В целях увеличения динамических характеристик в автоспорте используются облегченные маховики. Главная задача такого рода тюнинга – уменьшение вращающихся масс. Для гражданского использования намного важнее комфорт и ресурс деталей трансмиссии, поэтому все чаще производители устанавливают на авто двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Рассмотрим его устройство, принцип работы и преимущества над одномассовым типом. Нелишним будет упоминание о возможных неисправностях и технологиях ремонта.

Устройство Dual Mass Flywheel

Двухмассовый маховик состоит из двух дисков, которые соединены между собой пружинно-демпферным механизмом.

Ведущий диск (также его называют первичным диском, главным корпусом маховика) представляет собой первичную вращающуюся массу. Он жестко крепится к коленчатому валу. На наружную часть первичного диска монтируется зубчатый венец маховика, за который стартер вращает коленчатый вал в момент запуска двигателя. Со стороны трансмиссии в главном корпусе вмонтированы дуговые пружины.

Устройство ведущего диска предполагает наличие ступицы, на которую устанавливается ведомый диск (также его называют вспомогательным корпусом маховика, вторичным диском). Фланец с ведомым диском жестко фиксируются между собой. Между ними установлена крышка ведущей массы. За счет радиального подшипника (именно такового устройство показано на рисунке, но существуют и конструкции с шариковыми подшипниками) ведущий и ведомый диски подвижны относительно друг друга. Их взаимное смещение определяется усилием надавливания упоров фланца на дуговые пружины.

На поверхности ведомой части имеется плоскость для контакта с фрикционным диском сцепления. Посредством прижатия диска к ведомой части двухмассового маховика происходит передача крутящего момента от коленчатого вала к коробке передач.

Принцип работы

Вспомним назначение одномассового маховика, который представляет собой цельнометаллическую деталь.

• Выравнивание скорости вращения коленчатого вала.
• Передача крутящего момента.
• Возможность вращения коленвала стартером.

Такие же функции выполняет и двухмассовый маховик. Главная особенность его работы – более эффективное гашение крутильных колебаний. При использовании одномассового маховика и ведомого диска сцепления с вмонтированными в него демпферными пружинами крутильные колебания неминуемо передаются на узлы трансмиссии. Соударение контактных поверхностей приводит к повышенному шуму и ускоренному износу синхронизаторов, шестерен.

Второй рисунок демонстрирует значительное снижение резонансных колебаний, передающихся на детали КПП, раздаточную коробку передач. Эффективная работа двухмассового маховика позволяет избавиться от демпферных пружин в ведомом диске сцепления. В остальном устройство сцепления автомобиля, работа выжимного подшипника ничем не отличаются от силовых агрегатов с одномассовыми маховиками.

Почему возникают крутильные колебания?

Равномерность скорости вращения коленчатого вала зависит от количества тактов рабочего хода в минуту. Именно во время рабочего хода, когда происходит высвобождение энергии от сгорания ТПВС, поршень движется с наибольшим ускорением, раскручивая тем самым коленвал. Все последующие 3 такта (выпуск, впуск, сжатие) коленчатый вал будет замедляться.

В 4-х цилиндровом двигателе поджог ТПВС происходит каждые 180º вращения коленвала (1 такт рабочего хода на каждые 180º). При 3000 об./мин в ДВС смесь воспламеняется 6000 раз в минуту. В таком режиме крутильные колебания минимальные, так как длительность периода замедления КВ слишком мала. При снижении скорости вращения коленчатого вала крутильные колебания возрастают. Если при 3000 об./мин смесь поджигается 100 раз в секунду, то уже при 1200 об./мин этот показатель снизится до 40.

Варианты конструкции

Выше рассмотрено устройство простейшего двухмассового маховика с двумя дуговыми пружинами. Усовершенствованная конструкция предполагает наличие двух видов пружин.

