Маховик это часть двигателя: двухмассовый, устройство и принцип работы

Что такое маховик в автомобиле. Как работает маховик?

Автор Master OffRoad На чтение 14 мин. Просмотров 2.8k. Опубликовано 14.04.2022

Содержание

1. Маховик: что это и для чего он нужен
2. Роль и место маховика в двигателе
3. Виды
4. Конструкция маховика
5. Классический сплошной
6. Облегченный
7. Двухмассовый
8. Принцип работы
9. Какие преимущества и недостатки?
10. Эксплуатация маховика и возможные неисправности
11. Основные проблемы, требующие замены маховика
12. Ремонт маховика
13. Как производится замена маховика
14. Видео на тему

Маховик: что это и для чего он нужен

Маховик — это похожее на диск устройство, которое крепится к задней части коленчатого вала.

Маховик имеет достаточно значительную массу и, соответственно, способен, согласно законам физики, накапливать и отдавать кинетическую энергию. Именно благодаря такому свойству эти узлы используются в современных двигателях внутреннего сгорания в качестве конструкций, позволяющих сглаживать неравномерность вращения коленчатого вала. В периоды рабочего хода поршня маховики накапливают энергию крутящего момента, а когда поршни находятся в так называемых «мертвых точках», выводят эти детали из них, отдавая энергию.

Необходимо отметить, что чем большим количеством цилиндров оснащен ДВС, тем более равномерным крутящим моментом он обладает. Следовательно, в таких двигателях внутреннего сгорания можно использовать маховики меньшего веса, чем в тех моторах, которые имеют небольшое количество цилиндров.

Еще одной важной функцией маховиков двигателей внутреннего сгорания является трансляция крутящего момента на коленчатый вал от стартера. На внешней окружности этого узла монтируется зубчатый стальной обод, который называют венцом. Он находится в зацеплении с валом, идущим от стартера и имеющим зубчатое колесо. Когда водитель включает зажигание, стартер проворачивает этот вал, а он, в свою очередь — маховик, который приводит в движение коленчатый вал. Именно благодаря этому и производится запуск двигателя.

Кроме того, маховики играют немаловажную роль в трансмиссии современных автомобилей, играя в них роль ведущих дисков сцепления. Таким образом, именно благодаря им вращательный момент коленчатого вала ДВС передается на коробку переключения передач, а уже от них транслируется на ведущие колеса.

Роль и место маховика в двигателе

В зависимости от конструкции помимо функции привода для трансмиссии маховик играет и другие роли:

• Смягчение колебаний при неравномерном вращении. Производители стремятся распределить время тактов в цилиндрах ДВС так, чтобы коленчатый вал вращался с минимальными рывками. Несмотря на это, крутильные колебания все равно присутствуют (чем меньше поршней в моторе, тем четче будет вибрация). Современный маховик должен максимально гасить такие колебания, чтобы предотвратить быстрый износ коробки передач. Для этого в его конструкции имеются несколько пружин разной жесткости. Они обеспечивают плавное увеличение усилий даже при резкой работе агрегата.
• Передача крутящего момента от мотора на ведущий вал коробки передач. Этот процесс обеспечивается благодаря корзине сцепления. В ней ведомый диск при помощи прижимного механизма плотно фиксируется на фрикционной поверхности маховика.
• Обеспечивает передачу крутящего момента от стартера на коленвал при старте двигателя. Для этой цели венец маховика оснащается зубьями, которые зацепляет шестерня стартера.
• Демпферные модификации обеспечивают инерционное усилие для развязки кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет плавно вывести поршни из мертвых точек (верхней или нижней).

Часто маховики изготавливаются достаточно увесистыми, благодаря чему они способны накапливать небольшое количество кинетической энергии, когда в цилиндре выполняется такт расширения. Данный элемент возвращает эту энергию обратно на коленвал, благодаря чему облегчается работа остальных трех тактов (всасывание, сжатие и выпуск).

Виды

На сегодняшний день выделяются три вида маховиков:

1. Сплошной. Представляет собой простой чугунный диск с зубьями на торце. Такие модели распространены как на отечественных автомобилях, так и на иномарках, особенно эконом-класса.
2. Облегченный. Как правило, облегченная версия ведущего диска устанавливается или на авто с автоматической КПП, или на тюнингованные модели. Главная особенность такого диска — уменьшенная масса, вследствие которой достигается уменьшение инерции и увеличение КПД двигателя до 5%. Облегченный маховик является конструктивно упрощенной разновидностью сплошного типа. Основным его назначением является выполнение роли шестерни, которая вращается при запуске стартера.
3. Двухмассовый или демпферный. В настоящее время приобрел широкую распространенность вследствие своих преимуществ — гашения вибрации, устранения крутильных колебаний коленвала, повышения износостойкости синхронизаторов, защиты трансмиссии от перегрузок и понижения шума. Конструктивно усложненная модель маховика по сравнению с предыдущими видами.

Конструкция маховика

Изначально детали изготавливалась из чугуна цельной, в настоящее время кроме классических модификаций существуют дополнительные виды маховиков демпферный и облегченный. Автомобиль комплектуется этим узлом на заводе, но в некоторых случаях владелец может произвести тюнинг ДВС, заменив его другой модификацией.

Классический сплошной

Традиционный полнотелый маховик отливается в виде диска из серого чугуна. Этот конструкционный материал не пригоден для изготовления зубчатой передачи, зато резко снижает себестоимость детали и повышает эксплуатационный ресурс.

