لغة
ما هو المفصل العالمي في السيارة؟ الدليل النهائي U-Joint
الإجابة المباشرة
A مشترك عالمي أو مفصل على شكل حرف U ، هي المفصلة الصغيرة على شكل X التي تربط أقسام عمود إدارة السيارة، مما يسمح لها بالمرونة والحفاظ على قوة الدوران للعجلات حتى أثناء تحرك نظام التعليق لأعلى ولأسفل فوق المطبات. وبدون ذلك، فإن عمود الإدارة الصلب سوف يلتصق أو يهتز أو ينكسر في اللحظة التي لا يكون فيها الطريق مسطحًا تمامًا. تعتمد معظم المركبات ذات العجلات الخلفية والدفع الرباعي والدفع الرباعي على وصلتان على شكل حرف U لكل عمود إدارة ، وتدوم عادةً ما بين 60.000 إلى 150.000 ميل قبل أن يبدأ التآكل في إنتاج الخبث والاهتزازات التي تشير إلى وقت الاستبدال.
افصل المصطلح جانبًا وهو وصف حرفي إلى حد ما. يشير مصطلح "عالمي" إلى قدرة المفصل على نقل الطاقة الدوارة في أي اتجاه، وليس فقط في خط مستقيم. الجزء نفسه عبارة عن صليب فولاذي مدمج - يسميه المهندسون صليبًا أو عنكبوتًا - مزودًا بغطاء محمل إبرة مثبت على كل من أذرعه الأربعة. يتم تثبيت ذراعين متقابلين في النير الموجود على عمود واحد، بينما يتم تثبيت الذراعين الآخرين في النير الموجود على العمود المجاور، وتدور المجموعة بأكملها بحرية في المركز. هذا المحور هو ما يسمح للعمودين بالاستمرار في الدوران معًا حتى عندما لا يكونان متوازيين تمامًا.
حيث يجلس U-Joint في نظام الدفع
في السيارة ذات الدفع الخلفي، يمتد عمود الإدارة من الجزء الخلفي لناقل الحركة إلى الترس التفاضلي الخلفي، ويوجد مفصل على شكل حرف U عند كل طرف منه - واحد خلف عمود ذيل ناقل الحركة مباشرةً، والآخر قبل الترس التفاضلي مباشرةً. تضيف شاحنات الدفع الرباعي عمود دفع ثانيًا يمتد إلى الترس التفاضلي الأمامي، مع زوج من المفاصل الخاصة به في علبة النقل والمحور الأمامي. تتخطى السيارات ذات الدفع بالعجلات الأمامية هذا الترتيب تمامًا: نظرًا لأن المحرك وناقل الحركة موجودان بالفعل بجوار العجلات الأمامية، فلا يوجد عمود دفع طويل يمكن ثنيه، لذلك تستخدم هذه المركبات مفاصل السرعة الثابتة (CV) بدلاً من ذلك، مما يحل مشكلة ذات صلة ولكنها متميزة تتضمن زوايا التوجيه بدلاً من حركة التعليق.
| تخطيط نظام الدفع | نوع المفصل المستخدم | لماذا |
|---|---|---|
| الدفع بالعجلات الخلفية | مفصل على شكل حرف Us (2 لكل عمود الإدارة) | يجب أن ينثني عمود الإدارة الطويل مع حركة التعليق بين ناقل الحركة والمحور |
| الدفع الرباعي / الدفع الرباعي | مفصل على شكل حرف Us (2 لكل عمود إدارة، أمامي وخلفي) | عمودان محركان منفصلان، يحتاج كل منهما إلى نفس القدرة المرنة |
| الدفع بالعجلات الأمامية | مفاصل السيرة الذاتية | يجب أيضًا أن تتعامل أعمدة المحور القصيرة مع التغيرات المستمرة في زاوية التوجيه، والتي تتعامل معها المفاصل على شكل حرف U بشكل سيئ |
لماذا يستخدم كل عمود إدارة مفاصل U في أزواج
لا يدور المفصل على شكل حرف U الذي يعمل بزاوية واحدة بسرعة ثابتة تمامًا - فهو يتسارع ويتباطأ قليلاً، مرتين خلال كل دورة كاملة، بسبب هندسة المحور المتقاطع داخل نيرتين متقابلتين. في الزوايا المنخفضة، يكون هذا الاختلاف صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن الشعور به، ولكن مع زيادة الزاوية يصبح اهتزازًا حقيقيًا ينتقل مباشرة عبر عمود الإدارة. يعتبر الإصلاح أنيقًا من الناحية الميكانيكية: حيث يتم تركيب وصلة U ثانية في الطرف الآخر من العمود بزاوية مطابقة، وتقدم نفس تباين السرعة في الاتجاه المعاكس. يلغي الاثنان، وتنتهي القوة التي تصل إلى الترس التفاضلي بسلاسة وثبات على الرغم من المرور عبر مفصلين ليسا منفصلين.