Мягкие пружины предназначены для эффективного гашения крутильных колебаний на низких оборотах. При повышении скорости вращения первичной массы центробежные силы сжимают дуговые пружины, из-за чего теряется их эффективность. Чтобы обеспечить достаточный пружинящий эффект в зоне средних и высоких оборотов, фланец оснащается нажимными пружинами. Благодаря меньшей массе и близкому расположению к центру оси вращения, они в меньшей степени подвержены воздействию центробежных сил.

Эволюция технической мысли

Впервые распространение двухмассовые маховики получили на авто с дизельными двигателями. Необходимость в их использовании совпадает с началом стадии так называемого даунсайсинга. В равной мере тенденция к снижению объема двигателя и повышению его мощности за счет дополнительного наддува воздуха затронула и бензиновые ДВС.

Повышение давления распыления топлива, деление впрыска на фазы и эффективное использование системы турбонаддува привели к значительному увеличению мощности дизельных моторов. Характерно, что большой крутящий момент доступен уже с самых низов, поэтому проблема крутильных колебаний на холостом ходу и низких оборотах значительно усугубилась.

Желая заменить двухмассовый маховик на одномассовый, автовладельцы забывают о том, что его устройство не только повышает комфорт, но и бережет коленчатый вал.

Центробежный маятник

Описанные выше особенности малообъемных ДВС побудили конструкторов к разработке устройства двухмассового маховика с центробежным маятником. Принцип работы маятника основан на создании противоколебаний, сглаживающих неравномерность вращения коленчатого вала на низких оборотах.

Как и в случае простейшего двухмассового маховика, первичная вращающаяся масса связана с КВ, а вторичная – единое целое с трансмиссией. Вот только в DMF с центробежным маятником со стороны вторичной вращающейся массы установлены грузы, которые при снижении оборотов двигателя совершают колебательные движения. Поскольку на низких оборотах действие центробежной силы снижается, грузы маятника могут раскачиваться сильнее. По мере увеличения скорости вращения КВ и ведущего диска, действие центробежной силы увеличивается, а амплитуда колебаний грузов уменьшается.

Маятник, работая в паре с дугообразными пружинами, практически полностью исключает вибрацию двигателя на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

На автомобилях Volkswagen в зависимости от модели двигателя и коробки передач встречаются 2 вида устройства DMF с центробежным маятником:

• производства Luk. Имеет 4 плавающих грузов, установленных непосредственно на фланце;
• DMF производства ZF. Шесть плавающих грузов, расположенных между фланцем и вторичной вращающейся шестерней.

Главные преимущества и недостатки

• Снижение уровня вибраций, передающихся на кузов и в салон.
• Избавление от воя и дребезжащих звуков элементов КПП, раздаточной коробки передач.
• Увеличение ресурса трансмиссии. Особое значение DMF имеет в работе роботизированных КПП, к которым относится DSG, гидротрансформаторных АКПП и вариаторов.
• Повышение комфорта при старте и переключении передач, снижение вибраций, передающихся на педаль сцепления.
• Уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Недостаток DMF исходит из главного преимущества одномассового маховика – надежности. Автолюбители свыклись с той мысль, что этот узел требует ремонта или замены лишь в исключительных случаях издевательства над авто. Тогда как DMF имеет ресурс, ограничивающийся 100-150 тыс. км. Стоит признать, что некоторые модели не лишены конструктивных недочетов и редко доживают даже до 100 тыс. км. Замена узла стоит немалых денег, поэтому в случае неисправности владельцы чаще всего прибегают к ремонту двухмассового маховика.

Неисправности

Выделяют две наиболее характерные неисправности:

• увеличение люфтов между подвижными элементами, из-за чего происходит характерное громыхание на низких оборотах, при остановке и запуске двигателя;
• износ подшипника ступицы ведущего диска.

Тема неисправностей довольно обширная, поэтому мы обязательно посвятим статью признакам поломки и способам проверки DMF.

Выберите лучший маховик для вашего двигателя и области применения

Скорее всего, вы не слишком задумываетесь о металлическом диске, вращающемся внутри вашего колокола. Тем не менее, выбор лучшего маховика для вашего транспортного средства сильно повлияет на производительность, управляемость и безопасность вашего автомобиля.

