Всё про маховик двигателя

Идея использовать в простейших механизмах большое вращающееся колесо, чтобы уравновешивать рывки при движении, пришла людям еще очень давно и использовалась, например, в механизмах мельницы или гончарного круга, а затем и в паровых машинах. Изначально в автомобильных двигателях маховик использовали с этой же целью: уравновесить колебания коленвала. Однако сейчас маховик выполняет сразу несколько задач.

 

Функции маховика ДВС

Маховик устанавливается на коленвал двигателя и располагается с наружной части двигателя. Таким образом, он конструктивно связан и непосредственно с ДВС, со сцеплением и коробкой передач.

В конструкции двигателя маховик выполняет сразу несколько функций:
1. Демпфирование крутильных колебаний, возникающих во время работы двигателя. Чем лучше маховик гасит вибрацию, тем меньше нагрузка на трансмиссию и тем дольше ее срок службы.

 

Гашение колебаний двухмассовым маховиком

2. Передача момента вращения от коленвала на сцепление. Ведомый диск сцепления соединяется с фрикционной поверхностью маховика.

Маховик с корзиной сцепления

3. Передача момента вращения на коленвал от стартера. При запуске двигателя стартер входит в зацепление с зубчатым колесом маховика для раскрутки коленвала.

4. Маховик аккумулирует часть энергии вращения и создает инерцию, препятствующую остановке двигателя. Без такой инерционной «подпитки» мотор просто остановился бы в тот момент, когда поршни доходят до мертвых точек.

Вибрация маховика зависит от работы двигателя

Таким образом нехитрый, в принципе, механизм оказался незаменимым в супер-современных автомобилях. Единственное, что менялось на протяжении лет, это конструкция самого маховика.

 

Конструкция маховика

Конструкция двухмассового маховика

Различают сплошные (обычные), двухмассовые и облегченные маховики. У каждого из видов есть свои плюсы и минусы.

• Сплошной или обычный маховик – конструкция предыдущего поколения, представляющая собой диск из чугунного сплава, на который по окружности напрессован стальной зубчатый венец. Такие маховики использовались, когда двигатели были еще «медленными» и не развивали такой мощности, как сейчас. Их основной плюс – элементарная конструкция, в которой практически нечему ломаться. Да и цена ниже, чем на более современные модели. Но на мощном двигателе простой маховик неэффективен и дает чрезмерную нагрузку на трансмиссию. Даже диски сцепления с демпфирующими пружинами не гасят колебания коленвала на старте и холостом ходу так эффективно, как это требуется. Тем не менее, многие автолюбители специально устанавливают сплошные маховики вместо двухмассовых, считая это более экономным вариантом.

Сплошной маховик

 

• Двухмассовый маховик (он же демпферный, ZMS, DMF, Dual Mass Flywheel) – современная разработка, направленная на максимальное гашение всех нежелательных колебаний коленвала на мощных двигателях с МКПП, облегчение переключения передач и уменьшение шума двигателя. Он состоит из двух дисков, соединенных через радиальный и упорный подшипники скольжения. Один диск является частью коленвала, а второй – частью сцепления. Между дисками расположен пружинно-демпферный механизм, гасящий колебания и защищающий коробку передач от вибрационных нагрузок. В двухмассовых маховиках используются пружины двух типов: менее жесткие поглощают энергию при умеренных колебаниях, а более жесткие задействуются при больших нагрузках. В отличие от пружин в диске сцепления, дуговые пружины маховика имеют большую длину и энергоемкость, что позволяет фрикционному диску маховика отклоняться (поворачиваться) в обе стороны на угол до 100 градусов относительно состояния покоя.

Варианты размещения пружин

Последняя модель – двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний. Внутри маховика устанавливается центробежный маятник, который убирает остаточные колебания после дуговых пружин.

Виды двухмассовых маховиков:
1. Двухрядный с дополнительным внутренним контуром.
2. С маятниковым адаптивным демпфером.
3. С адаптивным увеличением трения, для небольших и средних ДВС.
4. С непосредственным отбором мощности, для двухдискового сцепления, гибридного привода и вариаторов.

 

• Облегченный маховик – идея, пришедшая из автоспорта. Как понятно из названия, он имеет меньший вес по сравнению с обычным маховиком (примерно на 1,5 кг), а значит, отбирает чуть меньше мощности двигателя. Конструкция облегченного маховика представляет собой один диск с отверстиями ближе к наружному краю. Исследования показали, что облегчать внутреннюю часть маховика бессмысленно: вырезы ближе к оси вращения не влияют на экономию энергии, зато ослабляют всю конструкцию. И наоборот, уменьшение веса и толщины наружной части мало сказывается на прочности, но заметно повышает отдачу мощности мотора (на 5% и выше). Такие маховики используются в профессиональном автоспорте и любительском тюнинге, когда переделываются практически все узлы автомобиля.

 

Эксплуатация маховика и возможные неисправности

Любой маховик, будь то простой или двухмассовый, элемент достаточно надежный и при правильной эксплуатации служит столько же, сколько сам двигатель. Производители заявляют ресурс 350 тыс. км и более.

Основное слабое место всех маховиков – зубчатый венец, который со временем изнашивается. Зубцы могут стираться или обламываться, в результате чего при старте слышен характерный скрежет. Зубчатый венец – деталь съемная, и в случае необходимости можно купить новый и установить на место изношенного. Ресурс этой детали составляет примерно 200 тыс. км, но может сократиться из-за неисправности стартера. При замене зубчатого венца маховик демонтируют и для установки на место после ремонта используют новые крепежные болты.

Сам маховик повреждается чаще всего при неправильной эксплуатации автомобиля. В частности, основными проблемами, вынуждающими автовладельца менять маховик, является критический перегрев, появление трещин и износ фрикционной поверхности, перегрев и утечка консистентной смазки внутри двухмассового маховика, поломка дуговых пружин. Подшипники оси маховика выходят из строя крайне редко и могут считаться достаточно надежным элементом.

Перегревается маховик из-за неисправного сцепления, при пробуксовке ведомого диска, и от многократных циклов нагрева-охлаждения металл ослабевает и растрескивается. Перегрев может привести и к деформации диска, что проявляется сильной вибрацией и «биением» сцепления на определенных оборотах. Однократный перегрев (например, прижог ведомым диском, после чего сцепление заменили) без трещин и деформаций не влияет на работоспособность маховика.

Износ поверхности маховика тоже связан с работой сцепления: изношенный диск трет заклепками маховик, и отремонтировать это уже никак нельзя, нужна только замена.

Помимо проблем со смежными узлами, частой причиной выхода из строя маховика является манера вождения: длительная езда на низких оборотах двигателя (чем ниже обороты, тем сильней вибрация коленвала), особенно с грузом или прицепом, частые остановки с глушением двигателя.

Специалисты рекомендуют стартовать и глушить двигатель с выжатой педалью сцепления.

Техобслуживание маховика как такового не проводится. Его осматривают при замене диска сцепления, обращая внимание на состояние зубчатого венца и фрикционной поверхности. Если видимых повреждений и признаков некорректной работы нет, маховик можно использовать дальше. Основные правила эксплуатации – нормальное использование сцепления и коробки передач без ненужных нагрузок, а также своевременное обслуживание смежных узлов. Тогда маховик, цена которого далеко не низкая, будет служить верой и правдой в течение длительного времени.

 

Можно ли ремонтировать и восстанавливать маховик?

Заманчивая перспектива: вместо дорогостоящей замены – в разы более дешевый ремонт, «полностью восстанавливающий» характеристики маховика. Речь обычно идет о двухмассовых конструкциях, которые достаточно дорого стоят. Однако, к сожалению, ремонт не всегда дает тот результат, на который рассчитывает покупатель.

Например, после проточки изношенной фрикционной поверхности маховик теряет заводскую прочность и может в любой момент просто лопнуть от нагрузки. Подшипники, пружины и прочие запчасти ни один производитель не продает отдельно, так что остается только догадываться, чем именно «восстанавливали» эти детали. Такое восстановление могут сделать перед продажей автомобиля, чтобы в первое время новый владелец не имел проблем со сцеплением. А что будет дальше – продавца не беспокоит.

 

Напоследок нужно отметить, что двухмассовые маховики имеют достаточно большой ресурс, но, в отличие от обычных, не выдерживают постоянных больших нагрузок. Если автомобиль используется для поездок на работу и дачу, двухмассовый маховик будет оптимальным вариантом, обеспечивающим комфорт и сохранность коробки передач.

 

О том, как выбрать новый маховик и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».

 

Маховик

Маховик — не слишком сложная по своему устройству деталь двигателя, решающая сложные задачи

Двигатель

Маховик – одна из важнейших деталей двигателя. Он выполняет сразу несколько функций. С помощью маховика осуществляется запуск двигателя. Благодаря этой детали двигатель соединяется с трансмиссией. Маховик является ведущим диском сцепления – через него крутящий момент от двигателя передается к коробке передач. Кроме того, маховик нужен для равномерного вращения коленвала двигателя.

Устройство и принцип работы маховика

Маховик представляет собой диск диаметром от тридцати до сорока сантиметров. Торец диска – зубчатый. Благодаря этому, он может сцепляться при помощи шестерней с валом стартера, что позволяет раскручивать коленвал двигателя при его запуске.

Двухмассовый маховик лишен главного преимущества обычного маховика — простоты конструкции. Поэтому некоторые производители отказываются ставить двухмассовые маховики на свои автомобили

Маховик крепится на конце коленчатого вала двигателя. С другой стороны маховик соединяется при помощи болтов с корзиной сцепления.

Принцип работы маховика можно легко понять, если посмотреть на игрушечный волчок. Как волчок раскручивается от руки, так и маховик начинает крутиться за счет вращения коленчатого вала. То, как долго волчок крутится, по сути, и есть запас энергии. Если в случае с игрушкой энергия растрачивается впустую, пока волчок не остановится, то  маховик эту энергию отдает обратно, помогая крутиться коленвалу.

Маховики разных конструкций

По конструкции все маховики можно разделить на три группы: сплошные, двухмассовые и облегченные.

В автомобилях чаще всего применяется сплошной маховик, который представляет собой чугунный диск со стальным зубчатым венцом на внешней поверхности. Именно он и поворачивает коленчатый вал при запуске стартера.

Маховик, применяющийся в автомобилях с АКПП упрощен до предела. По сути, его функция — служить шестерней, которую крутит бендикс стартера во время запуска двигателя

Еще одна система, которая широко применяется в автомобилях, — это двухмассовый (или демпферный) маховик, который служит не только для гашения вибрации, но и для борьбы с крутильными колебаниями коленвала.

Наконец, облегченный маховик – это прерогатива тюнингованных автомобилей и автомобилей с АКПП. Уже из его названия понятно, что основное достоинство такого маховика – сниженный вес. Масса маховика перераспределяется к краям диска, за счет чего он становится легче, в среднем, на 1,5 кг, за счет чего уменьшается инерция. Отдача двигателя при этом повышается примерно на 5%. В случае автомобилей с АКПП применение облегченного маховика обосновано тем, что часть веса добавляют присоединенные к нему вращающиеся детали, и, прежде всего, гидротрансформатор. 

Устройство двухмассового маховика

На устройстве двухмассового (демпферного) маховика стоит остановиться поподробнее. Такой маховик представляет собой два соединенных диска, между которыми находится пружинно-демпферное устройство. Пружина принимает на себя все вибрации и позволяет избавить трансмиссию от ненужных крутильных колебаний.

Двухмассовый маховик позволяет гасить вибрации и колебания, возникающие при вращении коленвала, снижать уровень шумов, уменьшать износ синхронизаторов, а также защищать трансмиссии от перегрузки. Кроме того, применение двухмассового маховика облегчает переключение передач. При этом из-за активной работы двухмассового маховика быстрее изнашивается пружинно-демпферная система, вследствие чего ее основной элемент, дуговая пружина, может выйти из строя и потребовать ремонта. Это и есть основной недостаток демпферного маховика, который не позволяет применять его на всех современных двигателях.

Сборка и установка маховика — ЭнергоТехСтрой, Челябинск

Маховик Т-170

Сборка маховика

Нагрейте венец 12 (см. рис. 61) маховика до 373 К (100 °С) и, не давая венцу остыть, посадите его на маховик 10, сместив при посадке отверстия маховика относительно отверстий венца на величину не менее одного диаметра отверстия. Просверлите в ободе маховика через отверстия венца десять новых отверстий на глубину не более 53 мм, нарежьте на них резьбу МШ-6Н глубиной не менее 45 мм.

Для крепления венца используйте старые резьбовые отверстия в маховике. В этом случае перед посадкой венца вверните в маховик направляющую шпильку с наружным диаметром 10 мм, обеспечивающую при сборке совпадение отверстий венца и маховика.