Затем на наружный диаметр заготовки напрессовывают обод маховика с зубьями для периодического зацепления в момент запуска ДВС с бендиксом стартера. Диаметр готового изделия обычно составляет 40 см, число зубьев зависит от конкретной схемы передачи авто.

Рис. 7 Цельнометаллический маховик

С одной стороны поверхность маховика имеет вид фланца для присоединения к аналогичным посадочным отверстиям главного диска сцепления. Для защиты от механических повреждений используется кожух маховика, крепящийся болтами к блоку цилиндров.

При регулярном подключении/отключении стартера возможна поломка зубьев. Поэтому обод (венец) считается расходным элементом детали, продается отдельно. Корпус (тело) ремонту обычно не подлежит, заменяется целиком после выработки ресурса.

Рис. 8 Венец маховика

В современных машинах воспламенением в камерах сгорания заведует датчик ДПКВ или ВМТ. Он отсчитывает проходящие мимо его зубцы наружного венца маховика, определяя положение коленвала в каждый момент времени. Сигнал подается в бортовой компьютер, по положению вала вычисляется, какой цилиндр в это время сжимает топливную смесь, подается искра для воспламенения.

Облегченный

При решении основной задачи при комплектации коленвала маховиком – вывод из мертвых точек поршней ДВС, автоматически возникает другая проблема:

• тяжелая деталь сильнее нагружает коленчатый вал и увеличивает время разгона машины;
• угловая скорость маховика не может снизиться мгновенно, при торможении происходит запаздывание.

Рис. 9 Облегченный маховик

Поэтому для улучшения указанных характеристик мотора вес детали снижают на несколько килограммов, изготавливая прорези ближе к центру. Динамика улучшается максимум на 5 – 7%, однако на низких оборотах возникают следующие минусы:

• затрудненное движение по скользкой и грязной трассе;
• снижение момента крутящего;
• при переключении на высшую передачу недостаточный набор оборотов, изнашивается диск сцепления;
• небольшое увеличение расхода горючего;
• быстрая потеря крутящего момента, несмотря на практически мгновенный разгон.

Для облегченных деталей из алюминиевого сплава или с прорезями в теле используется стандартный кожух маховика, которым укомплектована машина на заводе.

Двухмассовый

Проблему компенсации вращательных колебаний решает демпферный маховик, конструкция которого схожа с обгонной муфтой генератора. В отличие от бензинового двигателя дизельный мотор по умолчанию низкооборотный. Динамика машины достигается за счет передаточного числа трансмиссии. Кинематическая схема привода здесь сложнее, детали прочнее, а узлы крепче.

Рис. 10 Двухмассовый маховик

Двухмассовый маховик ДВС имеет сложную конструкцию:

• один диск (корпус) крепится на коленвал, имеет наружный венец для зацепления со стартером;
• второй зафиксирован на диске сцепления;
• между собой диски вращаются относительно друг друга на радиальном и упорном подшипниках;
• демпфирующие пружины так же находится между дисками в полимерном сепараторе, предотвращающем блокировку.

Рис. 11 Конструкция демпферного маховика

В момент запуска ДВС работает пакет с мягкой пружиной, в нормальном режиме работы двигателя включается в действие жесткая пружина. Для смазки деталей трения используется паста с сульфидом молибдена, закладывающаяся в маховик на весь эксплуатационный ресурс, составляющий около 150 000 км пробега машины. Причем, смазка не должна попадать на детали сцепления, с торцов дисков маховика она удаляется при ТО и осмотре.

Принцип работы

Одними из первых двухмассовые маховики получили автомобили с автоматической КПП. Для роботизированной коробки характерна быстрая и частая смена передач. С этим он хорошо справляется. Затем в силу своих преимуществ их стали устанавливать на автомобили с механикой.

Принцип работы довольно прост. Крутящий момент от коленвала передается на первичный диск, который отклоняет пружинную конструкцию внутри. Достигнув определенно уровня сжатия, крутящий момент затем передается на второй диск. Такая система гасит высокие колебания от двигателя, позволяя значительно снизить нагрузку на КПП.

На практике водителю важны не столько технические показатели и конструктивные особенности механизма, сколько удобство и комфорт вождения. Установка в автомобиль двухмассового маховика дает на практике следующие преимущества:

• Переключение передач становится более удобным и мягким.
• Инерционный момент при переключении уменьшается.
• Увеличивается ресурс ДВС и КПП.
• В картере сцепления достигается экономия пространства, что является важным преимуществом для компактных транспортных средств.

Несмотря на многочисленные преимущества, у него имеются и недостатки. Во-первых, стоимость достаточно высокая. Во-вторых, срок эксплуатации значительно ниже, чем у дисков сцепления других разновидностей. Такой недостаток обусловлен конструкцией и внутренней смазкой, которая в течение эксплуатации разрушается. Это единственные существенные недостатки, которые имеются у двухмассовых маховиков.

Несмотря на то, что ресурс эксплуатации детали не является неограниченным, при правильной езде ресурс оценивается в 350-400 тысяч километров.

Для этого следует придерживаться следующих рекомендаций эксплуатации:

• не перегружать автомобиль;
• не удерживать педаль сцепления в нажатом состоянии, например, при остановке на светофоре;
• нельзя бросать педаль сцепления при начале движения и переключении передач;
• не трогаться на повышенной передаче;
• не допускать длительной езды на низких оборотах, особенно на дизельных автомобилях. В этом режиме крутильные колебания коленвала очень высоки, идёт повышенный износ пружин демпферной системы.

