Un motor de pornire este expus la cuplarea repetată a treptei de viteză, transmisia cuplului, vibrații și impact mecanic de fiecare dată când motorul pornește. Când o unitate de pornire se defectează mult mai devreme decât era de așteptat, cauza nu este întotdeauna componenta în sine.
Potrivirea incorectă a angrenajului, tratamentul termic slab, sarcina excesivă de pornire, lubrifierea inadecvată, variația de fabricație și problemele în altă parte a sistemului de pornire pot contribui toate la defecțiunea prematură.
Pentru cumpărătorii OEM și producătorii de pornire, identificarea mecanismului real de defecțiune este esențială înainte de a schimba specificația componentei sau furnizorul.
1. Potrivire incorectă a pinionului și a angrenajului inel
Una dintre cele mai frecvente cauze ale problemelor de acționare a demarorului este o interfață incompatibilă a angrenajului.
Pinionul și inelul trebuie să se potrivească în mai mult decât numărul de dinți. Parametrii importanți includ:
- Număr de dinți pinion
- Numărul de dinți ai angrenajului
- Pasul modular sau diametral
- Unghiul de presiune
- Profilul dintelui
- Diametrul angrenajului
- Lățimea feței
- Unghiul helixului, acolo unde este cazul
- Poziția de logodnă
Dacă aceste specificații nu se potrivesc corespunzător, dinții pot intra în contact incorect în timpul pornirii motorului.
Acest lucru poate produce zgomot anormal, încărcare localizată a dinților, uzură accelerată și, eventual, deteriorarea dinților.
2. Sarcină de pornire excesivă
Acționarea demarorului trebuie să transfere cuplul generat de motorul de pornire către motor.
Un motor rece, un motor diesel cu-compresie înaltă, o aplicație grea-sau o stare de pornire dificilă pot crește semnificativ sarcina aplicată motorului de pornire.
Dacă sarcina de pornire reală depășește condițiile de proiectare, dinții pinionului pot suferi îndoire excesivă și solicitări de contact.
Din acest motiv, o unitate de pornire cu sarcină grea-ar trebui evaluată în funcție de motorul complet și sistemul de pornire, mai degrabă decât de creșterea pur și simplu a dimensiunii treptei de viteză.
3. Tratament termic insuficient sau incorect
Angrenajele de antrenare de pornire au nevoie de o combinație adecvată de duritate a suprafeței și duritatea miezului.
Dacă suprafața este prea moale, angrenajul poate suferi uzură și deformare rapidă.
Dacă materialul devine excesiv de dur fără o tenacitate suficientă a miezului, componenta poate deveni mai susceptibilă la crăpare sau la rupere a dinților la încărcarea la impact.
Prin urmare, tratamentul termic trebuie controlat în funcție de material, designul angrenajului, condițiile de încărcare și durata de viață necesară.
Pentru producția OEM, cerințele privind duritatea și tratamentul termic-ar trebui să fie clar definite și verificate, mai degrabă decât tratate ca specificații secundare.
4. Profilul sau precizia dimensională slabă a dintelui
O unitate de pornire poate avea numărul corect de dinți și poate eșua dacă geometria angrenajului nu este controlată cu precizie.
Variațiile profilului dintelui, pasului, curățării, concentricității sau alte dimensiuni critice pot afecta modelul de contact dintre pinion și inel.
Distribuția slabă a contactului poate concentra sarcina pe o zonă limitată a suprafeței dintelui.
În timp, acest lucru poate duce la:
- Pitting
- Uzura dintilor
- Deformarea dintelui
- Chipping
- Ruperea dintelui
Pentru fabricarea de precizie a sistemului de pornire, inspecția dimensională și testarea angrenajelor sunt, prin urmare, părți importante ale controlului calității.
5. Angajarea sau dezlegarea necorespunzătoare
Acționarea demarorului trebuie să treacă în cuplare cu roata dințată în poziția corectă și să se decupleze după ce motorul pornește.
Dacă angajarea este incompletă, pinionul poate intra în contact cu marginea mai degrabă decât cu porțiunea de lucru prevăzută a dinților angrenajului.
Dacă decuplarea nu are loc corect, demarorul poate continua să se rotească la o viteză excesiv de mare după ce motorul a pornit.
Ambele condiții pot crește stresul mecanic și pot scurta durata de viață a componentelor.
Atunci când se diagnostichează o unitate de demarare defectă, mecanismul de cuplare și ansamblul demarorului trebuie, prin urmare, inspectate împreună cu dinții angrenajului.
6. Frecvență de pornire excesivă
Este posibil ca o unitate de pornire concepută pentru pornirea-ocazională a mașinilor de pasageri să nu fie potrivită pentru o aplicație care implică porniri frecvente a motorului.
Vehiculele comerciale, mașinile agricole, echipamentele de construcții, generatoarele și alte echipamente pot avea cicluri de funcționare semnificativ diferite.
Angajarea repetată crește încărcarea mecanică și termică cumulativă.
Atunci când selectează o unitate de pornire pentru aplicațiile OEM, cumpărătorii ar trebui să furnizeze informații despre frecvența de pornire așteptată și ciclul de funcționare, astfel încât componenta să poată fi evaluată pentru aplicația reală.
7. Probleme de selecție a materialelor
Materialul trebuie să ofere echilibrul adecvat de rezistență, tenacitate, rezistență la uzură și fabricabilitate.
Utilizarea unui material nepotrivit sau a materiei prime inconsistente poate afecta performanța angrenajului finit.
Pentru proiectele OEM, cumpărătorii ar trebui să definească gradul necesar de material și documentația aplicabilă a materialului. Producătorul ar trebui, de asemenea, să mențină trasabilitatea și o inspecție adecvată a materialului primit.