Закрепите венец на маховике десятью болтами с пятью замковыми пластинами 11. Для плотного прилегания венца к боковой поверхности маховика допускается.»при затяжке болтов обстукивать венец медным молотком. Допустимый зазор между боковой поверхностью венца и маховиком не более 0,08 мм. Отогните концы замковых пластин на грани головок болтов после их затяжки.

Установите в отверстия маховика сухарики 6, наденьте замковые пластины 5 и закрепите сухарики гайками. Неперпендикулярность поверхностей С сухариков относительно поверхности маховика не более 0,1 мм на длине 20 мм. Отогните концы замковых пластин на грани гаек после их затяжки.

Установка маховика

Установите в выточку маховика цапфу 9. Заведите маховик 10 с цапфой 9 в кожух 14 с помощью подъемного приспособления и установите, их на фланец коленчатого вала 16. Совместите отверстия маховика и цапфы с резьбовыми отверстиями во фланце коленчатого вала и закрепите маховик на фланце шестью болтами 7 с тремя замковыми пластинами 8. Затяните болты крепления маховика, момент 245… 325 Н.м (25 … 33 кгс.м), и отогните концы замковых пластин на грани головок болтов. При установке маховика пользуйтесь направляющей шпилькой, ввернутой в резьбовое отверстие фланца коленчатого вала.

При установке маховика метки, сделанные на маховике, цапфе и фланце коленчатого вала при разборке, должны быть совмещены. Если же при снятии маховика метки сделаны не были, то маховик должен быть установлен на фланце коленчатого вала так, чтобы при положении поршня первого цилиндра в в.м.т. метка на наружной цилиндрической поверхности маховика «ВМТ 1-4Ц» совпадала с острием указателя 2, укрепленного на кожухе маховика.

В случае, когда дизель установлен на тракторе, метка «ВМТ 1-4Ц» на торце маховика должна совпадать со стрелкой на кожухе муфты сцепления. Проверьте радиальное и торцовое биения маховика, которые должны быть не более 0,3 мм.

Приводная шестерня вала редуктора пускового двигателя при включении и выключении должна легко передвигаться вдоль зубьев венца маховика. Боковой зазор между зубьями венца маховика и. приводной шестерни допускается в пределах 0,2… 1,0 мм. После сборки и установки маховика окончательно закрепите указатель 2, установите крышку 4 с прокладкой 3 и закрепите болтами.

Крепление маховиков — Энциклопедия по машиностроению XXL

Запрессовка болтов крепления маховика в отверстия фланца коленчатого вала Доставка блока и коленчатого вала к моечной машине Завинчивание пробок коленчатого вала Шплинтовка пробок  [c.21]

Наиболее распространены следующие способы крепления маховика или шкива на валу на конусе и шпонке (рис. 431, а), на цилиндрической шейке при помощи призматической (рис. 431, б) или клиновой (рис. 431, в) шпонки, на фланце вала (рис. 431, г).  [c.473]

Однако более распространено крепление маховика на фланце вала (см. рис. 431, г). Маховик в этом случае центрируют на ци-  [c.475]

Однако в целом конструкция является мало надёжной, так как наряду с деталями, имеющими весьма большой запас прочности (например коленчатый вал, картер), ряд деталей сделаны весьма ненадёжными и сложными (например конструкция привода к вентиляторам и топливным насосам, крепление маховика и т. п.).  [c.211]

Отверстия для крепления маховиков болтами на фланце вала выполняются по 2-му классу точности.  [c.518]

Если при модернизации шпиндель не заменяется, то для крепления маховика на переднем конце используется промежуточный фланец. Если шпиндель заменяется новым, то фланец для крепления  [c.615]

Фиг. 39. крепление маховика на переходном фланце  [c.615]

Для улучшения вибрационных характеристик в насосах ЦВН-8 применена зубчатая муфта с торсионом для передачи крутящего момента от двигателя к насосу и новое крепление маховика (рис. 1.5).  [c.11]

Опыт эксплуатации насосов с новым креплением маховика и зубчатой соединительной муфтой с торсионом доказал правильность принятого решения. Вибрационные характеристики насосов ЦВН-8 лучше вибрационных характеристик насосов ЦВН-7 во всех режимах работы установки.  [c.11]

Причины неравномерности хода машины. Маховик, его назначение, действие и применяемый материал. Число маховиков. Крепление маховика на валу. Составные части маховика. Понятие о степени неравномерности. Понятие о балансировке маховика.  [c.619]

Коленчатый вал 23 воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый крутящий момент на трансмиссию автомобиля. От коленчатого вала приводятся различные механизмы и агрегаты двигателя (механизм газораспределения, масляный насос и др.). Коленчатые валы изготовляют ковкой из легированных сталей или. литьем из высококачественных чугунов. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 12, 16, 18, 21, с помощью которых вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя шатунные шейки 3, 13, к которым присоединяются нижние головки шатунов щеки, соединяющие шатунные и коренные шейки и образующие кривошипы 19 вала противовесы 20, служащие для разгрузки подшипников от центробежных сил неуравновешенных масс передняя часть вала, на которой крепятся ведущая шестерня 22 привода механизма газораспределения, шкив 24 ременной передачи и храповик 1 для проворачивания вала вручную задняя часть 17 вала, заканчивающаяся фланцем для крепления маховика 15. Маховик уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала, накапливает энергию во время такта рабочего хода, необходимую для вращения вала в течение подготовительных тактов, и выводит детали кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная маховиком, облегчает пуск двигателя и обеспечивает плавное трогание автомобиля с места. Маховик обычно отлива-  [c.28]

Крепление маховиков на верхнем конце шпинделя показано на черт. 343, 344. Допускается расклепка конца шпинделя для арматуры малых проходов (черт. 345) или стопорение винтом (черт. 346).  [c.162]

Недостатком рассмотренной системы является необходимость выноса маховика из внутреннего пространства спутника. Кроме того, консольное крепление маховика по отношению к корпусу аппарата приводит к дополнительным вибрациям и ускоренному износу его подшипников.  [c.178]

Для двигателей ВАЗ при установке маховика на коленчатый вал необходимо, чтобы метка (конусообразная лунка) около обода находилась против оси шатунной шейки четвертого Цилиндра, затем заблокировать фиксатором маховик и прикрепить его болтами к фланцу коленчатого вала. На двигателе МеМЗ-245 необходимо совместить отверстия на маховике и фланце коленчатого вала (одно отверстие на фланце коленчатого вала и маховика смещено). На двигателе УЗАМ-331.10 под болты крепления маховика установить три стопорные пластины (по одной на два болта), концы которых загнуть после затяжки болтов.  [c.211]

На рис. 110 показана схема компоновки сборочного цеха на базе толкающего конвейера. Конвейер 2, проходя фронт участков 25 механической обработки деталей двигателя и участков прессовой обработки 24, сварки 23 и окраски 22, обслуживаемых своим конвейером 21, забирает готовые изделия и транспортирует их на склад 1, в котором тележки с изделиями отцепляются от конвейера и накапливаются на отдельных ветках конвейера, создавая тем самым необходимый задел изделий перед сборкой. Далее по сигналам, поступающим с рабочих мест сборки узлов, конвейер забирает тележки с нужными для сборки изделиями и транспортирует их в сборочный цех, адресуя каждое изделие на соответствующее рабочее место. Для сборки коленчатого вала применена своя механизированная линия 3, в которой на коленчатый вал устанавливаются трубки, заглушки, маслоотражатель и запрессовываются зубчатое колесо и штифты для крепления маховика.  [c.231]

Износ отверстий в фланце вала под болты крепления маховика 10-15 Развертывание  [c.259]

Наиболее часто встречающимися в конструкциях способами крепления маховика или шкива ка валу являются на конусе и шпонке (фиг. 429, а), на фланце болтами (фиг. 429, б) и на ци-  [c.493]

Коленчатый вал 1 (рис. 9) предназначен для восприятия усилия от шатунов и передачи крутящего момента на трансмиссию автомобиля. Изготовлен он из высокоуглеродистой стали и имеет четыре коренных и три шатунных шейки, соединенных между собой шестью щеками. На заднем конце имеется фланец для крепления маховика. Шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 120°. Коренные и шатунные шейки обрабатываются с высокой точностью и подвергаются поверхностной закалке токами высокой частоты.  [c.23]

Коленчатый вал изготовлен из стали. Он имеет четыре коренных и шесть шатунных шеек. Шейки вала подвергаются точной механической обработке и поверхностной закалке токами высокой частоты. Шатунные шейки расположены под углом 120° друг к другу. Шейки вала снабжены противовесами. На заднем конце вала имеется фланец для крепления маховика. На переднем конце крепятся распределительная шестерня, шкив для привода вентилятора и храповик для пусковой рукоятки. Для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверлены каналы. Коленчатый вал балансируется в сборе с маховиком и сцеплением. Во избежание нарушения балансировки при разборке на маховике и кожухе сцепления нанесены метки О , которые должны совпадать. Крепится коленчатый вал на четырех коренных подшипниках.  [c.29]

Износ отверстия под болты крепления маховика 14,06  [c.258]

Изношенные отверстия под болты крепления маховика восстанавливают развертыванием их в сборе с маховиком под один из двух ремонтных размеров (014,25+° ° или 014,50+° мм), одинаковых для всех отверстий.  [c.260]

Изношенные отверстия под болты крепления маховика до 0 более  [c.183]

Сверление всех масляных каналов, сверление отверстий и нарезание резьб на фланце для крепления маховика, растачивание гнезда в торце заднего конца вала под подшипник, обновление центров, фрезерование лысок и шпоночной канавки (оп. 5) производятся на двух 52-позицнонных автоматических линиях. Каждая линия состоит из двух участков по шести агрегатных станков в каждом.  [c.390]

Такие сборочные единицы, как задвижки, вентили, клйпаны, изображают на чертежах в закрытом положении, краны — в открытом. При этом, чтобы не закрывать особенности конструкции механизма, маховики и рукоятки вычерчивают только на главном изображении, вторую проекцию (вид сверху) выносят на свободное поле чертежа (черт. 349, поз. 8). Наиболее распространенное крепление маховиков на верхнем конце шпинделя приведено на черт.  [c.158]

Скорость устойчивого стационарного вращения системы с жестко установленным маховиком может быть как угодно велика при росте /с, а у системы с подпружиненным маховиком она всегда ограничена величинами или (aji причем o)i I MlI для I + А — J — В область устойчивости стационарного дрижения (по сравнению со случаем жесткого крепления). Этот факт является отражением общей закономерности упругие аффекты действуют дестабилизирующим образом на стационарные движения.  [c.29]

Новый тип крепления маховика к валу электродвигателя позволил повысить долговечность узла, в результате чего были исключены частые остановки агрегата и его подбалансировка после ремонтов.  [c.11]

Маховик на вал устанавливают в соответствии с требованиями чертежной документации, при этом вал электродвигателя фиксируют от вертикального перемещения верхним приспособлением для центрирования ротора. Гайки крепления маховика следует затягивать с последовательным контролем торцового биения маховика по поверхносга, близкой к наружному диаметру. Торцовое биение замеряют индикаторами, установленными в специальном приспособлении при проворачивании ротора валопово-ротным устройством. Показание индикаторов фиксируется через каждые 45. Торцовое биение определяется как алгебраическая сумма или разность показаний индикатора в двух диаметрально противоположных точках. Измеренное биение должно быть не более 0,1 мм. Гайки крепления маховика затягивают с моментом А/ =300-ь400 Нм.  [c.54]

Вибрация э юктродви- Плохая центровка валов насосного агрегата, биение вала, втулок подшипников, завышенный зазор в направляющих подшипниках, неудовлетворительная балансировка ротора, ослабление крепежа крепления маховика, электродвигателя корпусных деталей насоса, попадание масла, воды на маховик, оре-шлшенное биение зеркала пята Износ сегментов направляющих подшипников, деформация сердечника ротора, изгиб вала, неудовлетворительная балансировка ротора, витковое замыкание в статоре  [c.113]

Существует еще целый ряд причин, способных вызвать стук коленчатого вала увеличенный зазор между шейками и вкладышами коренных подшипников, несоос-ность или овальность коренных шеек, ослабление крепления маховика на коленчатом валу и др.  [c.30]

Рис. IX. 13. Крепление маховиков на щпинделе а — гайкой с шайбой при ступице с квадратным призматическим отверстием б — то же при ступице с пирамидальным отверстием в — пшонкой при ступице с цилиндрическим отверстием

Маховики. Спосх)бы крепления маховиков на шпинделе показаны на рис. IX. 13. Для арматуры малых проходов вместо крепления гайки допускается расклепка. Чугунные маховики по ГОСТ 5260 — 75 изготовляются трех типов тип 1 — плоский с волнистым ободом тип 2 — плоский с круглым ободом тип 3 — вогнутый с волнистым ободом. Маховики типов  [c.385]