По итогам можно сделать следующие выводы: ведущий диск является неотъемлемой частью системы управления автомобилем. В наше время наиболее перспективной считается двухмассовая система маховика, которая имеет весомые преимущества перед остальными видами. А при правильной эксплуатации автомобиля Вы не будете бояться поломок достаточно продолжительное время.

Эксплуатация маховика и возможные неисправности

По большему счету, маховик – один из самых надежных элементов двигателя. Чаще всего его рабочий ресурс идентичен ресурсу силового агрегата. В зависимости от материала и производителя данные детали отхаживают 350 тысяч километров и более.

Самая проблемная часть маховика – зубья на венце. Ресурс данного элемента напрямую зависит от исправности стартера. Зуб от частого использования стартера может сломаться или просто износиться. Если произошла подобная поломка, то можно купить новый венец и установить вместо старого. В этом случае весь диск нужно снять с двигателя, а после ремонта устанавливают обратно, только с использованием новых болтов.

Еще одной распространенной поломкой маховика является перегрев фрикционной поверхности. Обычно это происходит в процессе неправильной эксплуатации автомобиля, связанной с нарушением правил переключения передач (например, не до конца выжимается педаль сцепления).

Из-за перегрева диск может деформироваться или на нем могут появиться трещины. Одним из симптомов такой неисправности является постоянное биение сцепления в определенном диапазоне оборотов. Также это сопровождается сильной вибрацией. Если водитель сжег сцепление и его сразу заменили на новое, маховик нет необходимости менять.

Двухмассовые модели выходят из строя немного чаще, так как в их конструкции имеется больше дополнительных деталей. Может лопнуть пружина, произойти утечка смазочного материала или выйти из строя подшипник (это происходит крайне редко, но имеет место в данном перечне).

Еще одной причиной износа маховика является несвоевременная замена фрикционного диска сцепления. В этом случае заклепки будут царапать поверхность детали, последствия чего ни чем не устраняются, только заменой детали.

Манера вождения тоже может сказаться на ресурсе маховика. Например, если на длинной дистанции водитель ведет машину с пониженными оборотами, вибрация от агрегата усиливается, что может вывести из строя элементы крепления маховика. Некоторые автомобилисты заводят и глушат мотор, не выжимая педаль сцепления.

Обслуживание маховика отдельно не проводится. В основном эта процедура производится во время замены сцепления. В этом случае проводится визуальный осмотр детали. При отсутствии дефектов ничего не предпринимается. Если слышен скрежещущий звук, то обязательно нужно отбуксировать машину на СТО, чтобы износившийся фрикционный диск не поцарапал поверхность маховика.

Основные проблемы, требующие замены маховика

Проблемы с маховиком в основном связаны с неправильной эксплуатацией автомобиля. В частности, что может заставить вас изменить маховик:

Критический перегрев
появление трещин и износа на поверхности трения
перегрев или утечка масла внутри двухмассового маховика
разрушение его дуговых пружин и др.
Симптомы, предупреждающие о проблеме с маховиком
 

Проблема переключения
Когда вы пытаетесь переключить передачи, но вместо того, чтобы муфта адекватно реагировала, следующая передача не может пройти или пройти, а сразу возвращается к предыдущей, это, скорее всего, связано с изношенным маховиком. В этом случае вы услышите громкий шум, такой как шлифовка и трение.

Запах гари
Одним из основных симптомов изношенного маховика является запах гари, который можно почувствовать даже внутри автомобиля. Этот запах возникает при неисправности сцепления, выделяющего много тепла.

Вибрация при нажатии на педаль сцепления
Если вы начинаете ощущать вибрации при нажатии на педаль сцепления, это обычно является признаком износа пружинных подшипников маховика.

Сильный грохот при запуске холодного двигателя
Уточняем, что этот симптом характерен для двухмассовых маховиков. Когда амортизирующие пружины изношены и вы начинаете с холодного двигателя, вы услышите громкий грохочущий звук.

Это дребезжание обычно длится несколько минут после запуска автомобиля, после чего оно исчезает. Если вы начинаете слышать его все чаще и чаще утром, когда заводите автомобиль, это явный сигнал о том, что вам нужно обратить внимание на маховик.

Ремонт маховика

Через некоторое время шестерни попадают в зацеп, и двигатель запускается. Необходимо осмотреть венец маховика и шестерню бендикса, и в случае износа произвести замену. Ремонт можно сделать своими руками. Для этого необходимо достать маховик из автомобиля и с помощью молотка и зубила выбить венец. Если новый венец не надевается, его необходимо нагреть с помощью горелки или, даже лучше, электроплитки и, постукивая молотком, равномерно надеть на диск. Обратите внимание! Венец необходимо разогревать по всей поверхности и не очень сильно. Если разогреть докрасна, то это будет способствовать быстрому износу зубьев в местах разогрева. Иногда, если зубья не очень износились, венец с маховика снимают и одевают другой стороной. Для этого необходимо пометить несколькими метками диск и венец, чтобы, перевернув его, поставить на то же место. Это максимально сохранит балансировку маховика.

Как производится замена маховика

Замена маховика предполагает демонтаж детали. Выполняется этот этап по следующей схеме:

1. Снимаем КПП.
2. Демонтируем кожух маховика вместе ведомым и нажимным дисками.
3. Фиксируем деталь с помощью отвертки, чтобы она не прокручивалась при отвинчивании болтов.
4. Откручиваем шесть болтов, которыми крепится маховик (отворачивать болты следует в порядке крест-накрест, чтобы упростить выполнение работы).
5. Снимаем маховик и опорную шайбу. Нужно запомнить, как расположен маховик относительно смотровой метки.

