pokazujući oko 12% deformacije nakon iste količine habanja.

Materijali za vezivanje žica: Aramid ima superiornu otpornost na pucanje u odnosu na staklenu vlaknu pri trajnom 120°C (po SAE J1459)

Kada se testira SAE J1459 na 120 stepeni Celzijusa 500 sati zaredom, aramidno vlakno se proteže samo za 0,03%. To je sedam puta bolje nego što vidimo sa alternativama staklenog vlakna. Takvo nisko pucanje je važno kada je u pitanju održavanje tih šipki pravilno u fazi unutar tog tesnog +/- 0,5 stepena prozora koji su potrebni današnji sistem za vremenski prilagođavanje ventila i turbopunjača. Ono što čini aramid izuzetan je njegova kristalna struktura koja ravnomerno širi napetost po svakom pojasnom zubu. Stalno izloženi toplotnom pritisku, stakleni vlakni imaju tendenciju da se razbiju sa vremenom. Gledajući stvarne performanse na terenu, većina mehaničara izvještava da su ovi aramidni pojasevi trajali oko 100.000 milja prije nego što je potrebno prilagoditi u oko 9 od 10 turbopunjača na kojima rade.

Standardi tolerancije na traku u vremenskom pojasu i pouzdanost sinhronizacije u stvarnom svijetu

ISO 5218 usklađenost: kako HTD8Ms ±0,05 mm tolerancija za nagib minimizira pomak faze kamske u odnosu na standardni 8M

Tolerancija za nagib na vremenskom pojasu igra veliku ulogu u održavanju valjki i karkavice u pravilnom sinhronizaciji. Kada se poravnanje skine za više od ± 0,1° na uglu koraka, to može dovesti do neuspjeha motora ili samo običnog habanja, posebno u onim interferentnim motorima koje svi znamo i volimo. Sada pogledajte ISO 5218 HTD8M pojaseve, oni održavaju vrlo tesnu toleranciju za ± 0,05 mm, što je zapravo pola od onoga što nudi redovni 8M pojasev. Ovaj nivo preciznosti čini veliku razliku kada motori rade na visokim okretnim vremenima jer smanjuje kumulativne greške zabranjivanja zuba. Testiranje na dinosu pokazuje da se fazni pomak kamice smanjuje za oko 68%. A za turbo punjene motore ili vozila sa promenljivim sistemima za vremenski kretanje ventila, ova uska specifikacija pomaže da se pritisak ulja održava stabilnim tako da se problemi sa sinhronizacijom ne pogoršavaju s vremenom. Dublji zubi u remenima sa visokim obrtnim momentom takođe rasprostrukuju naponske sile preko ovih aramidnih kablova, što zaustavlja dosadne probleme sa mikro-sklizanjem koji se vide u standardnim trapezoidnim remenima kada obrtni moment pređe 180 N · m.

Zašto se timing pojasevi ne mogu zameniti sa pomoćnim pojasevima?

Timerski pojas i pomoćni pojas imaju potpuno različite funkcije unutar motora, a njihova konstrukcija jasno pokazuje tu razliku. Timerski pojasevi imaju te specifične zube udaljene tačno tako da mogu da se zaključaju u kamnu osovinu i vitre. Ovo održava sve savršeno vremensko između kada su ventili otvoreni i gdje su gurani zapravo tokom rada. Pravilno pravljenje vremena je od velike važnosti za dobro sagorevanje goriva, kontrolu emisije i održavanje mehaničke bezbednosti. S druge strane, pomoćni pojasevi (mislite na V-pojaseve ili serpentinski pojasevi) rade drugačije. U osnovi se drže glatkih kolica kroz trenje da napajaju stvari kao što su alternatori, pumpe za vodu i klimatizacije. Ovi pojasevi omogućavaju oko 2 do 5 posto klizanja što bi potpuno poremetilo tesnu tačnost od +/- 0,5 stepeni potrebnu za pravilno pravljenje motora. Ako neko zamijeni ove pojaseve, loše stvari se brzo dešavaju uključujući sudare ventila sa batonima, ozbiljne probleme sa vremenskim kretanjem na 3 stepena i potpunu uništenje motora. Mehaničari znaju da ovo nije samo dobar savet, to je osnovni zdrav razum u izgradnji pouzdanih pogonskih sklopova.

Često se postavljaju pitanja

Koja je glavna funkcija vremenskog pojasa?

Srednja frekvencija je oko 30 Hz. On igra ključnu ulogu u performansi motora i efikasnosti.

Zašto je preciznost vremenskog pojasa važna?

Preciznost vremenskog pojasa utiče na vremenski položaj ventila, efikasnost sagorevanja goriva i usklađenost sa emisijama. Male greške mogu dovesti do smanjene efikasnosti motora i poteškoća u ispunjavanju standarda emisije.

Kako temperatura utiče na tačnost vremenskog pojasa?

Moderni timing pojas mora da zadrži preciznost na različitim temperaturama. HNBR materijal se koristi zbog svoje otpornosti na visoke temperature i izlaganje ulju, osiguravajući tačnost unutar 0,1 milimetra.

Mogu li se remeni i pomoćni remeni zameniti?

Ne, vremenski pojasevi i pomoćni pojasevi su dizajnirani za različite funkcije. Timerski pojasevi sinhronizuju unutrašnje komponente motora, dok pomoćni pojasevi napajaju dodatne opreme kao što su alternatori i jedinice za klimatizaciju.