Чрезмерный зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала Ослабле ше затяжки болтов крепления маховика к коленчатому валу  [c.80]

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и пбредает создаваемый на нем крутящий момент трансмиссии автомобиля. От коленчатого вала приводятся в работу различные механизмы двигателя (механизм газораспределения, масляный насос и др.). Коленчатые валы изготовляют ковкой из легированных сталей или литьем из высококачественных чугунов. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 29, 12, 24 и 19, на которых вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя шатунные шейки 3, 13 (третья и четвертая шейки на рис. 19 не обозначены), к которым присоединяются нижние головки шатунов щёки 25, соединяющие шатунные и коренные шейки и образующие с шатунными шейками кривошипы вала противовесы 28 и 17, служащие для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил неуравновешенных масс передняя часть 32 вала, на которой крепятся ведущая шестерня 31 привода механизма газораспределения, шкив 33 ременной передачи и храповик 1 для проворачивания вала вручную задняя часть 20 вала, заканчивающаяся фланцем для крепления маховика 18.  [c.36]

Сравнительно чаще встречается способ крепления маховика на фланце (Вала (ф,иг. 429, б). Маховик в этом случае центрируют на цили-ндрлческой поверхности фланца, который входит в выточку с зазором, определяемым обычно скользящей посадкой, и крепят болтами, плотно входящими в отверстия фланца (плотная посадка) и с небольщим зазором, 0,04—0,1 мм, в отверстия маховика. Ступица маховика должна плотно прилегать к торцу фланца вала. Зазор в стыке более 0,05 мм здесь недопустим.  [c.494]

ШКИВ ременной передачи 2 — гайка крепления переднего противовеса 3 шайбй зa fкoвaя 4 — маслоотражатель передний 5 — вкладыш подтип ника верхний 6 — полукольцо подшипника 7 — маслоотражатель задний 8 — болт крепления маховика 9 — маховик в сборе 10 — вкладыш подшип ника нижний II — шпонка сегментная 12 — шестерня привода распредели тельного вала 13 — противовес передний  [c.207]

Так, например, в коленчатом валу двигателя в результате деформаций от действующих нагрузок и неравномерного износа шеек могут иметь место такие дефекты, как несоосность (взаимное биение) коренных шеек, непараллельность коренных и шатунных шеек, неперпендпкулярность фланца крепления маховика к оси коленчатого вала, изменение радиуса кривошипа.  [c.68]

I — нл иб вала — износ наружной поверхности фланца . 4-биение торцевой поверхности фланца 4 — износ маслосгонных канавок . 5 — износ отверстия под подшипник 6 — износ отверстий под болты крепления маховика 7 — износ коренных и шатунных шеек в износ шейки под шестерню и ступицу шкива 9 — износ шпоночной канавки по ширине 10 — увеличение длины передней коренной шейки И — увеличение длины шатунных шеек  [c.182]

---

Маховик, назначение и принцип работы

Есть в конструкции каждого современного автомобиля деталь, которая, несмотря на кажущуюся простоту, играет критически важную роль в работе силовой установки и всего ТС в целом. 

Речь идет о маховике, внешне похожем на обычный диск, обладающий, правда, внушительным весом. Что такое маховик, каково его предназначение, а также каковы признаки неисправности этого элемента конструкции – об этом пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.

Назначение и принцип работы маховика

Читайте также: Карданный вал для привода задних колес

Маховик двигателя – это литой, отлично сбалансированный тяжелый диск, выполненный из чугуна и имеющий на кромке стальные зубья, которые предназначены для сцепления со стартером. Называются они венцом маховика или зубчатым венцом. 

Деталь, ставшая темой этой статьи, служит для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. В том случае, если КПП механическая, на маховике находится корзина сцепления, а если речь идет об авто с «автоматом», на нем крепится гидротрансформатор. 

Как уже говорилось выше, маховик – деталь крупная, непосредственное влияние на ее точный вес оказывает мощность движка и число цилиндров. Данный элемент конструкции призван накоплять энергию, поступающую от коленвала, и создавать при этом требуемую инерцию. 

Из 4-хтактов двигателя внутреннего сгорания полезное действие, то есть рабочий ход, выполняет лишь один. Все остальные такты выполняются по инерции, а для этого как раз необходим маховик, который крепится на конце коленчатого вала. 

Опишем роль маховика конкретнее:

• Плавная работа силовой установки.
• Передача крутящего момента.
• Нормальное функционирование сцепления.
• Запуск мотора. Для этого надо, чтобы крутящий момент передался на упомянутый нами выше зубчатый венец.

Когда сжатие достигло требуемого показателя, крутящий момент поступает на второй диск. Продуманная конструкция подавляет значительные колебания от силового агрегата и тем самым заметно снижает нагрузку на трансмиссию. 

Разновидности маховиков

Сейчас используется 3 вида комплектующих: 

•  сплошной;
•  облегченный;
•  двухмассовый.

Согласно другой классификации, детали подразделяют на два вида – одно- и двухмассовые. Поговорим о них более подробно. 

Одномассовые

Одномассовый маховик представляет собой цельнолитое изделие, характеризующееся простотой конструкции. Оно получило наиболее широкое распространение благодаря высокой надежности и доступности с финансовой точки зрения. 

Центральную часть детали занимает диск размером около 30-40 см, посередине находится отверстие – посадочное место для монтажа. Это посадочное место выполнено в виде ступицы с крупным отверстием по центру и более мелкими по всей окружности для максимально надежной фиксации с помощью болтов. 

На наружной стороне предусмотрено место для монтажа сцепления и т.н. контактная кольцевая площадка. Внешняя сторона окружности – это множество стальных зубцов, полученных методом прессования.

Именно одномассовые маховики используются в автомобилях чаще всего по причине их дешевизны, однако значительным недостатком этих моделей является неспособность в должной мере погасить крутильные колебания. 

Двухмассовые

Этот вид маховиков используется в автомобилях, оснащенных мощными моторами. С конструкционной точки зрения они представляют собой два диска, расположенных в одном корпусе и приходящих в зацепление посредством демпфирующей системы.

Двухмассовый маховик еще называют демпферным, т.к. между дисками, соединенными подшипником, находится пружинная система, наличие которой исключило необходимость привлечения демпфирующего устройства на том диске сцепления, который является ведомым. Передача крутящего момента происходит с небольшой задержкой, что позволяет минимизировать толчки и вибрации.

По сравнению с одномассовыми у двухмассовых маховиков есть целый ряд плюсов:

•  подавление колебаний и толчков;
•  обеспечивают более удобное и легкое переключение передач;
•  продлевают срок службы синхронизаторов и уменьшают износ трансмиссии;
•  способствуют экономии топлива. 

Что касается недостатков двухмассовых маховиков, то они сводятся к более высокой цене и определенным сложностям в процессе обслуживания. Также эти детали не любят езды на низких оборотах двигателя и боятся перегрева. 

Облегченные

Как правило, такие варианты устанавливают во время проведения тюнинга авто. Они отличаются небольшим весом, который способствует повышению производительности мотора и снижению инерции. 

Машина становится динамичнее, чутко отзывается на педаль акселератора, но важно помнить о том, что использование такого маховика возможно лишь с учетом показателей мотора, а ставить его следует в комплексе с другими работами по совершенствованию технических показателей силовой установки.

В числе неоспоримых достоинств подобной конструкции следует упомянуть устранение проблемы неравномерного вращения коленвала на минимальных оборотах, способность сделать силовую установку меньшей в плане объема и легче без малейшего ущерба ее мощности.

Неполадки и способы их устранения

Деталь, которой посвящен наш сегодняшний разговор, испытывает серьезные нагрузки, поэтому со временем она приходит в негодность и деформируется. В одномассовых моделях чаще всего из строя выходит венец, который в процессе продолжительной эксплуатации попросту разрушается. 

Отвечая на вопрос о том, как снять маховик, отметим, что делается это механическим способом, а вот когда нужно установить новую деталь, ее нагревают, заменив при этом не только комплектующую, но и болты-фиксаторы. 

В том случае, если на поверхности появились трещины, или же разломался сам диск, выполнить ремонт маховика невозможно – его придется полностью заменить. 

Наиболее распространенными признаками неисправности одномассового диска являются:

•  проблемы с работой сцепления;
•  двигатель запускается с трудом и не с первого раза;
•  во время езды наблюдаются сильные вибрации, шумы и прочие посторонние звуки.  

Двухмассовые модели характеризуются поломками, устранить которые будет куда сложнее. Речь идет о выходе из строя либо полном разрушении пружин, об износе подшипников и прочих деталей, часто подвергаемых трению. 

О том, что этот элемент конструкции пришел в негодность, свидетельствуют вибрации в момент запуска двигателя (появляются толчки, которые передаются на КПП и отчетливо ощущаются, если положить ладонь на рычаг).

Когда мотор работает на холостых, появляется стук, при разгоне ощущаются вибрации, а при переключении скоростей – толчки. Теоретически двухмассовый маховик поддается ремонту, но в реальности его чаще всего меняют.

Заключение

Как следует из всего, изложенного выше, можно сделать вывод о том, что маховик – это важнейшая деталь силовой установки и трансмиссии, от которой напрямую зависит работоспособность транспортного средства, а также комфорт и безопасность езды.

Двухмассовый маховик двигателя

Поиск запроса «маховик» по информационным материалам

3.4. Коленчатый вал и маховик

3.4. Коленчатый вал и маховик

---

---

3.4. Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал, воспринимая усилия от шатунов, связанных с поршнями, передает эти усилия через маховик на силовую передачу автомобиля.

Коленчатый вал (рис. 33) имеет: четыре или шесть (по числу цилиндров однорядного двигателя) цилиндрических шлифованных шеек 1, называемых шатунными, так как к ним присоединяются нижние головки шатунов; несколько (по числу опорных подшипников) цилиндрических шлифованных шеек 2, называемых коренными; щеки 4, соединяющие шейки, и противовесы 3.

Рис. 33 — Коленчатые валы двигателей:
а — М-20; б — ГАЗ-51; 1 — шатунные шейки; 2 — коренные шейки; 3 — противовесы; 4 — щеки; 5 — фланец.

Назначение противовесов — уменьшить на коренные подшипники нагрузки от действия центробежных сил, возникающих в кривошипно-шатунном механизме при вращении коленчатого вала.

На переднем конце коленчатого вала, называемом носком, расположены шестерня 24 (см. рис. 26) для привода распределительного вала двигателя, шкив 22 для ремня вентилятора и храповик 25 для пусковой рукоятки. На другом конце — хвостовике вала — имеется фланец 5 (рис. 33) для крепления маховика. Для того чтобы масло не вытекало из крайних подшипников, на хвостовике и на носке коленчатого вала устанавливаются маслозащитные приспособления (маслоотражающие кольца и фланцы, сальники) или нарезается маслосгонная резьба.

Коленчатые валы четырехцилиндровых двигателей опираются на три, четыре или пять коренных подшипников, а валы шестицилиндровых двигателей — чаще всего на четыре или семь подшипников.

Маховик уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала и выводит кривошипы и поршни из мертвых точек. Кроме того, маховик, обладая большими массой и инерцией, облегчает запуск двигателя и трогание автомобиля с места.

При запуске двигателя маховик выходит из состояния покоя под действием внешней силы и начинает медленно вращаться вместе с коленчатым валом. При воспламенении рабочей смеси маховик, имея большую массу, ослабляет рывок, получаемый коленчатым валом от поршня в момент повышения давления в цилиндре. Вращаясь, маховик, стремясь сохранить приобретенную скорость движения, обеспечивает до некоторой степени одинаковую скорость вращения коленчатого вала и во время вспышек, и в периоды между ними.

Вес маховика зависит от числа цилиндров. Чем больше цилиндров в двигателе, тем меньше вес маховика и назначение его сводится главным образом к обеспечению плавной работы двигателя на малых оборотах.

Размеры маховика в основном определяются величиной механизма сцепления, через которое передается крутящий момент на остальные агрегаты силовой передачи. К маховику крепится зубчатый венец, с которым сцепляется при запуске двигателя шестерня пускового электродвигателя (стартера).

Маховик крепится обычно к фланцу 5 (рис. 33) коленчатого вала болтами. Маховик помещается в чугунном картере 15 (см. рис. 28), привертываемом болтами к задней части картера двигателя и закрываемом снизу съемной крышкой 14 из листовой стали.

---

---

Коленчатый вал и маховик двигателя

Коленвал двигателя ЯМЗ изготавливается из стали методом горячей объемной штамповки. Шейки вала термообработаны (закалка токами высокой частоты). Вал имеет три шатунные шейки и четыре коренные опоры. В шатунных шейках выполнены закрытые полости, в которых масло дополнительно очищается центробежными силами. Полости соединяются с каналами коренных шеек.