Маховики изготавливаются из нескольких материалов, включая чугун (серый и с шаровидным графитом), стальные заготовки, алюминиевые заготовки и хромомолибден.

Материалы маховика различаются как по стоимости, так и по прочности. Ваш конкретный автомобиль и приложение должны диктовать, что вы выберете.

Маховик выполняет несколько функций.

1. Он крепится непосредственно к коленчатому валу двигателя и имеет обработанную поверхность для взаимодействия с диском сцепления, который зажат между маховиком и нажимным диском сцепления, обеспечивая критический элемент для передачи мощности на механическую коробку передач.
2. Маховик также передает инерцию на трансмиссию, что помогает сдвинуть автомобиль с места при включенном сцеплении.
3. Кроме того, маховик имеет по периметру зубчатый венец, который входит в зацепление с ведущей шестерней стартера, а на двигателях с внешней балансировкой маховик способствует балансировке вращающегося узла двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эксперты по маховикам, с которыми мы консультировались в Centerforce , рекомендуют заменить крепежные детали маховика при установке нового маховика, поскольку прочность болтов должна соответствовать прочности материала маховика или превышать ее.

Как вес маховика влияет на характеристики двигателя

Выбор лучшего маховика зависит от крутящего момента двигателя, веса автомобиля, передачи и предполагаемого назначения.

Правильный выбор веса имеет решающее значение для повышения удовольствия от вождения.

Ниже приведены средние значения веса материалов для маховиков, обычно используемых в двигателях V8:

Стандартный вес Материалы для маховиков

• Железные маховики (чугун, серое литье, шаровидный) – 25–40 фунтов

9 0013 Стальная заготовка маховики – 25-40 фунтов.

Легкие материалы маховика

• Хроммолибденовые маховики – 14-21 фунт.
• Заготовка алюминиевых маховиков – 10-18 фунтов.

Маховики для четырехцилиндровых и малолитражных шестицилиндровых двигателей могут быть легче, поскольку вес зависит от диаметра маховика.

Маховики стандартного веса накапливают больше энергии, и эти маховики являются хорошим выбором для облегчения движения автомобилей со стандартной трансмиссией и более тяжелых транспортных средств, таких как грузовики, драгкары, гусеничные машины и т. д. Кроме того, более тяжелые маховики замедляют реакцию дроссельной заслонки и поддерживают работу двигателя больше оборотов при замедлении, что иногда называют «временем зависания».

Легкий маховик обеспечивает более быструю реакцию двигателя как при ускорении, так и при торможении. Их предпочитают для шоссейных гонок и кольцевых трасс, потому что они позволяют водителю глубже входить в повороты с более резким падением оборотов, когда водитель отпускает газ, а затем помогают двигателю быстрее восстанавливаться в своем диапазоне мощности, направляясь к прямой.

Гонщики с турбонаддувом также могут предпочесть более легкий маховик. Легкие маховики помогают раскрутить турбо и могут смягчить запуск двигателя с высоким крутящим моментом.

Более легкие маховики могут обеспечить инерцию более тяжелого маховика, но при повышенных оборотах, что требует слегка измененного стиля вождения, чтобы включить большее проскальзывание сцепления, чтобы заставить автомобиль двигаться.

Общее практическое правило заключается в том, что чем легче маховик, тем тяжелее будет ощущаться автомобиль. Есть исключения, в зависимости от приложения.

…

Рекомендации по материалам маховика по применению

…

Чугунные маховики

Чугунные маховики экономичны и используются во многих серийных автомобилях.

Они отлиты из запатентованного железа, легированного специальной смесью материалов. После охлаждения отливки все поверхности и отверстия под болты обрабатываются в соответствии со спецификацией, после чего маховик балансируется. Литые маховики доступны в серый чугун или чугун с шаровидным графитом .