Основные этапы установки нового маховика:

• Устанавливая новую запчасть, следует обеспечить ее положение аналогичное тому, в котором находилась снятая деталь.
• Сборка всех сопряженных элементов выполняется в порядке, обратном разборке. Важно проследить за правильностью расположения кожуха маховика и соблюдать рекомендуемые автопроизводителем моменты затяжки болтов крепления (примерно 100 Н*м).

Затягивают крепежные болты на маховике крест-накрест. Кроме того, следует проверить, чтобы сама деталь стояла без перекосов.

После того, как маховик будет снят, нужно обеспечить стабильное положение коленвала, так как если он провернется, то это существенно усложнит сборку. Если же коленвал провернулся, вначале следует установить поршень 4-го цилиндра в верхнюю мертвую точку, а установку маховика выполнить в соответствии с меткой.

Видео на тему

Теория ДВС: Маховик
Как ВЫ убиваете Двухмассовый МАХОВИК вашего АВТО!!
Теория ДВС: Облегчённый маховик ВАЗ-21083 3. 3 кг

Источники

• https://AvtoNov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%BC%D0%B0%D1%85%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BA-%D0%B2-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5/
• https://AvtoTachki.com/chto-takoe-mahovik-dvigatelya-avtomobilya/
• https://seite1.ru/zapchasti/maxovik-i-vsechto-nuzhno-o-nem-znat/.html
• https://auto-gl.ru/naznachenie-mahovika/
• https://TechAutoPort.ru/dvigatel/mehanicheskaya-chast/mahovik-dvigatelya.html
• http://autoleek.ru/korobka-peredach/sceplenie/ustrojstvo-maxovika.html
• https://AvtoTachki.com/kak-rabotaet-mahovik/
• https://rad-star.ru/pressroom/articles/zamena-makhovika-u-avto/

Маховик двигателя: принцип работы и возможные неисправности

Эта простая деталь играет существенную роль в работоспособности двигателя. Маховик представляет собой обычный металлический диск со значительным весом. За счет этого ему и удается накапливать инерционный момент.

Принцип работы и назначение маховика

Маховик — деталь, позволяющая передавать крутящий момент от коленвала двигателя внутреннего сгорания трансмиссии. Представляет собой литой тяжеловесный диск с зубчатой кромкой, необходимой для сцепления со стартером. Отличается хорошей балансировкой. У автомобилей с механической коробкой передач на нем крепится корзина системы сцепления, на автоматических КПП на этой детали размещен гидротрансформатор.

Размер и масса маховика зависят от мощности ДВС и количества цилиндров. Именно за счет большого веса удается накопить необходимую энергию и инерционный момент. Это необходимо для того, чтобы обеспечить работу двигателя. Практически на всех автомобилях стоят моторы четырехтактного типа. Принцип действия таких установок основан на том, что рабочий ход поршня под воздействием расширяющихся продуктов сгорания топлива приходится только на один такт. Остальные 75% времени коленвал вращается вхолостую именно за счет маховика.

Отметим следующие основные функции маховика:

• Запуск двигателя в работу, для чего на эту деталь передается крутящий момент от стартера.
• Передача момента от коленчатого вала через сцепление к трансмиссии.
• Обеспечение плавной работы силового агрегата.

Работает маховик по следующему принципу: при передаче момента от коленвала происходит сжатие расположенной внутри детали пружины. При достижении определенного усилия энергия передается на вторую часть маховика и обеспечивает вращение трансмиссии. Такая конструкция позволяет снизить нагрузку на нее и обеспечивает гашение колебаний коленвала.

Классификация маховиков

Конструкторы определяют следующую классификацию маховиков:

• Двух- и одномассовые.
• Облегченные.
• Сплошные.

Одномассовый — цельнолитая деталь, обладающая самой простой конструкцией. Благодаря этому, обладает хорошей надежностью, стоит недорого. Представляет собой диск диаметром 30–40 сантиметром с посадочным монтажным отверстием, сделанным по принципу ступицы. На наружной части предусмотрена кольцевая контактная площадка и место для крепления сцепления.

Для автомобилей с двигателями, отличающимися высокой мощностью, используют двухмассовые маховики. Представляют собой пару дисков, размещенных в едином корпусе. Сцепление между ними обеспечивается за счет пружинной демпфирующей системы. Среди преимуществ такой конструкции отмечают:

• Возможность плавного переключения передач.
• Снижение износа трансмиссии, увеличение эксплуатационного ресурса синхронизаторов.
• Предотвращение толчков и ненужных колебаний.

Двигатели с маховиками такого типа считаются более экономичными.

Если требуется сделать автомобиль более динамичным, повысить чувствительность к нажатию на педаль газа, в ходе тюнинга устанавливают маховики облегченного типа. Благодаря снижению веса, удается уменьшить инерционный момент, увеличить производительность ДВС. Стоит отметить, что установка таких деталей возможна не на все силовые агрегаты.

Преимуществами конструкции такого класса считают возможность уменьшить габариты двигателя без потери мощности. За счет этого удается обеспечить стабильную работу ДВС даже на минимальных оборотах.

Неисправности и схема возможного ремонта

Эта деталь постоянно работает под высокой нагрузкой. По этой причине наблюдается значительный износ и деформация. Если говорить об одномассовых модификациях, то слабым местом признан зубчатый венец маховика, который подвержен серьезному износу и разрушению.