На щеках коленвала устанавливаются противовесы, которые уравновешивают двигатель, разгружают коренные подшипники от сил инерции возвратно-поступательного движения шатунов и поршней и от неуравновешенных центробежных сил. Также система уравновешивания дополняется двумя выносными массами. Одна представляет собой прилив на маховике, другая – противовес, располагающийся на переднем конце колевала.

Фиксация вала по оси осуществляется за счет четырех бронзовых полуколец, которые устанавливаются в выточки задней коренной опоры. Для исключения проворачивания нижние полукольца пазами входят в штифты, которые запрессованы в крышке заднего коренного подшипника.

Для уплотнения носка и хвостовика коленчатого вала применены резиновые самоподвижные манжеты.

Типоразмер коленчатого вала определяется его маркировкой (например, 236Н-1005015-У). Маркировка наносится на пятой щеке коленчатого вала.

Маховик литой, изготавливается серого чугуна. Маховик маркируется в выемке отливки на нерабочей поверхности.

Виды устанавливаемых на двигатели ЯМЗ-236 маховиков:

1. Маховик для двигателей диафрагменного однодискового сцепления (236-1005115-К, 236-1005115-Н).

2. Маховик для двигателей двухдискового сцепления (236-1005115-Ж, 236-1005115-Л).

Указанные маховики в сборе с зубчатыми венцами невзаимозаменямы между собой.

К коленчатому валу маховик крепится болтами. Под болты установлена единая для всех стальная пластина с высокой твердостью. Момент затяжки болтов 235…255 Н*м предотвращает самоотворачивание. Точная фиксация маховика относительно шеек коленвала обеспечивается двумя штифтами. Маркированные отверстия на пластине и на маховике должны совпадать со смещенным штифтом на коленвале. Смещенный штифт располагается в плоскости первого кривошипа. Маркировка в виде точки на пластине должна быть с наружной стороны.

№	Каталожный номер	Наименование
1	310040-П29	Болт
2	201-1005066	Шайба
3	236-1005061-Б	Шкив
4	236-1005055	Гайка кольцевая
5	236-1005056-А	Шайба замковая
6	236-1005043	Маслоотражатель передний
7	236-1005015-Е	Вал коленчатый с противовесами в сборе
10	236-1005009-Д2	Вал коленчатый в сборе
11	236-1000102-В2	Вкладыши коренных подшипников 110 мм
11	236-1000102-В2-Р1	Вкладыши коренных подшипников 109,75
11	236-1000102-В2-Р2	Вкладыши коренных подшипников 109,50
11	236-1000102-В2-РЗ	Вкладыши коренных подшипников 109,25
11	236-1000102-В2-Р4	Вкладыши коренных подшипников 109 мм
11	236-1000102-В2-Р5	Вкладыши коренных подшипников 108,75
11	236-1000102-В2-Р6	Вкладыши коренных подшипников 108,50
12	236-1000104-В2-Р1	Вкладыши шатунных подшипников 87,75
12	236-1000104-В2-Р2	Вкладыши шатунных подшипников 87,50
12	236-1000104-В2-РЗ	Вкладыши шатунных подшипников 87,25
12	236-1000104-В2-Р4	Вкладыши шатунных подшипников 87 мм
12	236-1000104-В2-Р5	Вкладыши шатунных подшипников 86,75
12	236-1000104-В2-Р6	Вкладыши шатунных подшипников 86,50
13	313933-П	Заглушка
14	236-1004058-В	Вкладыши нижней головки шатуна
15	236-1005170-В	Вкладыш подшипника коленчатого вала
16	236-1005042	Маслоотражатель задний
17	236-1005169	Штифт полукольца
18	236-1005183-Д	Полукольцо
19	236-1005129-Б	Пластина замковая левая
20	236-1005128-А	Пластина замковая правая
21	236-1005127-А	Болт крепления маховика
22	236-1005115-К2	Маховик в сборе
23	236-1005115-Ж2	Маховик в сборе
24	236-1005125-А2	Обод
24	236-1005125-Б	Обод
25	236-1005171-В	Вкладыш подшипника коленчатого вала нижний
26	312579-П29	Шайба стопорная
27	201501-П29	Болт
28	236-1005030-А	Шестерня
29	314006-П2	Шпонка сегментная
30	236-1005026-Б	Противовес передний
31	238П-1005061	Шкив

Flexplate против маховика — 3 вещи, которые вам нужно знать [самое важное]

Маховики и гибкие пластины , которые часто называют одним и тем же, имеют сходство, но совершенно разные.

1.

Маховики обычно используются на автомобилях с механической коробкой передач, а гибкие пластины используются в автомобилях с автоматической коробкой передач.

Механическая коробка передач имеет маховик, прикрепленный к коленчатому валу, и диск сцепления между нажимным диском и маховиком.

Когда кто-то нажимает на сцепление, выжимной подшипник вдавливается, что заставляет нажимной диск перестать оказывать давление на диск сцепления.

Когда это происходит, он перестает получать питание от двигателя.

Таким образом, передача переключается без повреждения трансмиссии.

Как только оператор / водитель переключает на новую передачу, отпустите педаль сцепления, тогда диск сцепления снова сможет начать получать мощность от двигателя.

Коробка автомат устраняет сцепление и скрежет.

В основном автоматизирует процесс переключения, поэтому водителю не нужно беспокоиться о переключении передач во время вождения.

Гибкая пластина установлена ​​на коленчатом валу и соединяет выход двигателя с входом преобразователя крутящего момента.

Гидротрансформаторы заменяют сцепление механической коробки передач.

Позволяет отсоединить нагрузку от источника питания.

Обычно они представляют собой тип гидравлической муфты, которая может увеличивать крутящий момент и используется для передачи крутящего момента от первичного двигателя (двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя) на вращающуюся ведомую нагрузку.Гидротрансформатор расположен между гибкой пластиной и коробкой передач.

Маховики из-за процесса трения очень толстые, сделаны из стали и такие же тяжелые, как и выглядят.

Их жизненный цикл может длиться дольше, чем у сцепления, но перед установкой нового сцепления их необходимо обновить.

Когда они действительно нуждаются в замене, обычно можно обойтись без замены послепродажного обслуживания.

2.

Гибкие пластины намного тоньше, чем маховик

Помимо зубчатого венца, который он использует для соединения со стартером (в зависимости от автомобиля и объема двигателя), они намного легче.

Это связано с гидравлической муфтой гидротрансформатора, которая исключает притирку муфты.

Более легкая и тонкая металлическая рама может изгибаться по своей главной оси — изгибаться из стороны в сторону (отсюда и название — Flexplate) — принимая движение в гидротрансформаторе при изменении скорости вращения.

Металлический каркас самой гибкой пластины будет иметь несколько отверстий, вырезанных машинным способом, внутри корпуса пластины.

Один набор отверстий будет выглядеть одинаково и предназначен для крепления к коленчатому валу.

Остальные отверстия относятся к автомобилю, настройке гидротрансформатора и потенциальному весу гибкой пластины.

Независимо от размера автомобиля, небольшого экономичного размера или большегрузного грузовика.

Если ваш автомобиль оснащен механической коробкой передач и вам необходимо нажать на сцепление для переключения передач,

Ваш автомобиль имеет маховик как часть трансмиссии. Если все, что вам нужно сделать, это включить рычаг переключения передач (D) и нажать на педаль газа, ваш автомобиль имеет гибкую пластину.

3.Стоимость ремонта и замены

Если у вас возникли проблемы с маховиком, вероятно, вам придется их заменить, но какова их стоимость?

Замена маховика может отличаться в зависимости от модели и качества,

цены порядка 35 $ и 400 $. В нашем магазине есть множество маховиков для вашего комфорта.

Это были некоторые важные факты о маховиках и гибких пластинах.

Могу ли я водить машину с треснувшим шлейфом

?

Конечно, вы можете ездить со сломанной гибкой пластиной, но она тяжелая опасно .

И звук сломанной детали ужасен, если у вас сломана гибкая пластина или маховик, вы должны немедленно обратиться к своему механику и заменить деталь.

Маховик в сравнении с гибкой пластиной | Шоссе и тяжелые запчасти

Многие люди задаются вопросом, в чем разница между маховиками и гибкими пластинами.

Хотя маховики и гибкие диски похожи, они не совпадают.Люди часто называют их одними и теми же деталями, но, хотя маховики и гибкие пластины помогают выполнить одну и ту же задачу, они делают это по-разному.

Это зависит от того, автоматическая это или механическая коробка передач.

На рынке запчастей для дизельных двигателей? Позвольте нашим сертифицированным специалистам ASE помочь вам найти подходящие детали для вашего применения!

Позвоните нам!

Для чего нужен маховик?

Маховики используются для крепления сцепления на автомобилях с механической коробкой передач.

Механическая коробка передач имеет маховик, прикрепленный к коленчатому валу, и диск сцепления между нажимным диском и маховиком. Маховик соединен непосредственно со сцеплением, позволяя передавать крутящий момент между трансмиссией и двигателем. Маховик может служить фрикционной поверхностью для контакта сцепления.

Требуется замена коленчатого вала? Ознакомьтесь с нашим руководством по установке коленчатого вала!

Myodesie. com разделяет три функции маховика: «Во-первых, благодаря своей инерции он снижает вибрацию, сглаживая рабочий ход при срабатывании каждого цилиндра.Во-вторых, это монтажная поверхность, используемая для крепления двигателя к нагрузке. В-третьих, на некоторых дизелях маховик имеет зубья шестерни по периметру, которые позволяют стартовым двигателям включаться и проворачивать дизель ».

Маховик — это тяжелое колесо, вращающееся с большим усилием. Когда он вращается на высокой скорости, он может накапливать большое количество кинетической энергии. Его работа заключается в хранении энергии вращения, обеспечивающей передачу энергии. Он обладает достаточной массой для хранения энергии, позволяющей двигателю вращаться между импульсами на холостом ходу.

Маховики различаются по размеру. Это может быть колесо большого диаметра со спицами и очень тяжелым металлическим ободом, или это может быть цилиндр меньшего диаметра, сделанный из композитного углеродного волокна, иногда со стальными ободами.

Их жизненный цикл может длиться дольше, чем у сцепления, но если вы устанавливаете новое сцепление, его необходимо будет заменить.

Признаки неисправного маховика

Есть некоторые признаки и симптомы, на которые следует обратить внимание, которые позволят вам узнать, когда необходимо заменить маховик.Вот 3 общих знака:

• Запах гари: Этот запах исходит от слишком большого количества тепла, выделяемого облицовкой сцепления. «Езда» на сцеплении во время движения вызывает запах подгоревшего тоста. Это приводит к преждевременному износу маховика.
• Пробуксовка передач: Вы заметите это во время вождения. Если трансмиссия не может переключиться на следующую передачу, она переключится на предыдущую передачу. Проскальзывание шестерни, вызванное неисправным маховиком, вызывает шлифование пластин, и водитель или механик могут обнаружить в трансмиссионной жидкости мелкие металлические стружки.
• Вибрация сцепления : Вы почувствуете это в салоне автомобиля во время движения. Обычно они вызваны отказом механизма крепления пружины на маховике и значительно снижают производительность маховика, когда водитель нажимает на сцепление.

Для чего нам нужен Flexplate?

Гибкие пластины

используются для крепления гидротрансформаторов на автомобилях с автоматической трансмиссией.

Гидротрансформаторы заменяют сцепление механической коробки передач. Гибкая пластина установлена ​​на коленчатом валу и соединяет выход двигателя с входом преобразователя крутящего момента. Гидротрансформатор расположен между гибкой пластиной и коробкой передач.

Гибкая пластина обычно представляет собой штампованный стальной диск с приваренной коронной шестерней, которая крепит преобразователь крутящего момента к задней части коленчатого вала двигателя. Гибкие пластины обычно намного тоньше и легче маховика из-за отсутствия поверхности сцепления.

Металлический каркас гибкой пластины имеет несколько отверстий с машинной вырезкой для крепления к коленчатому валу. Другие отверстия относятся к автомобилю, настройке гидротрансформатора и потенциальному весу гибкой пластины.

Хотя есть некоторые исключения, если у вашего автомобиля механическая коробка передач, вам нужен маховик, а если у вашего автомобиля автоматическая трансмиссия, вам нужна гибкая пластина.

Нужна помощь с дизельным двигателем? Наши специалисты, сертифицированные ASE, дадут вам ответы! Позвоните им по телефону 844-304-7688.Вы также можете запросить ценовое предложение онлайн!

Первоначально опубликовано 8 октября 2015 г .; Изменено: 24 сентября 2019 г.

Как маховики накапливают энергию?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 4 апреля 2021 г.

