Hydraulische Spannerkonstruktion
Der Spanner ist auf der losen Seite des Steuersystems installiert. Er stützt hauptsächlich die Führungsplatte des Steuersystems und eliminiert die durch Drehzahlschwankungen der Kurbelwelle und den Polygoneffekt verursachten Vibrationen. Der typische Aufbau ist in Abbildung 2 dargestellt und besteht hauptsächlich aus fünf Teilen: Gehäuse, Rückschlagventil, Kolben, Kolbenfeder und Füllstück. Das Öl wird vom Öleinlass in die Niederdruckkammer eingefüllt und fließt durch das Rückschlagventil in die Hochdruckkammer, die aus Kolben und Gehäuse besteht, um den Druck aufzubauen. Das Öl in der Hochdruckkammer kann durch den Dämpfungsöltank und den Kolbenspalt austreten, wodurch eine große Dämpfungskraft entsteht, die einen reibungslosen Betrieb des Systems gewährleistet.
Hintergrundwissen 2: Dämpfungseigenschaften hydraulischer Spanner
Wird der Kolben des Spanners in Abbildung 2 durch eine harmonische Verschiebung angeregt, erzeugt der Kolben unterschiedlich große Dämpfungskräfte, um den Einfluss der externen Anregung auf das System auszugleichen. Eine effektive Methode zur Untersuchung der Eigenschaften des Spanners besteht darin, die Kraft- und Verschiebungsdaten des Kolbens zu extrahieren und die Dämpfungskennlinie wie in Abbildung 3 dargestellt zu zeichnen.
Die Dämpfungskennlinie kann viele Informationen wiedergeben. Beispielsweise stellt der umschlossene Bereich der Kurve die Dämpfungsenergie dar, die der Spanner während einer periodischen Bewegung verbraucht. Je größer der umschlossene Bereich, desto stärker ist die Schwingungsdämpfung. Ein weiteres Beispiel: Die Steigung der Kurve des Kompressionsabschnitts und des Rückstellabschnitts stellt die Empfindlichkeit beim Be- und Entladen des Spanners dar. Je schneller das Be- und Entladen erfolgt, desto geringer ist der ungültige Weg des Spanners und desto vorteilhafter ist es, die Stabilität des Systems bei geringer Kolbenverschiebung aufrechtzuerhalten.
Hintergrundwissen 3: Zusammenhang zwischen Kolbenkraft und Kettenfreikantenkraft
Die Kettenspannkraft ist die Zerlegung der Spannkraft des Spannkolbens entlang der Tangentialrichtung der Spannführungsplatte. Mit der Drehung der Spannführungsplatte ändert sich gleichzeitig die Tangentialrichtung. Je nach Auslegung des Steuersystems lässt sich die Beziehung zwischen Kolbenkraft und Kettenspannkraft bei unterschiedlichen Führungsplattenpositionen annähernd lösen, wie in Abbildung 5 dargestellt. Wie in Abbildung 6 zu sehen ist, ist der Trend der Kettenspannkraft- und Kettenspannkraftänderung im Arbeitsbereich grundsätzlich identisch.
Obwohl die Kraft auf der Zugseite nicht direkt durch die Kolbenkraft bestimmt werden kann, beträgt die maximale Kraft auf der Zugseite gemäß der Erfahrung der Ingenieure etwa das 1,1- bis 1,5-Fache der maximalen Kraft auf der Losseite, sodass Ingenieure durch Untersuchung der Kolbenkraft die maximale Kettenkraft des Systems indirekt vorhersagen können.