Стоит отметить, что при разрушении диска или появлении трещин отремонтировать маховик не представляется возможным. Помогает только замена. С демонтажем обычно проблем не возникает. А вот при установке приходится помучаться. Для монтажа деталь придется нагреть, потребуется менять и болты-фиксаторы.

Определить, что одномассовый маховик вышел из строя можно по следующим характерным признакам:

• Появилась значительная вибрация, посторонние шумы, звуки.
• Становится сложно запустить двигатель внутреннего сгорания, сделать это с первой попытки не удается.
• Появились проблемы с работоспособностью сцепления.

Отремонтировать двухмассовые маховики еще сложнее. В большинстве случаев выходят из строя подшипники, разрушаются пружины и другие детали, на которые постоянно воздействуют силы трения. Один из основных признаков неисправности — ощутимая вибрация при пуске двигателя. Она будет чувствоваться, если положить ладонь на ручку коробки передач.

Дополнительно появляются толчки при переключении скоростей, при работе в режиме холостого хода становятся слышными посторонние шумы. Специалисты считают, что такой маховик можно починить, но это трудоемкий процесс, поэтому в большинстве случаев все-таки выбирают замену.

Маховик — одна из наиболее важных деталей, обеспечивающей сцепление двигателя и трансмиссии. По этой причине обращайте внимание на его состояние. Если упустить неисправность, это станет причиной более серьезных поломок и потребуется дорогостоящий ремонт ДВС и других систем автомобиля.

Объяснение маховика: я механик, не беспокойтесь

Один из самых запутанных моментов в жизни начинающего автовладельца — это когда в мастерской говорят, что маховик нужно отрегулировать. Ведь какой то даже маховик.

Конечно, некоторых новичков пугают крикливые редукторы, которые чувствуют необходимость снисходительно относиться к любому, у кого есть наглость , чтобы приблизиться к ним с их незнанием механизмов.

Избегайте таких редукторов, они самые опасные.

Прежде чем мы обсудим, что такое маховик, давайте проясним одну вещь: новички, если у вас есть вопросы о вашей машине, обратитесь к проверенному механику и спросите! Да, это так просто! Не смущайтесь, если вы не знаете, что это такое; мы не все инженеры, и не все мы начали возиться с двигателями V10, когда нам было 6 лет. Небольшое знание лечит большое невежество и может сэкономить вам много денег в будущем.

Фух, разглагольствования закончились. Хорошо, по твоему вопросу.

Что такое маховик? Проще говоря, маховик — это устройство в двигателе, которое помогает вашему двигателю экономить энергию вращения. Существует сложное математическое уравнение о том, сколько энергии оно хранит, основанное на пропорциях квадрата скорости вращения, но я не буду утомлять вас этим.

Чтобы сделать это еще проще, подумайте об этом так: всякий раз, когда транспортное средство замедляется или останавливается, движущиеся части внутри вашего двигателя теряют большую часть импульса. Чтобы разогнаться, не затрачивая слишком много энергии, маховик поставляет некоторую зарезервированную энергию, чтобы компенсировать потерянный импульс, когда вы замедляетесь или останавливаетесь, избавляя ваш двигатель от необходимости запуска с 0,9.0005

Хорошо, теперь, когда мы разобрались с основами, давайте немного углубимся в то, что такое маховик и что он делает для вашего автомобиля:

Что такое маховик?

Изображение пользователя Pixabay Mimzy

Так что же такое маховик на автомобилях? Что ж, маховик — это устройство в вашем автомобиле, напоминающее, ну, утяжеленное колесо. Это колесо тяжелое, обычно от 10 до 20 фунтов, и, хотя ему требуется некоторое время, чтобы начать вращаться, как только оно это делает, оно способно сохранять большое количество кинетической энергии. Эта накопленная энергия затем используется каждый раз, когда вы увеличиваете скорость двигателя, или даже при запуске автомобиля.

В более примитивных версиях маховики представляли собой огромные диски со спицами значительного диаметра и массивными металлическими ободами, главным образом потому, что инженерам в то время не хватало других компонентов двигателя, которые могли бы ускорить их транспортное средство. Однако в настоящее время, благодаря различным достижениям в области технологий, маховики не должны быть такими громоздкими; большинство маховиков в настоящее время изготавливаются либо из углеродного волокна, либо из другого композитного материала, который делает их легкими.

В механических коробках передач он называется маховиком, а в автоматических коробках передач — гибкой пластиной. Маховик обычно прикручен к коленчатому валу и расположен в задней части двигателя. Помимо того, о чем мы говорили выше, у маховика есть несколько других целей (мы рассмотрим больше функций позже):

• В автомобилях с механической коробкой передач маховик служит фрикционной поверхностью сцепления. Поскольку маховик прикреплен болтами к нажимному диску сцепления, диск сцепления зажат между ними, обеспечивая рычаг.
• То же самое для автомобилей с автоматической коробкой передач, где гибкая пластина прикручена к гидротрансформатору.
• Зубчатое кольцо на внешней кромке маховика помогает стартеру запустить двигатель. Относительно большой диаметр маховика дает стартеру больше рычагов для запуска двигателя.
• Для более крупных и тяжелых маховиков требуется большее усилие, чтобы заставить их вращаться, и в некоторых случаях это может привести к отставанию более легких автомобилей, но в более крупных автомобилях это действительно может помочь вашему двигателю работать лучше. Более тяжелый маховик означает, что он может накапливать больше энергии при наращивании импульса, позволяя вашему двигателю более плавно переключаться на более высоких оборотах.

Как работают маховики?