Стоп … старт … стоп … старт — это не способ привод! Каждый раз, когда вы замедляете или останавливаете автомобиль или машину, вы тратить наработанный заранее импульс, превращая его кинетическую энергию (энергия движения) в тепловую энергию в тормозах. Разве не было бы лучше, если бы вы могли как-то хранить эту энергию, когда вы остановился и вернуть его снова при следующем запуске? Это один работ, которые маховик может сделать за вас. Впервые использован в гончарные круги, которые в то время пользовались огромной популярностью в гигантских двигателях и машинах. во время промышленной революции маховики теперь возвращение во всем, от автобусов и поездов до гоночных автомобилей и мощности растения. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: Старый маховик парового двигателя в Think Tank, музее науки и промышленности в Бирмингеме, Англия.Маховик — это колесо со спицами сзади. Обратите внимание, что это в основном пустое пространство с длинными спицами и большим тяжелым ободом.

Зачем нужны маховики

Фото: Типичный маховик газоперекачивающего двигателя. Маховик — это большее из двух черных колес с тяжелым черным ободом в центре. Это один из многих увлекательных двигателей, которые вы можете увидеть в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.

Двигатели самые счастливые и самые эффективные когда они производят мощность с постоянной относительно высокой скоростью.Единственная проблема в том, что транспортные средства и машины, которыми они управляют, должны работают на самых разных скоростях и иногда необходимо полностью остановиться. Отчасти эту проблему решают муфты и шестерни. (Клатч — это механический «выключатель», который может отключить двигатель от машины это вождение, в то время как шестерня — это пара заблокированных колеса с зубьями который изменяет скорость и крутящий момент (усилие поворота) машины, поэтому он может ехать быстрее или медленнее, даже если двигатель работает с одинаковой скоростью.) Но чего не могут сделать муфты и шестерни, так это сэкономить энергию, которую вы тратите впустую. когда вы тормозите и отдаете его позже.Это работа маховика!

Что такое маховик?

Маховик — это очень тяжелое колесо, которое требуется много силы, чтобы вращаться. Это может быть большой диаметр колесо со спицами и очень тяжелым металлическим ободом, или это может быть цилиндр меньшего диаметра из чего-то вроде углеродного волокна композитный. В любом случае, это колесо, которое нужно толкать действительно сложно настроить его вращение. Так же, как маховику нужно много силы, чтобы запустить его, поэтому для его остановки требуется много силы.В виде в результате, когда он вращается на высокой скорости, он имеет тенденцию продолжайте вращаться (мы говорим, что у него большой угловой момент), что означает, что он может хранить большое количество кинетической энергии. Вы можете думать об этом как о чем-то вроде «механический аккумулятор», но он накапливает энергию в виде движения (другими словами, кинетическая энергия), а не энергия, запасенная в химическая форма внутри традиционной электрической батареи.

Маховики бывают всех форм и размеров. Законы физики (кратко объясненные в поле ниже — но вы можете пропустить их, если вам это не интересно или вы знаете про них уже) скажите что большого диаметра и тяжелых колес запасают больше энергии, чем колеса меньшего размера и лёгкости, а маховики которые вращаются быстрее, хранят гораздо больше энергии, чем те, которые вращаться медленнее.

Современные маховики немного отличаются от тех, что были популярны во время промышленной революции. Вместо широкого и тяжелого стальные колеса с еще более тяжелыми стальными ободами, маховики 21-го века, как правило, более компактные и изготовленные из углеродного волокна или композитных материалов, иногда со стальными ободами, которые работают, возможно, на четверть тяжелее.

Физика маховиков

Вещи, движущиеся по прямой линии, имеют импульс (своего рода «сила» движения) и кинетическая энергия (энергия движения) потому что у них есть масса (сколько «материала» они содержат) и скорость (насколько быстро они движутся).в таким же образом вращающиеся объекты обладают кинетической энергией, потому что у них есть то, что называется моментом инерции (сколько «хлама» они сделаны из и как они распределяются) и угловой скорости (как они быстро вращаются). Момент инерции эквивалентен массе вращающихся объектов, а угловая скорость аналогична обычной. скорость только ходит по кругу.

Так же, как кинетическая энергия объекта, движущегося по прямой линии, определяется этим уравнением:

E = ½mv2

(где m — масса, а v — скорость), поэтому эквивалент кинетической энергия вращающегося объекта дается этим:

E = ½Iω2

(где I — момент инерции, а ω — угловая скорость).

«Момент инерции» звучит ужасно абстрактно и сбивает с толку, но понять его намного проще, чем вы могли бы подумать. считать. На самом деле это означает, что с точки зрения кинетической энергии и импульса эффективная масса вращающегося объекта зависит не только от того, сколько у него фактической массы, но и от того, где эта масса расположена по отношению к точка вращается вокруг. Чем дальше от центра находится масса, тем большее влияние он оказывает на импульс и кинетическую энергию объекта — и мы количественно оцениваем это, говоря, что масса имеет более высокий момент инерции.Так что большой диаметр, легкий, со спицами маховик с очень тяжелым стальным ободом может иметь более высокий момент инерции, чем у прочного маховика гораздо меньшего размера, потому что больше его масса дальше от точки вращения.

Законы об охране природы

Законы сохранения энергии и закон сохранения импульса применяется к вращающимся объектам так же, как они применяется к объектам, движущимся по прямой линии. Так что то, что крутится с определенное количество энергии и углового момента (вращение эквивалент обычного прямолинейного количества движения) сохраняет свое угловой момент, если не сила (например, трение или сопротивление воздуха) крадет это.Этот закон называется сохранением угловой импульс.

Когда фигурист протягивает руки, некоторые из их масса находится дальше от центра их тела (точки вращения) значит, у них более высокий момент инерции. Если они быстро крутятся с вытянутыми руками, но затем внезапно подносят руки к центр, они мгновенно уменьшают свой момент инерции. Но закон сохранения углового момента говорит, что их полный угловой момент должны оставаться такими же, и это может случиться только в том случае, если они увеличат скорость вверх.Вот почему вращающийся фигурист будет вращаться быстрее, когда он прижать руки к телу (и замедлить движение, когда они снова руки).

Artwork: Если вы медленно вращаетесь (стоя на вращающемся подносе без электропитания или сидите на офисном стуле) и быстро прижимаете руки к телу, вы будете вращаться намного быстрее. Ваш момент инерции уменьшается, поэтому ваша скорость должна увеличиваться, чтобы «сохранить» ваш угловой момент (оставьте его неизменным).

Какая лучшая конструкция для маховика?

Из этих основных законов физики следует, что маховик будет накапливать больше энергии, если он имеет более высокий момент инерция (больше массы или массы, расположенной дальше от ее центра), или если он вращается с большей скоростью.А поскольку кинетическая энергия вращающийся объект (E в приведенном выше уравнении) связан с квадратом его угловой скорости (ω2), вы Вы можете видеть, что скорость имеет гораздо большее влияние, чем момент инерции. Если вы возьмете маховик с ободом из тяжелого металла и замените его на обод, который вдвое тяжелее (вдвое больше его момента инерции), он будет накапливает вдвое больше энергии, когда вращается с той же скоростью. Но если вы берете оригинальный маховик и вращаете его в два раза быстрее (вдвое больше угловая скорость), вы в четыре раза увеличите запас энергии.Вот почему конструкторы маховиков обычно стараются использовать высокоскоростные колеса. а не массивные. (Компактные, высокоскоростные маховики тоже более практично в таких вещах, как гоночные автомобили, не в последнюю очередь потому, что большие маховики имеют тенденцию добавить слишком много веса.)

Сила на маховике увеличивается с увеличением скорости, а энергия, которую может накапливать колесо, равна ограничено прочностью материала, из которого он сделан: вращать маховик слишком быстро, и вы в конечном итоге достигнете точки, где сила настолько велика, что разбивает колесо на осколки.Прочные и легкие материалы оказываются лучшими для маховиков, поскольку они могут быстрее всего вращаться без разваливается. Современные маховики обычно изготавливаются из таких материалов, как сплавы, композиты из углеродного волокна, керамика и кристаллические материалы, такие как монокристаллы кремния. Некоторые из них специально разработаны, чтобы безопасно разбиться на крошечные фрагменты, если они будут вращаться слишком быстро.

Произведения: Маховики имеют фиксированный диаметр и массу, а значит, фиксированный момент инерции — или есть? Эта гениальная система маховика 1959 года, разработанная Бертрамом Шмидтом, может складываться и раскладываться для увеличения или уменьшения запасаемой энергии.Как это работает? Приводной двигатель (зеленый, справа) приводит в движение груз (оранжевый, слева) через ось (желтый) и систему шкивов (серый). При изменении скорости оси центробежный регулятор (темно-синий) и электрическая цепь (вверху справа) включают или выключают небольшой электродвигатель (розовый), перемещая рычажный механизм (коричневый) влево или вправо, перемещая другой рычажный механизм ( синий), поэтому маховик (красный) складывается или раскладывается по мере необходимости. Из патента США 2 914 962: Система маховика Бертрама Шмидта, опубликованного 1 декабря 1959 г. , любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как маховик может сохранять свою энергию?

Фото: Маховики в конечном итоге перестают вращаться из-за трения и сопротивления воздуха, но если мы установим их на подшипники с очень низким коэффициентом трения, они сохранят свою энергию в течение нескольких дней. В этом экспериментальном маховике используется сверхпроводящий подшипник без трения, который вращается внутри вакуумной камеры, чтобы сопротивление воздуха не замедляло его. Фото любезно предоставлено Министерством энергетики США / Аргоннской национальной лабораторией.

Законы физики (точнее, первый закон движения Ньютона) говорят нам, что движущийся объект будет продолжать двигаться, если на него не действует сила.Вы могли подумать, что маховик будет вращаться вечно. Единственная проблема заключается в том, что маховики вращаются на подшипниках, поэтому, даже когда они хорошо смазаны, сила трения замедляет их. Есть еще одна проблема: поскольку маховики вращаются в воздухе, сопротивление воздуха или сопротивление также замедляют их. Современные маховики решают эти проблемы, устанавливая их на низкофрикционные подшипники и герметизированы внутри металлических цилиндров, поэтому они не теряют столько энергия на трение и сопротивление воздуха, как это делали бы традиционные маховики.Самые сложные маховики плавают на сверхпроводящих магнитах (поэтому они почти полностью вращаются без трением) и герметизированы внутри вакуумных камер (поэтому нет потерь на сопротивление воздуха).

Что делает маховик?

Фото: Типичный современный маховик даже не похож на колесо! Он состоит из вращающегося цилиндра из углеродного волокна, установленного внутри очень прочного контейнера, который предназначен для остановки любых высокоскоростных осколков в случае поломки ротора. Такие маховики имеют присоединенный электродвигатель и / или генератор, который накапливает энергию в колесе и возвращает ее позже, когда это необходимо.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Считайте что-то вроде старомодного пара тяговый двигатель — по сути, тяжелый старый трактор с приводом от паровой двигатель, который движется по дороге, а не по рельсам. Допустим, у нас есть тяговый двигатель с большим маховиком, который находится между двигателями производит мощность и колеса, которые принимают эту мощность и перемещение двигателя по дороге. Далее, допустим, маховик имеет муфты, поэтому его можно подключать или отключать от паровой двигатель, ведущие колеса или и то, и другое.Маховик может сделать три очень полезная работа для нас.

Во-первых, если паровой двигатель вырабатывает мощность с перерывами (возможно, потому, что у него только один цилиндр), маховик помогает сгладить мощность, получаемую колесами. Так что пока цилиндр двигателя может добавлять мощность на маховик каждые тридцать секунд (каждый раз, когда поршень выталкивается из цилиндра), колеса могли получать мощность от маховика на устойчивой, непрерывной скорость — и двигатель будет плавно катиться, а не дергаться в уходит и запускается (как если бы он приводился в действие непосредственно от поршня и цилиндр).

Во-вторых, маховик может использоваться для замедления автомобиль, как тормоз, но тормоз, поглощающий энергию автомобиля вместо того, чтобы тратить его как обычный тормоз. Предположим, вы ведете тяга двигателя по улице, и вы внезапно хотите остановиться. Ты может отключить паровой двигатель с помощью сцепления, так что транспортное средство начал бы замедляться. При этом энергия будет передаваться от транспортного средства к маховику, который будет набирать скорость и удерживать спиннинг. Затем вы можете отключить маховик, чтобы автомобиль полностью прекратить.В следующий раз, когда вы снова отправитесь в путь, вы воспользуетесь сцеплением, чтобы повторно подсоедините маховик к ведущим колесам, чтобы маховик отдайте двигателю большую часть поглощенной им во время торможения.

В-третьих, маховик может использоваться для временного дополнительная мощность, когда двигатель не может производить достаточно. Предположим, вы хотите догнать медленно движущуюся лошадь и телегу. Допустим, маховик вращается в течение некоторого времени, но в настоящее время не подключен ни к одному из них двигатель или колеса. Когда вы снова подключаете его к колесам, он как второй двигатель, обеспечивающий дополнительную мощность.Это только работает однако временно, потому что энергия, которую вы подаете на колеса, должна потеряться от маховика, что приведет к его замедлению.