يمكن أن يعمل المفصل U القياسي بزوايا تصل إلى 45 درجة تقريبًا، وهو نطاق أكبر مما يحتاجه عمود الإدارة الخلفي فعليًا أثناء سفر التعليق العادي. إن هذا الارتفاع مقصود - فهو يحافظ على عمل المفصل بشكل مريح في حدود قدرته حتى على شاحنة مرفوعة أو مركبة ذات حمولة ثقيلة، بدلاً من الوصول إلى الحد الميكانيكي الصحيح.
ما هو موجود بالفعل داخل المفصل U
أسفل الشكل X البسيط، يوجد كل من أذرع الصليب الأربعة داخل غطاء محمل مملوء بمحامل إبرة صغيرة، مختومة بختم شحم يمنع الملوثات وزيوت التشحيم من الداخل. بعض مفاصل U محكمة الغلق مدى الحياة في المصنع دون أي طريقة لإضافة المزيد من الشحوم؛ يشتمل البعض الآخر على تركيبات zerk بحيث يمكن ضخ الشحوم على فترات خدمة منتظمة. إن اختيار التصميم الفردي هذا - المختوم مقابل القابل للتشحيم - ينتهي به الأمر إلى أهمية أكثر من أي شيء آخر تقريبًا يتعلق بعمر الجزء.
- مفاصل U مختومة تأتي معبأة مسبقًا بالشحوم المخصصة لتدوم طوال عمر المفصل. إنها لا تحتاج إلى صيانة، مما يجعلها الخيار القياسي لسيارات الركاب للسائق اليومي، ولكن بمجرد أن يتحلل هذا الشحم الداخلي، لا توجد طريقة لتجديده.
- مفاصل U قابلة للدهون تحتوي على وصلة زرك مرئية للتشحيم الدوري. إنها تكلف أكثر قليلاً وتحتاج إلى عناية أثناء الخدمة الروتينية، ولكن مع التشحيم المتسق فإنها تدوم بشكل روتيني أكثر من الوصلات المغلقة - ولهذا السبب فهي الخيار الافتراضي في الشاحنات المستخدمة للقطر أو العمل على الطرق الوعرة.
علامات على تآكل المفصل U
يكون فشل المفصل U تدريجيًا في كل مرة تقريبًا، وهو في الواقع خبر جيد: هناك فرصة حقيقية للقبض عليه قبل أن يفشل المفصل تمامًا ويسمح لعمود الإدارة بالسقوط، مما قد يؤدي إلى تلف ناقل الحركة أو العادم، وفي حالات نادرة، يسبب فقدان السيطرة.
- Clunking عند التبديل بين القيادة والعكس. تسمح المحامل البالية للتقاطع بالتحرك قليلاً قبل التعشيق، مما ينتج عنه صوت نقر مميز تمامًا مع سيطرة الطاقة.
- الاهتزاز الذي يزداد سوءًا عند سرعة الطريق السريع. يؤدي المفصل المتحرك في محامله إلى خلل طفيف في توازن عمود الإدارة، ويصبح عدم التوازن هذا أكثر وضوحًا مع زيادة سرعة الدوران.
- صرير أو نقرة تزداد ارتفاعًا مع السرعة. يشير هذا عادةً إلى وصلة جافة وغير مشحمة تعمل على طحن المعدن ضد المعدن، خاصة في الوصلات المغلقة التي تحلل شحم المصنع.