Selectarea materialului devine deosebit de importantă atunci când se dezvoltă o unitate de pornire personalizată pentru o nouă aplicație de motor sau echipament.
8. Variația procesului de fabricație
Procesul de fabricație poate influența, de asemenea, durabilitatea unității demarorului.
Pentru componentele angrenajelor de precizie, factori precum precizia formării, fluxul de material, prelucrarea, tratamentul termic și inspecția finală contribuie la componenta finită.
Extrudarea la rece poate fi o metodă de fabricație eficientă pentru geometriile angrenajelor adecvate, dar starea sculelor, lubrifierea, parametrii de formare și controlul dimensional trebuie să rămână stabile pe toată durata producției.
Pentru aprovizionarea OEM cu volum mare-, controlul variației procesului este la fel de important ca producerea unui eșantion inițial corect.
9. Lubrifiere și contaminare
Condițiile de lubrifiere pot afecta mișcarea și funcționarea mecanismului de acționare a demarorului.
Lubrefierea insuficientă, lubrifiantul neadecvat, contaminarea sau reziduurile excesive pot crește frecarea și pot interfera cu cuplarea și decuplarea lină.
Cu toate acestea, lubrifierea nu trebuie utilizată pentru a compensa geometria incorectă a angrenajului sau problemele mecanice.
Dacă o unitate de pornire prezintă uzură anormală, componentele din jur și mediul de operare trebuie inspectate înainte de a presupune că singura lubrifiere este cauza.
10. Probleme cu roata inelară
O nouă unitate de pornire se poate defecta prematur din cauza unui inel dințat uzat sau deteriorat.
Dacă inelul dințat are dinți deteriorați, uzură excesivă sau un model de contact anormal, pinionul de înlocuire va fi expus aceleiași probleme.
Acest lucru este deosebit de important atunci când înlocuiți numai sistemul de acționare a demarorului în timp ce lăsați în funcțiune un inel dințat vechi.
Atunci când se investighează defecțiuni repetate ale sistemului de pornire, trebuie inspectate ambele părți ale interfeței angrenajului.
11. Ieșire incorectă a motorului de pornire
Demarorul este o altă sursă potențială de încărcare excesivă.
Dacă motorul produce un cuplu sau o viteză diferită de specificația originală a sistemului, motorul de pornire poate experimenta condiții de funcționare în afara intervalului prevăzut.
Prin urmare, inginerii OEM ar trebui să verifice relația dintre:
Motor de pornire → Acționare de pornire → Roată dințată → Motor
Schimbarea unei componente fără a verifica întregul sistem poate crea o condiție neașteptată de sarcină sau viteză.
12. Cum ar trebui cumpărătorii OEM să analizeze o unitate de pornire eșuată?
Când o unitate de pornire se defectează prematur, înlocuirea imediată a piesei poate să nu rezolve problema de bază.
O analiză practică a eșecului ar trebui să includă:
| Zona de inspecție | Ce trebuie verificat |
|---|---|
| Dinții pinionului | Uzură, ciobire, crăpare, deformare |
| Inel dinţat | Deteriorarea dinților și modelul de uzură |
| Geometria angrenajului | Profilul, pasul, deformarea și dimensiunile dintelui |
| Material | Calitatea și consistența materialului |
| Duritate | Duritatea suprafeței și a miezului |
| Tratament termic | Procesul necesar și rezultatele reale |
| Logodnă | Mișcarea axială și poziția de contact |
| Motor de pornire | Viteza si cuplul |
| Condiții de funcționare | Temperatura, ciclul de lucru și frecvența de pornire |
| Lubrifiere | Stare și contaminare |
| Înregistrări de producție | Date de proces și inspecție |
Modelul de eșec oferă adesea informații utile despre cauza de bază.
De exemplu, uzura localizată a dinților poate indica o problemă de cuplare sau de potrivire-dinților, în timp ce ruperea dinților poate necesita investigarea încărcării la impact, a proprietăților materialului, a tratamentului termic sau a cuplului excesiv.
13. Cum poate fi redusă defecțiunea prematură a unității de pornire?
O unitate de pornire fiabilă începe cu o inginerie corectă, mai degrabă decât pur și simplu adăugarea de material sau creșterea dimensiunilor.
Cumpărătorii și producătorii OEM ar trebui să se concentreze pe:
- Potrivirea corectă a pinionului și a inelului
- Geometrie adecvată a angrenajului
- Alegerea materialului potrivit
- Tratament termic controlat
- Fabricare precisă
- Angajarea și dezlegarea corespunzătoare
- Potrivirea corespunzătoare a motorului de pornire
- Cerințe specifice de durabilitate-aplicației
- Procese de producție consistente
- Inspecție dimensională și funcțională finală
Pentru proiectele personalizate, aceste cerințe ar trebui stabilite în timpul dezvoltării produsului și nu după primul eșec al producției.
Considerare finală
Defecțiunea prematură a sistemului de pornire este de obicei rezultatul unei combinații de factori mecanici, materiale, de producție sau de aplicare.
Cheia este să identificați mecanismul de defecțiune în loc să înlocuiți pur și simplu componenta deteriorată.
Pentru aplicațiile OEM și aftermarket, un producător de încredere de antrenare de pornire ar trebui să fie capabil să evalueze geometria angrenajului, materialele, tratamentul termic, procesele de fabricație și cerințele de inspecție ca parte a procesului complet de dezvoltare a componentelor.
Superhuman acceptă unitatea de pornire personalizată și dezvoltarea angrenajelor de precizie, inclusiv producția de extrudare la rece, procesarea ulterioară, inspecția dimensională și producția OEM în conformitate cu desenele clientului, mostrele și cerințele aplicației.