Краткая история маховиков

Древние маховики

Вы можете возразить, что маховики — одно из старейших изобретений: самые ранние колеса были сделаны из тяжелого камня или цельного дерева и, поскольку они обладали высоким моментом инерции, работали как маховики независимо от того, предназначались они для этого или нет. Гончарный круг (возможно, самая старая из существующих форм круга — даже старше, чем круги используется при транспортировке) полагается на то, что его поворотный стол будет прочным и тяжелым (или с тяжелым ободом), поэтому он имеет высокий момент инерции, который заставляет его вращаться сам по себе пока вы лепите сверху глину руками. Водяные колеса, которые производят энергию из рек и ручьев, также имеют форму маховиков, с прочными, но легкими спицами и очень тяжелыми ободами, поэтому они продолжают вращаться с постоянной скоростью и питание мельниц на постоянной скорости. Такие водяные колеса стали популярными со времен Римской империи.

Фото: Гидравлические колеса используют простой принцип маховика для поддержания постоянной скорости вращения. Это модель подводного водяного колеса (приводимого в движение рекой, протекающей под ним).

Маховики промышленной революции

Самые известные маховики времен Промышленного Revolution и используются в таких вещах, как заводские паровые двигатели и тяговые двигатели. Присмотритесь практически к любой заводской машине из 18-го или 19-го века, и вы увидите огромный маховик где-то в механизм. Поскольку маховики часто бывают очень большими и вращаются с большой скоростью скорости, их тяжелые диски должны выдерживать экстремальные нагрузки. Они тоже должны быть выполнены с высокой точностью, так как даже если они немного разбалансированы, они будут слишком сильно раскачиваться и дестабилизировать все, что к ним прикреплено к. Широкая доступность чугуна и стали во время Промышленная революция сделала возможным создание качественных, высоких прецизионные маховики, которые сыграли жизненно важную роль в обеспечении работы двигателей и машин плавно и качественно.

После работ таких пионеров электричества XIX века, как Томас Эдисон, электроэнергия вскоре стала широко доступны для управления заводскими машинами, которым больше не нужны маховики для сглаживания неустойчивости, угольные паровые машины. Между тем, дорожные транспортные средства, корабли, поезда и самолеты использовали двигатели внутреннего сгорания, работающие от бензин, дизельное топливо и керосин.Маховики обычно были большими и тяжелыми и не было места внутри чего-то вроде автомобильного двигателя или корабля, не говоря уже о самолете. В результате технология маховиков несколько упала на на обочине по мере развития 20-го века.

Современные маховики

С середины 20 века интерес к маховикам снова поднялся, в основном потому, что людей стало больше обеспокоены ценами на топливо и воздействием на окружающую среду используя их; имеет смысл экономить энергию — и маховики очень хороши в этом. Примерно с 1950-х годов европейские производители автобусов такие как M.A.N. и Mercedes-Benz экспериментировали с технология маховика в транспортных средствах, известных как гиробусы. Основная идея — установить тяжелый стальной маховик (диаметром около 60 см или пару футов, вращающийся со скоростью около 10 000 об / мин). между задним двигателем автобуса и задней осью, поэтому он действует как мост между двигателем и колеса. Когда автобус тормозит, маховик работает как рекуперативный тормоз, поглощение кинетической энергии и замедление транспортного средства.Когда автобус снова заводится, маховик возвращается его энергия передается в трансмиссию, экономя большую часть энергии торможения, которая в противном случае были потрачены впустую. Современная железная дорога и в поездах метро также широко используются рекуперативные тормоза с маховиком, что может дать общую экономию энергии примерно на треть или больше. Некоторые производители электромобилей предложили использовать сверхбыстрые вращающиеся маховики. в качестве накопителей энергии вместо батарей. Одним из больших преимуществ этого является то, что маховики потенциально может прослужить в течение всего срока службы автомобиля, в отличие от аккумуляторов, которые могут потребуется очень дорогая замена примерно через десять лет.

Фото: Современный маховик, разработанный НАСА для использования в космосе. Обратите внимание, как серебристый центр колеса в основном это пустое пространство и спицы, а масса колеса сосредоточена вокруг обода. Это дает колесо то, что известен как высокий момент инерции (более подробно поясняется ниже) и позволяет ему накапливать больше энергии. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

За последние несколько лет болиды Формулы-1 также использовали маховики, но больше для увеличения мощности, чем для экономии энергии.Технология называется KERS (Kinetic Energy Система восстановления) и состоит из очень компактного маховика с очень высокой скоростью вращения. (вращается со скоростью 64000 об / мин), которая поглощает энергию, которая обычно теряется в виде тепла при торможении. Водитель может нажмите переключатель на рулевом колесе, чтобы маховик временно взаимодействует с трансмиссией автомобиля, обеспечивая кратковременный прирост скорости при для разгона требуется дополнительная мощность. С таким скоростным маховиком, соображения безопасности становятся чрезвычайно важными; маховик установлен внутри сверхпрочного контейнера из углеродного волокна, чтобы он не повредил драйвер, если он взорвется.(В некоторых формах KERS используются электродвигатели, генераторы, и аккумуляторы для хранения энергии вместо маховиков, аналогично гибридным автомобилям.)

Фото: ультрасовременный маховик G6, разработанный НАСА, может накапливать и выделять кинетическую энергию в течение трехчасовой период. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Так же, как маховики — в виде водяные колеса — играли важную роль в попытках человека использовать энергии, поэтому они возвращаются в современное производство электроэнергии. Один трудностей с силовыми установками (а тем более с формы возобновляемой энергии, такие как энергия ветра и солнца) заключается в том, что они не обязательно производить электричество постоянно или таким образом, чтобы точно соответствует росту и падению спроса в течение день. Связанная с этим проблема заключается в том, что производить электричество намного проще, чем его производить. стоит хранить его в больших количествах. Маховики предлагают решение это. Иногда, когда предложения электроэнергии больше, чем спроса (например, ночью или в выходные) электростанции могут кормить их избыток энергии в огромные маховики, которые будут хранить ее в течение периоды от минут до часов и время от времени отпускайте его снова пиковой потребности.На трех заводах в Нью-Йорке, Массачусетсе и Пенсильвании. Компания Beacon Power первой использовала маховики для накопления энергии до 20 мегаватт для удовлетворения временных пиков потребления энергии. потребность. Они также используются в таких местах, как компьютерные центры обработки данных, чтобы обеспечивать аварийное, резервное питание на случай отключения электроэнергии.

Достоинства и недостатки маховиков

Маховики — это относительно простая технология с множество плюсов по сравнению с конкурентами, такими как аккумуляторные батареи: с точки зрения начальной стоимости и текущих обслуживание, они обходятся дешевле, служат примерно в 10 раз дольше (Есть еще много работающих маховиков, начиная с Industrial Revolution), экологически безопасны (не производят выбросов углекислого газа и не содержат опасных химикатов, вызывающих загрязнение), работают практически в любом климате и очень быстро набирают обороты. (в отличие, например, от батарей, для зарядки которых может потребоваться много часов).Они также чрезвычайно эффективен (может быть, 80 процентов или более) и занимает меньше пространство, чем батареи или другие формы хранения энергии (например, накачанные водохранилища).

Фото: Маховики — отличная альтернатива батареям. Здесь маховик (справа) используется для хранения электроэнергии, вырабатываемой солнечной панелью. Электричество от панели приводит в действие электродвигатель / генератор, который раскручивает маховик до нужной скорости. Когда требуется электричество, маховик приводит в действие генератор и снова производит электричество.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL

Самый большой минус маховиков (конечно что касается транспортных средств) — это вес, который они добавляют. Полная Формула 1 KERS система маховика (включая необходимый контейнер, гидравлику и электронные системы управления) около 25 кг к массе автомобиля, что является значительной дополнительной нагрузкой. Другая проблема (особенно для гонщиков Формулы 1) в том, что большое тяжелое колесо вращение внутри движущегося автомобиля будет действовать как гироскоп, сопротивляться изменениям в своем направлении и потенциально влиять на управляемость автомобиля (хотя есть разные решения, включая установку маховиков на карданы, как корабельный компас).А дальнейшая трудность заключается в огромных напряжениях и деформациях, которые маховики опыт, когда они вращаются с чрезвычайно высокой скоростью, что может вызвать их разбить и взорвать на осколки. Это действует как ограничение на насколько быстро могут вращаться маховики и, следовательно, сколько энергии они можно хранить. В то время как традиционные колеса делались из стали и вращались на открытом воздухе современные чаще используют высокоэффективные композиты или керамика и быть запечатанными внутри контейнеров, что делает возможны более высокие скорости и энергия без ущерба для безопасности.

Как работает маховик? — Его функция и принцип работы

Маховик — это не что иное, как тяжелое механическое устройство, прикрепленное к валу для хранения избыточной энергии вращения. Он действует как вращающийся резервуар, в котором накапливается энергия; когда он доступен в изобилии, и выпускать, когда он больше всего нужен, так же, как аккумулятор. Он имеет значительный вес по отношению к коленчатому валу в сборе; и, таким образом, помогает поддерживать скорость вращения с сопротивлением крутящему моменту. Обычно они устанавливаются в системах с переменной нагрузкой и колеблющимся крутящим моментом; как в двигателе внутреннего сгорания.

Из-за большого веса маховик имеет очень большую инерцию, что приводит к его смещению; остаются на той же скорости независимо от противостоящих сил. Энергия, накопленная в этих маховиках, пропорциональна квадрату их скорости вращения. К маховику прилагается крутящий момент для накопления энергии вращения и при необходимости; энергия высвобождается из маховика в виде крутящего момента, приложенного к механической нагрузке. Таким образом, он увеличивает свою скорость вращения, накапливая энергию, и ослабляет, высвобождая ее.

Вы можете понять его применение в повседневной жизни на простом примере.Вспомните свою детскую игрушку, в которую вы играли, теряя пол для бега. Такие маленькие автомобили — простые примеры маховика в действии; механическая энергия накапливается в их маховике при трении о пол, которую они затем высвобождают после освобождения. Некоторые другие примеры маховиков в повседневной жизни — автомобильные двигатели, швейные машины и ручные соковыжималки из сахарного тростника.

Что такое маховик и его типы

Маховик существует с самого начала промышленной революции.Тогда это было чисто механическое, с колесом, прикрепленным к оси; это не сильно изменится, правда? В наши дни маховик представляет собой более сложную конструкцию, расположенную на одной стороне вала; для передачи энергии к двигателю / источнику и от него. Они больше не ограничиваются простыми машинами и двигателями, но используются во многих других приложениях. Например, в электросетях для регулирования частоты, в рельсах для рекуперации транзитной энергии и добычи полезных ископаемых; для хранения ненужной энергии, снижая общий расход топлива.

Его работу можно резюмировать и понять с помощью следующего уравнения физики: крутящий момент на оси вращения = I.α . Когда тело свободно вращается на фиксированной оси; тогда требуется крутящий момент «t», чтобы изменить его движение с угловым ускорением «a». Тогда требуемый крутящий момент пропорционален его угловому ускорению; и дается произведением его момента инерции и углового ускорения. Подробнее о принципе его работы мы поговорим позже в этом посте.

По массе это может быть одно- или двухмассовый маховик. Одномассовая постройка дешевле; умеренно гасит вибрацию двигателя и может выдерживать большую теплоемкость.Они изготовлены из литой стали и не имеют ничего общего между собой и узлом сцепления. Одномассовая конструкция маховиков многоцелевого назначения; такие как накопление энергии, гашение вибрации и рекуперация энергии.

С другой стороны, конструкция с двойной массой сделана специально для гашения вибрации и шума. У них есть пружина между двумя маховиками в качестве демпфера. Оба маховика могут двигаться независимо друг от друга в пределах фиксированного предела. Эти конструкции дороги и подвержены повреждениям при высоких температурах или грубом использовании.

Почему в двигателе I.C. используются маховики

Я считаю, что все мы понимаем основы того, как работает двигатель I.C. Для тех, кто этого не делает; Двигатель внутреннего сгорания (I. C) — это тип теплового двигателя, в котором топливо сжигается в замкнутом пространстве, называемом камерой сгорания. Обычно это роторные или поршневые двигатели с поршневым узлом. Внезапное расширение дымовых газов после сгорания перемещает поршень вниз; которые, в свою очередь, вращают коленчатый вал и, наконец, вал автомобиля / выходной вал.

В четырехтактном двигателе сгорание происходило только один раз за каждые четыре цикла; при этом каждые два цикла в двухтактном двигателе. Таким образом, мощность доступна только на один цикл; это не означает, что двигатель должен работать в течение одного цикла в двух- и четырехтактном двигателе. В этом случае маховик пригодится, поскольку он постоянно обеспечивает питание коленчатого вала; удерживая двигатель в движении. Маховик соединен непосредственно с концом коленчатого вала; поддержание постоянной мощности и ориентации двигателя.