Изображение пользователя Pixabay Hansbenn

Но как маховик хранит всю эту энергию? Подумайте об этом так: маховики, по сути, похожи на большие механические батареи. Обычная батарея будет хранить энергию в виде химических веществ, таких как хлорид цинка или диоксид магния. В механической батарее, такой как маховик, он хранит энергию в виде вращения (или, если вы хотите быть научным, кинетической энергии).

Чем быстрее вращается маховик или чем выше его момент инерции (то есть он тяжелее), тем больше энергии он может запасти. Конечно, учитывая два варианта: раскрутить его быстро или сделать его тяжелым, лучше раскрутить его быстро: увеличение массы или веса маховика может принести больше вреда, чем пользы, потому что требуется больше энергии, чтобы раскрутить его до скорости, при которой он может эффективно хранить массу. Да, более тяжелый маховик производит вдвое больше энергии, чем более легкий маховик, если они вращаются с одинаковой скоростью: однако более легкий маховик может производить в четыре раза больше энергии, чем более тяжелый маховик, если вы вращаете более легкий маховик быстрее.

Вот почему гоночные и спортивные автомобили имеют более легкие маховики: более легкий маховик означает его компактность, что снижает общий вес автомобиля, что, в свою очередь, увеличивает время его разгона. Высокоскоростные и легкие маховики — то, что нужно, если вам нужны высокие скорости без потери импульса.

Теперь, я чувствую, что должен упомянуть об этом, но нет, вы НЕ МОЖЕТЕ использовать маховик для увеличения скорости. Вы могли бы теоретически попробовать , ведь это свободная страна, но будьте осторожны: у маховиков есть определенный «предел» скорости, при котором материал устройства уже не может выдержать инерцию и воздействующую на него энергию, и оно разлетается вдребезги. , и этот «предел» будет достигнут задолго до того, как вы сможете разогнать его до скорости, при которой он сможет оказать существенное влияние на общую производительность вашего автомобиля. Так что, пожалуйста, даже не пытайтесь.

Но для чего нужны маховики?

Изображение от пользователя Pixabay ArtisticOperations

Итак, теперь, когда у нас есть общее представление о том, что такое маховик и как он работает, давайте поговорим о его важнейших функциях в автомобиле. Ранее мы говорили о некоторых целях маховика, от запуска двигателей до более плавной передачи, но есть еще несколько, о которых стоит упомянуть, не говоря уже о том, чтобы углубиться в вещи, которые мы обсуждали ранее, так что вот функции маховика в автомобиле:

Запуск двигателя

Изображение пользователя Pixabay Free-Photos

Спицы, окружающие внешний обод маховика, помогают стартеру более эффективно запускать двигатель. Стартер использует небольшую шестерню, называемую шестерней Bendix, которая соединяется с маховиком при повороте ключа в замке зажигания. Затем стартер и шестерня Bendix вращают маховик, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал, который, в свою очередь, запускает цикл сжатия, запускающий двигатель. Как только двигатель полностью запущен, шестерня Bendix отсоединяется, позволяя маховику вращаться и набирать инерцию.

Сглаживание оборотов двигателя

GIF через Giphy

Чтобы понять, как ваш маховик помогает сглаживать обороты двигателя, давайте поговорим о том, как ваш автомобиль создает скорость: когда двигатель набирает обороты, крошечные процессы сгорания внутри двигателя толкают поршни вверх и вниз. , создавая энергию. Затем эта энергия преобразуется коленчатым валом во вращательное движение для вашего двигателя. К сожалению, поскольку мощность генерируется только два или четыре раза (в зависимости от количества цилиндров в вашем двигателе) за один оборот двигателя, передача энергии от поршня к коленчатому валу в лучшем случае происходит очень скачкообразно.

Введите маховик. Поскольку он постоянно вращается, он обеспечивает достаточную инерцию коленчатого вала между срабатываниями поршня, поддерживая постоянное и плавное вращение коленчатого вала.

Балансировка двигателя

GIF через Gfycat

Из-за того, как поршни расположены в современных двигателях, т. быть нестабильным во время работы.

Однако веса маховика достаточно, чтобы остановить любое движение двигателя из стороны в сторону, когда он совершает обороты. Это уравновешивает и стабилизирует двигатель, удерживая его на опоре, что, в свою очередь, снижает общую вибрацию двигателя.

Снижает нагрузку на трансмиссию автомобиля.

Поскольку двигатель стабилизирован и его работа поддерживается плавной, маховик также служит для снижения нагрузки на трансмиссию вашего автомобиля. Маховик ограничивает степень износа соединений между осью и трансмиссией, сохраняя устойчивость всех компонентов и двигаясь только в том направлении, в котором они должны двигаться.

Детали, типы, функции, области применения и [PDF]

Из этой статьи вы узнаете , что такое маховик? Как это работает? его детали , функции и типы маховика. Подробно объясняется с диаграммами , а также загрузите pdf файл этой статьи в конце.

Маховик и типы

Что такое маховик?

Маховик представляет собой довольно тяжелое стальное колесо, прикрепленное к заднему концу коленчатого вала. Размер маховика зависит от количества цилиндров и конструкции двигателя.

Поток мощности от цилиндров двигателя неровный. Хотя импульсы мощности в многоцилиндровом двигателе перекрывают друг друга, чтобы обеспечить достаточно равномерный поток мощности. Однако требуется дополнительное выравнивание импульсов мощности. Делается это маховиком.

Детали маховика

Детали маховика:

1. Корпус маховика
2. Пружины
3. Планетарное колесо
4. Осевой подшипник скольжения
5. Радиальный подшипник скольжения
6. Зубчатый венец
7. Стопорное отверстие
8. Опорный диск
9. Скользящий башмак маховика
10. Крышка маховика

маховик. Маховик — это часть двигателя, которая вращается и передает мощность генератору.