- مسحوق بلون الصدأ حول المفصل. هذه هي نشارة معدنية مؤكسدة، يتم إنتاجها عندما تجف المحامل وتبدأ في التآكل على الصليب نفسه - وهي علامة مرئية واضحة على أن المفصل بحاجة إلى الاستبدال قريبًا.
- صعوبة في الدوران أو مقاومة غير عادية. أقل شيوعًا، ولكن يمكن للمفصل U الملزم أن يضيف مقاومة تظهر كمشكلة في التوجيه، خاصة في المنعطفات الضيقة.
إذا تعطلت إحدى الوصلات على شكل حرف U الموجودة على عمود الإدارة، فإن الأخرى عادةً ما تكون قد امتصت نفس المسافة المقطوعة والضغط، وهي ليست بعيدة عن الركب. نظرًا لأن معظم تكلفة العمالة تأتي من إزالة وإعادة تركيب عمود الإدارة نفسه بدلاً من المبادلة المشتركة، فإن استبدال كليهما في نفس الوقت يكلف أكثر بشكل طفيف فقط من استبدال واحد - ويتجنب دفع ثمن نفس العمل مرتين في غضون بضعة أشهر.
ما الذي يقصر أو يطيل عمر المفصل U؟
لا يحدد عدد الكيلومترات وحده متى يتآكل المفصل على شكل حرف U - فظروف القيادة وعادات الصيانة تحرك هذا الرقم بشكل كبير في أي من الاتجاهين.
| عامل | التأثير على العمر |
|---|---|
| السحب المتكرر أو النقل الثقيل | يقصر - يزيد الحمل المستمر من الضغط على المحامل مع كل دورة |
| القيادة على الطرق الوعرة أو القيادة على أرض وعرة | يقصر — يؤدي التحميل المتكرر للصدمات إلى تسريع تآكل المحمل |
| التعرض لأملاح الطرق والرطوبة الساحلية | يقصر — هجمات التآكل تحمل الأغطية والأختام، مما يسمح بدخول الملوثات |
| زاوية عمود الإدارة غير مناسبة بعد مجموعة الرفع | يقصر - يدفع المفصل بالقرب من زاوية التشغيل المريحة أو أبعد منها |
| التشحيم المنتظم على المفصل القابل للتشحيم | يمتد — يعمل زيت التشحيم الطازج على التخلص من التلوث بشكل مستمر ويقلل الاحتكاك |
| في المقام الأول الطريق السريع يتنقل على الطرق السلسة | يمتد - الحد الأدنى من تحميل الصدمات وزوايا عمود الإدارة الثابتة والمعتدلة |
فحص المفصل على شكل حرف U دون إزالة عمود الإدارة
يمكن أن يكشف الفحص اليدوي السريع عن اللعب قبل أن يتحول إلى عرض ملحوظ. مع دعم عمود الإدارة وناقل الحركة في وضع محايد، أمسك العمود على جانبي المفصل على شكل حرف U وحاول لفه ذهابًا وإيابًا في كل اتجاه. يشير أي ارتخاء ملحوظ، أو نقر، أو نقطة صلبة أثناء دورانه إلى المفصل الذي يتآكل. يجب أن يتحرك المفصل السليم بسلاسة خلال نطاقه الكامل دون أي لعب أو إحساس بالطحن.
الخط السفلي
المفصل العالمي عبارة عن مفصل صغير على شكل حرف X يقوم بواحدة من أكثر الوظائف التي تتطلب جهدًا ميكانيكيًا في مجموعة نقل الحركة: الحفاظ على تدفق الطاقة بسلاسة عبر عمود الإدارة الذي يتغير زاوية باستمرار أسفل السيارة المتحركة.
إنه عنصر قابل للتآكل، وليس جزءًا مدى الحياة - توقع من 60.000 إلى 150.000 ميل اعتمادًا على كيفية قيادة السيارة، وتعامل مع الضربة عند ناقل الحركة أو اهتزاز السرعة على الطريق السريع كإشارة لفحصها قبل أن يتحول المفصل البالي إلى عمود إدارة ساقط.