Таким образом, маховики помогают обеспечить стабильную подачу мощности в одноцилиндровом двигателе. Но многоцилиндровые двигатели могут быть рассчитаны на стабильную подачу мощности; И все же у нас есть маховики в этом двигателе. Но почему? В многоцилиндровом двигателе они используются для контроля вибрации двигателя; уравновесить коленчатый вал; Обеспечьте правильное направление вращения и при необходимости проверните двигатель. Многоцилиндровые двигатели имеют равномерный выходной крутящий момент, поэтому для них требуются легкие маховики меньшего размера; которые складываются в ускорение двигателя.

Принцип работы

Крутящий момент четырехтактного двигателя для разного положения кривошипа положителен только для рабочего хода.Как мы обсуждали ранее; Двигатель I.C. вырабатывает мощность только во время рабочего такта. На диаграмме крутящего момента мы можем видеть это; во время всасывания возникает отрицательный вращающий момент из-за давления в баллоне менее 1 атмосферы.

Аналогичным образом энергия отбирается от коленчатого вала и маховика для работы с газами; что приводит к гораздо более высокому отрицательному поворотному моменту. Затем во время рабочего такта мы видим всплеск положительного крутящего момента; из-за увеличивающегося давления дымовых газов.В то время как во время такта выпуска дымовые газы выпускаются за счет воздействия на газ; что приводит к отрицательному поворотному моменту.

Из приведенного графика крутящего момента; можно ясно видеть, что создаваемый крутящий момент / крутящий момент намного больше, чем средний крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода создается дополнительный крутящий момент; которые необходимо сохранить, а затем высвободить с помощью маховиков. Энергия, запасаемая маховиком с очень тонким ободом и массой «m», может быть выражена следующим образом: —

E = 1/2 X I ω ²

Где «E» — средняя кинетическая энергия маховика.«I» — это его момент инерции, а «ω» — его угловая скорость. Теперь, поскольку во время такта всасывания, сжатия и выпуска; энергия снимается с маховика; и добавляется во время рабочего такта. Чистый крутящий момент двигателя для каждой ступени в 4-тактном двигателе. (См. Дополнительный крутящий момент, создаваемый во время рабочего хода коричневого цвета).

Таким образом, кинетическая энергия маховика для колеблющейся угловой скорости будет: —

E = максимальная кинетическая энергия — минимальная кинетическая энергия = работа, выполняемая крутящим моментом на маховике (Proof on Brilliant.com) *

E = 12x I x (ω) 2 — 12x I x (ω) 2

Or,

E = 1/2 x I x (ω ₁ + ω ₂ ) (ω ₁ — ω ₂ )

Теперь, поскольку (ω ₁ + ω ₂ ) / 2 = ω

Следовательно,

E = I ω2 (ω1 – ω2) ω

С тех пор, ω = 2πN / 60

Следовательно,

E = Ix2πN60x2πN60x2πN160–2πN260x602πN = 4π23600xIxNN1 – N2 = π2900x m.k2 x NN1 – N2

Где K — радиус вращения маховика.

Теперь энергия, запасенная в маховике, может быть выражена как: —

E = π2900x m.k2 xN2xCs

Где; Cs — это коэффициент вязкости маховика, т.е. (N1-N2) / N

Как мы можем использовать маховики для определения направления движения?

Маховик может быть немного удобен для определения направления вращения двигателя. Вы можете просто сказать, в какую сторону вращается двигатель; взглянув на маховики двигателя. Причина в том, что у маховика нет собственного направления вращения; а лучше следуйте направлению двигателя, на котором он установлен. Если смотреть со стороны маховика; если он вращается по часовой стрелке, то двигатель правого типа.Точно так же, если маховик в двигателе вращается против часовой стрелки, это левый тип.

В многоцилиндровых тяжелых двигателях, используемых в промышленности и на кораблях; эти маховики также можно использовать для определения положения поршня в цилиндре. По маркировке цилиндра на маховике вы можете узнать, в каком цилиндре находится поршень с T.D.C. Затем это можно использовать для определения порядка включения двигателя. Если двигатель остановлен на длительное время и его необходимо продуть; эти маховики очень кстати. Для продувки двигателя необходимо вращать маховик вручную или с помощью двигателя с открытым индикаторным краном.

Хотя двигатель может вращаться как по часовой стрелке, так и против нее; но обычно большинство двигателей вращается против часовой стрелки. Но это не является установленным правилом, это просто вопрос выбора дизайнера, который предпочитает одно другому. Таким образом, вы всегда должны знать правильное направление вращения двигателя; либо через руководство по двигателю, либо визуально осмотрев его маховик.

Общие сомнения в отношении маховиков и их ответы

Q.1. Почему маховики только из чугуна?

Ответ: Возможно, вы читали во многих руководствах или в Интернете, что этот маховик изготовлен из чугуна или серого чугуна.Могут возникнуть сомнения, все ли маховики из чугуна или хотя бы большинство из них. На самом деле маховик может быть изготовлен из другого материала; в зависимости от приложения. Очень маленькие маховики в игрушках делают в основном из свинца. Средние или маленькие маховики могут быть из чугуна, алюминия или стали. Но большие маховики изготавливаются из чугуна или высокопрочной стали в зависимости от требований конструкции.

Q.2. Почему у маховиков есть зубы?

Ответ: Не все маховики имеют зубья, но большинство маховиков на автомобилях, мотоциклах, тяжелых генераторах и кораблях имеют зубья; но почему? Поскольку вы знаете, что маховики помогают поддерживать постоянную выходную мощность; но как мы получим этот результат, если не запустим двигатель.Если у вас был или есть мотоцикл, вы должны знать, как нам нужно пнуть или самостоятельно запустить двигатель. На самом деле он вращает маховик через маленькую шестерню, прикрепленную к зубьям маховика. В большом дизельном двигателе, например на корабле, где используется сжатый воздух, проверните или запустите двигатель; эти зубья маховика используются для топливного насоса высокого давления и сервомасляного насоса.

Q.3. Сходны ли маховик и губернатор?

Ответ: Как маховик, так и регулятор используются для регулирования частоты вращения двигателя; но по-другому.С одной стороны, маховик регулирует скорость двигателя на разных тактах; чтобы средняя скорость оставалась постоянной. Но регулятор используется для регулирования средней скорости двигателя при переменной нагрузке. Это достигается за счет регулировки впрыска топлива для удовлетворения повышенного спроса на мощность. при резком увеличении нагрузки; двигатель начинает тормозить. Теперь, чтобы поддерживать постоянную частоту вращения двигателя; регулятор увеличивает количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, чтобы создать больший крутящий момент и, таким образом, увеличить его скорость. Так что, хотя и маховик, и губернатор, кажется, выполняют одинаковую работу, но на самом деле они разные.

Также читайте:

Не можете найти то, что ищете?

Почему бы не запросить собственную тему!

Примечание: * (Внешняя ссылка на brilliant.com предназначена только для того, чтобы помочь вам понять концепции; и мы не несем ответственности за контент на этом сайте. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим Заявлением об отказе от ответственности и политикой конфиденциальности для получения подробной информации).

Маховик: определение, функции, принцип работы, проблемы

Маховик — один из важнейших компонентов автомобильного двигателя.Это механическое устройство, специально разработанное для хранения энергии вращения (кинетической энергии). Он пропорционален квадрату его скорости вращения и массы.

Что такое маховик?

Маховик, как увесистое колесо, требует достаточного усилия для вращения вокруг своей оси. Он сопротивляется изменениям скорости вращения за счет своего момента инерции. Изменяя запасенную энергию на маховике, необходимо увеличивать или уменьшать его скорость вращения. То есть он продолжает вращаться, пока не будет приложена большая сила.

Большое количество кинетической энергии сохраняется при вращении маховика. Эта энергия позже используется для питания транспортного средства при запуске двигателя или превышении скорости.

Сегодня мы рассмотрим определение, конструкцию, функции, принцип работы и симптомы неисправного автомобильного маховика.

Конструкция маховика

Из-за требований к прочности маховика, как правило, он изготавливается из стали, которая вращается на обычных подшипниках.Маховики с высокой плотностью энергии изготовлены из композитных материалов из углеродного волокна и оснащены магнитными подшипниками. Такой маховик вращается со скоростью до 60 000 об / мин (1 кГц).

Функции маховика

Маховики можно найти почти во всех типах автомобилей, поскольку они служат для самых разных целей, и мы обсудим их здесь. Ниже приведены функции маховика в автомобильном двигателе:

Балансировка двигателя: , потому что поршни смещены относительно центра коленчатого вала, и возникают колебания.Это также связано с тем, что каждый поршень стреляет под разным углом.

В этой ситуации маховик предназначен для подавления поперечного движения. Это достигается за счет большого веса маховика. Маховики уменьшают вибрацию двигателя в целом, так как двигатель стабилизируется и балансируется на опорах.

Запуск двигателя: маховик играет еще одну роль при запуске двигателя. Зубья шестерни на маховике прикреплены к стартеру. Этот стартер управляется автомобильным ключом, поэтому при запуске автомобиля стартер поворачивает маховик.

Как только двигатель начинает вращаться, эффект сгорания продолжает вращать двигатель. Шестерня Bendix в запущенном двигателе снимается, чтобы маховик мог свободно вращаться.

Снижение напряжения трансмиссии: — еще одна функция маховика, достигаемая за счет стабилизации движения двигателя. Он также сглаживает частоту вращения двигателя и снижает износ компонентов трансмиссии.

Маховик также ограничивает износ между валом трансмиссии и приводным валом.Эти два соединены универсальным шарниром.

Снижение частоты вращения двигателя: Коленчатый вал преобразует движение поршня во вращательное движение, которое является резким при выработке мощности. частота вращения коленчатого вала постоянна, и двигатель работает плавно. Это связано с тем, что масса маховика создает инерцию, которая заставляет коленчатый вал двигателя вращаться между каждым срабатыванием поршня.

Манипуляции с весом: вес маховика определяет производительность двигателя.Вес рассчитан на основе характеристик автомобилей.

Более тяжелые маховики позволяют двигателю работать при нагрузках, которые могут вызвать его увязку. Большой грузовик или прицеп хорош с более тяжелыми маховиками, в то время как спортивные автомобили и некоторые коммерческие автомобили хорошо используют более легкие маховики.

Читайте: Компоненты автомобильного двигателя

Принцип работы

Принцип работы маховика довольно прост и интересен, поскольку он накапливает энергию для использования транспортного средства.Так же, как механический аккумулятор хранит энергию в химической форме, маховики экономят энергию в виде кинетической энергии.

Больше энергии производится, если маховик вращается с большей скоростью. это более высокий момент инерции означает более крупный. Лучше крутить быстрее, чем наращивать массу. Это связано с тем, что более легкие маховики производят вдвое больше энергии, чем маховики, которые весят больше или вдвое. То есть, чем легче маховик, тем больше энергии сохраняется.

Рекомендуется использовать более легкие, высокоскоростные колеса, чем колеса с большим весом.Но для более тяжелого транспортного средства, такого как прицепы, грузовики, фургоны и т. Д., Подойдет более тяжелый. Это потому, что они несут дополнительную нагрузку и не важны для работы на более высоких скоростях.

Итак, знание того, как работает маховик, означает, что чем выше скорость, тем выше запасенная энергия. Однако, если скорость продолжит увеличиваться, материал колеса может не выдержать силы. Это может привести к разрыву отношений.

Видео ниже объясняет, как работает маховик:

Признаки неисправного маховика

Ниже приведены симптомы, возникающие при неисправности маховика:

Пробуксовка сцепления: эта проблема с маховиком возникает при переключении передач во время движения.Шестерня может проскальзывать. Это происходит, когда на колеса не передается мощность, что приводит к износу сцепления.

Проскальзывающая муфта со временем изнашивает и маховик. Прижимной диск может внезапно возникать шлифовальный шум, и другие части маховика в узле сцепления могут перегреться. Это приведет к короблению и даже трещине.

Затягивание сцепления: эта дилемма маховика аналогична проблеме пробуксовки сцепления. В этом случае сцепление не выключается полностью.Это вызовет различный уровень шлифования зубчатых колес при смене зубчатого колеса.

Фактически, это может привести к полному отказу автомобиля от включения первой передачи при трогании с места. Эта проблема связана не непосредственно с маховиком, а с подшипником или втулкой маховика или коленчатого вала в сборе.

Запах гари л: При неправильной работе сцепления появляется запах гари. Это вызвано неисправным маховиком или неопытностью водителя.

Облицовка муфты изготовлена ​​из материалов, снижающих уровень шума, производимого муфтой во время работы.