2. Пружины

Маховик состоит из двухфазно согнутых параллельно пружин. Внешняя дуга регулируется для подъема пружины при работающем двигателе. Мягкая внешняя дуговая пружина служит только для улучшения неопределенного диапазона резонансных частот.

3. Планетарное колесо

Планетарное колесо состоит из множества планетарных шестерен, закрепленных на кронштейне маховика. Когда кронштейн маховика приводится в действие винтом и вращается, зацепление с внешним зубчатым венцом создает составное движение, состоящее из оборотов и поворотов каждого планетарного механизма.

4. Осевой и радиальный подшипник скольжения

В то время как осевой подшипник служит только для компенсации веса, дисбаланс или паразитные радиальные силы, создаваемые двигателем или генератором, должны компенсироваться
радиальные подшипники.

5. Зубчатый венец

Зубчатый венец установлен на внешнем диаметре маховика. Крепится он к маховику обычно с помощью посадки с натягом, которую производят путем нагревания зубчатого венца. Таким образом, тепловое расширение позволяет разместить его вокруг маховика.

6. Опорный диск

Как следует из названия, опорный диск крепится внутри маховика для поддержки двухфазных изогнутых пружин и других компонентов маховика.

7. Башмак скольжения маховика

Башмаки скольжения предпочтительно имеют выпуклую радиальную внешнюю часть, опирающуюся на внутреннюю стенку маховика. В этой области они предпочтительно изготавливаются так, чтобы они способствовали скольжению и подвергались минимальному износу.

8. Крышка маховика

Крышка маховика обычно изготавливается из хрома. Этот хромированный кожух маховика предотвратит попадание пыли во внутренние функции маховика, из-за чего он плохо работает.

Функции маховика

Чтобы лучше понять, как работает маховик, возьмем в качестве примера четырехтактный одноцилиндровый двигатель. Бывают случаи, когда вырабатывается больше энергии, чем в другое время. Это имеет тенденцию заставлять коленчатый вал ускоряться, а затем замедляться.

Freepic.com

Двигатель развивает мощность только во время рабочего такта. Он поглощает мощность во время трех других тактов, чтобы выбрасывать выхлопные газы, подавать новый заряд в цилиндр и сжимать этот заряд.

Таким образом, во время рабочего такта двигатель имеет тенденцию ускоряться, а во время остальных трех тактов — замедляться. Инерция маховика стремится поддерживать его работу с постоянной скоростью. Когда двигатель стремится увеличить скорость, маховик сопротивляется этому.

Маховик сопротивляется, когда двигатель замедляется. Таким образом, маховик поглощает энергию, когда двигатель пытается разогнаться, и отдает ее, когда двигатель пытается замедлиться, поддерживая скорость двигателя почти постоянной.

В многоцилиндровом двигателе маховик действует таким же образом, чтобы еще больше сглаживать пики и спады потока мощности от двигателя.

Маховик также используется как часть механизма сцепления и гидропривода. Внешний край маховика имеет кованые зубья, которые входят в зацепление с шестерней с электроприводом при проворачивании двигателя для его запуска.

Types of Flywheel

Following are the types of flywheel used in vehicle:

1. Solid disc flywheel
2. Rimmed flywheel
3. High-velocity flywheel
4. Low-velocity flywheel

1.

Solid Disc Flywheel

Массивный дисковый маховик представляет собой тип маховика. Он используется в молотилке с одним маховиком, выполненным из чугуна. Цельнодисковый маховик оснащен ступицей маховика и диском.

При расчете цельнодискового маховика в качестве входных данных используются различные параметры. Сюда входят размеры сплошного дискового маховика. Также рассчитываются результирующие функциональные значения.

2. Ободной маховик

Ободной маховик взорвется при гораздо меньшей скорости вращения, чем сплошное дисковое колесо того же веса и диаметра. Для минимального веса и высокой емкости накопления энергии маховик может быть выполнен из высокопрочной стали и выполнен в виде конического диска с утолщением в центре.

3. Высокоскоростной маховик

В этих типах маховиков скорость высокоскоростного маховика составляет от 30000 до 80000 об/мин. Это также может быть отрегулировано до 100 000 об / мин.

Имеют подшипники на магнитной подушке и требуют минимального обслуживания. Они имеют небольшой вес по сравнению с низкоскоростным маховиком в зависимости от размера / емкости. Они дороже низкоскоростного маховика.

4. Низкоскоростный маховик

В маховиках этих типов скорость низкоскоростного маховика составляет 10000 об/мин. Они тяжелее и громоздче, чем высокоскоростные маховики.

Они требуют периодического обслуживания и не используют подшипники на магнитной подушке. Для их установки требуется специальная бетонная конструкция, способная выдержать ее вес. Они более доступны по цене, чем высокоскоростные маховики.

Материалы, используемые для изготовления маховика

Маховик изготавливается из различных материалов в зависимости от их применения. Чугунный маховик используется в старых паровозах. Маховики, используемые в двигателе автомобиля, обычно изготавливаются из литого или чугуна с шаровидным графитом, стали или алюминия.

Маховики также из высокопрочной стали. Композитный маховик предназначен для использования в системах накопления энергии и торможения транспортных средств. Мощность маховика определяется максимальным количеством энергии, которое он может хранить на единицу нагрузки.