Эта облицовка при неправильной эксплуатации выделяет много тепла из-за трения. Таким образом, возникает довольно ощутимый резкий запах.

Прочтите: Работа и эффективность карданного вала

Педаль сцепления вибрирует : вы заметили вибрацию, исходящую от педали сцепления или пола автомобиля при неисправности маховика. Это происходит из-за того, что пружинные опоры маховика вышли из строя.

Это сделано для того, чтобы вы знали, что пружинный механизм обычно снижает вибрации, создаваемые используемым сцеплением.

Дребезжание сцепления: Эта проблема возникает при затрудненном включении сцепления. Он проскакивает вместе с маховиком, когда сцепление захватывает и отпускает маховик несколько раз. При отпускании ощущается заикание или вибрация.

Дребезжание сцепления часто случается на любой передаче, обычно при трогании с места. Иногда причиной может быть деформированный маховик.

Эту проблему сложно диагностировать, так как неисправен диск сцепления, нажимной диск или выжимной подшипник.Эти детали могут быть изношены, сломаны, деформированы или даже загрязнены маслом. Он проявляет те же симптомы, что и стук сцепления.

На этом статья «Принцип работы маховика». Я надеюсь, что знания получены, если да, любезно прокомментируйте и поделитесь этой статьей с другими студентами технических специальностей. Спасибо!

4 Признаки неисправного маховика (с затратами на ремонт)

Маховик является важной частью системы сцепления в вашем легковом или грузовом автомобиле. Он прикручен к нажимному диску сцепления и помогает снизить вибрацию вращающегося коленчатого вала.Он также используется стартером для поворота двигателя при запуске для создания сжатия, необходимого для запуска двигателя.

Симптомы неисправного маховика могут включать трудности с переключением передач, запах гари, дрожание педали сцепления, пробуксовку сцепления и вибрацию сцепления сразу после отпускания педали сцепления.

Правильно функционирующий маховик сцепления очень важен, когда дело касается движения вашего автомобиля. Если маховик неисправен, вы не сможете переключать передачи, и автомобиль не будет двигаться так плавно, как следовало бы.

Выявить проблемы с маховиком может быть сложно, поскольку он спрятан в узле сцепления. Ремонт также может быть дорогостоящим, и если его необходимо заменить, обычно заменяется и все сцепление.

В этой статье я расскажу об общих симптомах неисправного маховика и о том, что нужно для их устранения, включая примерные затраты.

4 признака неисправного маховика, который нельзя игнорировать

Как узнать, изношен ли маховик вашего автомобиля?

Маховик играет центральную роль в работе сцепления.Если оно начнет выходить из строя, вы почти наверняка заметите, что со сцеплением что-то не так.

Обычно ранними признаками неисправности маховика являются странные шумы и грубое ощущение от автомобиля при переключении передач. Это потому, что, когда маховик начинает выходить из строя, он теряет плавность и начинает вибрировать.

По мере того как маховик изнашивается, он действительно начинает влиять на плавность работы сцепления и коробки передач, и вы определенно заметите проблему, когда пытаетесь выбрать передачу, особенно при ускорении.

При ускорении маховик подвергается большей нагрузке по мере того, как коленчатый вал ускоряется. Чем быстрее вращается коленчатый вал, тем больше крутящий момент на маховике. Это усугубит симптомы неисправности маховика и обычно вызывает странные шумы и резкую езду при переходе на более высокую передачу.

Наиболее частые симптомы неисправности маховика наиболее очевидны при переключении передач. Неисправный маховик обычно вызывает дребезжание, проскальзывание и, в конечном итоге, износ сцепления.

Вот несколько симптомов неисправности маховика более подробно:

1. Сцепление проскальзывает при включении передачи

Если сразу после переключения передач вы почувствуете небольшой недостаток мощности или помпаж двигателя, это может быть признак пробуксовки сцепления. Изношенное сцепление также может проскальзывать при движении под нагрузкой или на крутом холме.

Изношенный диск сцепления

Пробуксовка сцепления вызвана изношенным диском сцепления или проблемой с нажимным диском сцепления, выжимным подшипником или маховиком.Во многих случаях неисправный маховик приводит к преждевременному износу фрикционного диска сцепления.

Если маховик не вращается плавно или вызывает рывки при переключении передач, это может привести к повреждению диска сцепления и, в конечном итоге, к проскальзыванию сцепления. Вот почему при замене сцепления важно проверить маховик на предмет повреждений или неисправностей.

2. Трудно переключить передачу

Транспортным средством с неисправным маховиком может быть труднее управлять, так как может быть труднее переключать передачи.Это связано с тем, что диск сцепления не полностью отсоединяется от маховика, когда вы нажимаете педаль сцепления.

Может быть много причин, по которым диск сцепления не перемещается полностью. Это может быть вызвано нехваткой жидкости сцепления, что приводит к низкому давлению. Это также может быть вызвано неисправным выжимным подшипником сцепления.

Если проблема связана с маховиком, то обычно это связано с тем, что он треснул или деформирован. Треснувший маховик будет немного деформироваться на более высоких скоростях, и это может вызвать проблемы при переключении передач.

Проблема также может быть вызвана отказом направляющего подшипника. Когда сцепление выключено, направляющий подшипник позволяет маховику поддерживать частоту вращения двигателя, поскольку входной вал замедляется и останавливается. Если пилотный подшипник вышел из строя, входной вал больше не удерживается на месте и может перемещаться, что затрудняет выбор передачи.

3. Вибрация педали сцепления

Вибрация педали сцепления вызвана изношенным диском сцепления, который не прилегает к маховику.

Это может быть вызвано неисправным маховиком, который вибрирует из-за деформации или трещин. Поврежденный маховик приводит к неравномерному износу диска сцепления, что не позволяет им полностью зацепиться.

Вибрация педали сцепления часто ухудшается при ускорении или сразу после переключения передач. Это связано с тем, что частота вращения коленчатого вала увеличивается, а дополнительный крутящий момент и вибрации двигателя поглощаются маховиком и передаются на диск сцепления, когда вы снимаете ногу с педали.

Вибрации также могут быть вызваны перекосом сцепления, проблемами с выжимным подшипником или проблемами с диафрагменной пружиной сцепления. Во многих случаях проблема связана с другими частями узла сцепления, которые могут вызвать проблему с маховиком.

4. Запах гари и дребезжание

Если есть проблема с работой маховика и его взаимодействием с диском сцепления, то неизбежны дребезжащие и скрежетающие шумы из-за скорости, на которой эти части движутся.

Один из наиболее распространенных симптомов деформации маховика — это неприятный запах гари из-под вашего автомобиля, особенно когда автомобиль находится под нагрузкой, медленно поднимается на крутой подъем, если вы застряли в пробке или медленно двигаетесь задним ходом. .

Пахнет гари — это изнашивается фрикционный материал диска сцепления, когда он скользит по поверхности маховика. Если сцепление работает нормально, то диск сцепления должен быть полностью включен, когда автомобиль находится на передаче.Если маховик деформирован или возникает проблема с полным включением сцепления, диск проскальзывает и изнашивается. Это в конечном итоге приведет к полному выходу из строя сцепления.

Вопросы, связанные с маховиком

1. Можно ли водить машину с неисправным маховиком?

Да, иногда с плохим маховиком сойдет с рук, все зависит от того, насколько сильно поврежден маховик.

Если вы подозреваете, что есть проблема со сцеплением, вам следует как можно скорее проверить его.В большинстве случаев неисправный маховик в конечном итоге оставит вас в затруднительном положении.

Проблемы с маховиком также может вызвать повреждение других частей сцепления, коленчатого вала, а иногда и самого двигателя, если он выходит из строя. Это связано с тем, что одна из функций маховика — балансировать коленчатый вал во время его вращения. Если он больше не работает эффективно, двигатель будет вибрировать сильнее, и вы сможете почувствовать его тряску во время движения. Неровный двигатель будет работать хуже и может отключиться на холостом ходу.

Поврежденный маховик также может затруднить запуск двигателя. Маховик изготовлен из очень прочных материалов, но иногда они могут треснуть, деформироваться или даже потерять внешние зубья. Если внешние зубья повредятся, стартер может заклинить или не сможет повернуть маховик для запуска двигателя.

2. Сколько стоит замена маховика сцепления?

Замена маховика может стоить от 300 до 1000 долларов.

К сожалению, если маховик выходит из строя, обычно требуется замена всего сцепления.Это связано с тем, что к сцеплению может быть трудно получить доступ, и просто имеет смысл заменить все, вместо того, чтобы снова разбирать трансмиссию, если что-то еще пойдет.

Комплект сцепления может стоить всего 100 долларов в зависимости от автомобиля, его двигателя и типа топлива. Многие дизельные двигатели и бензиновые двигатели большой мощности используют двухмассовый маховик, который намного дороже, чем одномассовый маховик.

Итак, если вы планируете самостоятельно менять сцепление и маховик, рассчитывайте заплатить от 300 до 500 долларов за детали.(Это может быть намного меньше, если автомобиль старше).

Если вы планируете привлечь механика, вы можете рассчитывать заплатить от 700 до 1000 долларов. Это связано с количеством труда, необходимого для выполнения работы. Часто бывает необходимо снять двигатель, чтобы получить доступ к коробке передач и сцеплению, особенно в небольших транспортных средствах, у которых двигатель установлен поперечно в моторном отсеке.

3. Как работает маховик сцепления?

Маховик — это, по сути, большое колесо с утяжелителями, которое соединено с коленчатым валом двигателя.

Маховик, прикрепленный к коленчатому валу двигателя

При вращении коленчатого вала вращается и маховик. Вес маховика обеспечивает балансировку коленчатого вала при движении поршней двигателя вверх и вниз.

Он также уравновешивает вращение коленчатого вала, поскольку есть небольшая пауза в выходной мощности во время различных стадий процесса сгорания внутри двигателя. Он делает это, набирая обороты при вращении и накапливая кинетическую энергию, которая высвобождается для обеспечения плавного вращения коленчатого вала (и маховика).

Поверхность маховика также используется для зацепления диска сцепления с вращающимся коленчатым валом, когда вы снимаете ногу с педали сцепления. Это позволяет передавать мощность двигателя через трансмиссию на колеса.

Маховик также используется стартером для запуска двигателя. Когда вы включаете зажигание, стартер входит в зацепление с маховиком и поворачивает его, что, в свою очередь, запускает вращение коленчатого вала, что создает сжатие в цилиндрах двигателя, необходимое для сгорания топлива.

Вот видео, показывающее, как работает сцепление в современном автомобиле:

Сцепление, как оно работает?

Факты о маховике для детей

Маховик со спицами

Маховик — это тяжелый диск или колесо, прикрепленное к вращающемуся валу. Маховики используются для хранения кинетической энергии. Импульс маховика заставляет его нелегко изменять скорость вращения. Благодаря этому маховики помогают валу вращаться с одинаковой скоростью.Это помогает, когда крутящий момент, прилагаемый к валу, часто меняется. Неравномерный крутящий момент может изменить скорость вращения. Поскольку маховик сопротивляется изменениям скорости, он снижает влияние неравномерного крутящего момента. Двигатели, которые используют поршни для обеспечения мощности, обычно имеют неравномерный крутящий момент, и для решения этой проблемы используются маховики.

Чтобы заставить колесо (любое колесо) вращаться, требуется энергия. Если трение мало (хорошие подшипники), то он будет вращаться долгое время. Когда требуется энергия, ее снова можно взять из колеса.Итак, это простое механическое средство хранения энергии. Количество запасенной энергии зависит от веса и скорости вращения — чтобы более тяжелое колесо вращалось быстрее, требуется больше энергии. Другим фактором является радиус (размер), потому что чем дальше от оси находится часть колеса, тем больше энергии требуется для вращения. Эти три фактора могут быть представлены как M (масса), (угловая скорость) и R (радиус). Объединение двух приведенных ниже уравнений дает ² MR ² /4. Маховик — это не просто колесо, оно специально предназначено для хранения энергии.Поэтому он должен быть тяжелым и / или быстро вращаться. Например, у некоторых автобусов есть маховик, который используется для остановки и трогания с места. Когда автобус останавливается (например, на светофоре), маховик соединяется с колесами, поэтому на него передается энергия вращения, поэтому автобус замедляется, а маховик ускоряется. Затем, когда автобус снова должен начать движение, он снова подключается, и энергия передается обратно. Конечно, вы не захотите таскать тяжелое колесо в автобусе, поэтому оно сделано из более легкого материала, способного выдержать чрезвычайно быстрое вращение.

История

Маховик используется с древних времен, наиболее распространенным традиционным примером является гончарный круг. Во время промышленной революции Джеймс Ватт внес свой вклад в разработку маховика в паровом двигателе, а его современник Джеймс Пикард использовал маховик.

Детские картинки

• Паровоз

  Тревитика 1802 года использовал маховик для выравнивания мощности своего единственного цилиндра.