Обычные проблемы маховика

Следующие приводятся разломы, которые происходят, когда маховик дефектный:

1. Перетаскивание сцепления
2. Ссказывание сцепления
3. СОГЛАВНОЕ ЗАПЛАЦИЯ
4. СЛУЖИТЕЛЬНА
5. ПЕДИЧЕСКИ

   В этом случае сцепление полностью не отключается. Это вызовет разную степень шлифования шестерен при переключении передач.

   Более того, он может вообще не включить первую передачу при старте с места. Эта проблема связана не только с маховиком, но и с подшипником или втулкой маховика или коленчатого вала.

   2. Пробуксовка сцепления

   Эта проблема возникает, когда передачи автоматически переключаются во время движения. Из-за него шестерня может проскальзывать. Это происходит, когда мощность не передается на колеса, что приводит к отказу сцепления.

   Проскальзывающее сцепление со временем также изнашивает маховик. Прижимная пластина может вызвать внезапный скрежещущий звук. Другие части маховика в узле сцепления будут нагреваться. Это приведет к изгибам и даже трещинам.

   3. Запах гари

   При выходе из строя сцепления появляется запах гари. Это вызвано неисправным маховиком или неквалифицированным оператором.

   Поверхность сцепления изготовлена ​​из материалов, предназначенных для снижения уровня шума, издаваемого сцеплением во время работы. Это производит слишком много тепла из-за трения, когда облицовка не работает должным образом.

   4. Вибрация сцепления

   Это происходит, когда сцепление с трудом включается. Когда сцепление схватывается, оно проскальзывает вдоль маховика и несколько раз отрывается от маховика. При отпускании это похоже на заикание или вибрацию.

   Скрип сцепления часто бывает на любой передаче при трогании с места. Эту неисправность бывает трудно распознать из-за дефекта диска сцепления, нажимного диска или выжимных подшипников. Эти детали также могут быть сломаны, деформированы или загрязнены маслом.

   5. Вибрация педали сцепления

   Вы могли заметить, что педаль сцепления или пол автомобиля вибрируют при повреждении маховика. Это связано с тем, что пружинные опоры маховика прогнулись. Скажем вам, что пружинный механизм снижает вибрацию, вызванную использованием сцепления.

   Применение маховика

   Его назначение — сгладить выработку мощности источника энергии. Возьмем, к примеру, маховик, используемый в поршневых двигателях, потому что активный крутящий момент от отдельных поршней нарушается.

   Маховик обычно применяется в системах накопления энергии для поддержания энергии в системе в виде энергии вращения.

   Обеспечение энергией по тарифам, превышающим мощность источника энергии. Это делается путем получения энергии в маховике с течением времени. Затем быстро выпускайте его со скоростью, превышающей возможности источника энергии.

   Полезен для управления настройкой механической системы, гироскопа и цикла реакции. Маховик используется с моторизованным генератором для накопления энергии. Большую часть времени маховик используется в ветряных турбинах и двигателях автомобилей.

   Используется в электромобилях для увеличения скорости и в крупных электрических сетях для защиты от засоров. Кроме того, маховик используется в прогрессивных двигательных установках локомотивов и в технологических транспортных автобусах.

   Преимущества и недостатки маховика

   Преимущества

   1. Общая стоимость маховика меньше.
   2. У них больший срок службы.
   3. Используя маховик, вы можете увеличить вместимость.
   4. Требует меньше обслуживания и имеет меньшие тепловые потери.
   5. Маховик безопасен, надежен и энергоэффективен.
   6. Он прост в эксплуатации и требует высокой плотности энергии.

   Недостатки

   1. Основным недостатком маховика является то, что он требует много места.
   2. Они довольно дороги в производстве.
   3. Строительные материалы всегда имеют предел.

   Упаковка

   Маховик является важной частью двигателя. Без маховика двигатель теряет часть оборотов, продолжающих обороты коленвала, поэтому он нужен. Теперь я надеюсь, что вы узнали о маховике, его различных частях и типах.

   Если у вас есть вопросы или сомнения по поводу этой статьи, вы можете задать их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, то, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.

   Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях. это бесплатно.

   Адрес электронной почты

   Загрузить PDF-файл этой статьи:

   Загрузить PDF-файл

   Подробнее Детали двигателей, подобные этой:

   1. Какие бывают камеры сгорания и головки цилиндров?
   2. Какова функция свечи зажигания в двигателе? Типы, детали, работа и (PDF)

   Каталожные номера:

   1. Почему важен маховик – Carthrottle.com
   2. Симптомы неисправности маховика – itstillruns.com

   Часто задаваемые вопросы

   Что такое маховик?

   Маховик представляет собой тяжелое стальное колесо, соединенное с задним концом коленчатого вала. Размер маховика зависит от количества цилиндров и конструкции двигателя.

   Какова функция маховика?

   Чтобы лучше понять, как работает маховик, возьмем в качестве примера четырехтактный одноцилиндровый двигатель. Бывают случаи, когда вырабатывается больше энергии, чем в другое время. Это имеет тенденцию заставлять коленчатый вал ускоряться, а затем замедляться.

   Из каких частей состоит маховик?

   Маховик в основном состоит из таких частей, как корпус маховика, пружины, планетарное колесо, осевой подшипник скольжения, радиальный подшипник скольжения, зубчатый венец, стопорное отверстие, опорный диск, скользящий башмак маховика и крышка маховика.

   Каково применение маховика?

   Предназначен для сглаживания выработки мощности источника энергии. Возьмем, к примеру, маховик, используемый в поршневых двигателях, поскольку крутящий момент распределяется между отдельными поршнями.