(Изображение/Willman Industries)

1. Маховики из серого чугуна : Литой серый чугун (также называемый серым чугуном) содержит чешуйки графита, образующиеся в процессе охлаждения. Эти чешуйки придают серому чугуну характерный серый цвет при изломе, а также являются частью физических свойств сплава. Маховики из серого чугуна можно использовать в качестве замены штатных и в легких конструкциях, но никогда не следует ассоциировать с гоночными, мощными, радиальными шинами с липким сопротивлением или двигателями, работающими со скоростью выше 6000 об/мин.
2. Маховики из чугуна с шаровидным графитом : Чугун с шаровидным графитом (также называемый ковким чугуном) создается в процессе легирования, в ходе которого графитовые хлопья серого чугуна, способствующие растрескиванию, превращаются в сферы или узелки. Благодаря этому микроструктурному преобразованию металл приобретает превосходные характеристики пластичности с явным преимуществом перед серым чугуном в пределе текучести, относительном удлинении и ударопрочности. Маховики из чугуна с шаровидным графитом используются в качестве оригинального оборудования во все большем числе применений, учитывая увеличение мощности современного двигателя и рабочих оборотов. Узловой маховик — отличный и экономичный выбор для высокопроизводительного уличного двигателя, использование которого ограничено.

…

Маховики из стальных заготовок

На этой фотографии показаны трещины от напряжения, которые могут образоваться в железном маховике. Маховики из стальных заготовок устойчивы к этим типам трещин под напряжением из-за содержания в них сплава. (Изображение/Ford-Trucks.com)

Термин «заготовка» не указывает на процесс производства конечного продукта, а относится к материалу, из которого он изготовлен.

Стальная заготовка представляет собой сплошной отрезок материала, который формуется в доменной печи для удаления примесей, а затем экструдируется путем непрерывного литья или горячей прокатки. Заготовка значительно прочнее железа и не будет иметь трещин от напряжения.

Заготовки маховиков изготавливаются из заготовок, отрезанных от частей большего стержня (аналогично отрезанию куска хлеба), обработанных в соответствии со спецификацией, а затем отбалансированных. Окончательный процесс обработки удаляет области напряжения из металла, создавая дополнительную прочность.

Необработанная заготовка. (Centerforce) Частично обработанный маховик из заготовки. (Изображение/Centerforce)

Маховики из стальной заготовки обычно по весу аналогичны чугуну, а малоинерционные версии сопоставимы по весу с хромомолибденом (описано ниже).

Это пример маховика из стальной заготовки стандартного веса. (Изображение/Centerforce) Это пример малоинерционного маховика из стальной заготовки. (Изображение/Centerforce)

Если у вас есть мощный автомобиль, вы буксируете тяжелые грузы на своем грузовике, регулярно участвуете в высокопроизводительных гонках или дрэг-рейсинге, маховик из заготовок может быть вашим лучшим вариантом.

Большинство цельных маховиков также имеют сертификат SFI-1.1 для использования в гонках. Если ваш автомобиль проехал 1/4 мили по восточному времени. быстрее на 11,5 секунды, требуется маховик спецификации SFI-1.1, а также соответствующий колокол с рейтингом SFI.

…

Маховики из алюминиевых заготовок

Как и стальные заготовки, алюминиевые заготовки изготавливаются путем непрерывного литья или горячей прокатки, маховики из алюминиевых заготовок также изготавливаются из заготовок.

Алюминий недостаточно тверд, чтобы выдерживать трение диска сцепления.

Для решения этой проблемы фрикционная вставка из термообработанной стали крепится к маховику винтами или заклепками. Эти вставки заменяемы, но клепаные иногда приходится отправлять обратно производителю для шлифовки.

Кроме того, многие маховики из алюминиевых заготовок имеют механически удерживаемые стальные зубчатые венцы стартера из-за разницы в скорости расширения между металлами.

На этом изображении показаны заклепки, крепящие фрикционную вставку. (Изображение/Centerforce)

Как упоминалось выше, маховики из алюминиевых заготовок являются отличным выбором для шоссейных гонок, кольцевых гонок, дрэг-каров и, при определенных обстоятельствах, даже для уличных автомобилей. Большинство алюминиевых маховиков из заготовок имеют сертификат SFI-1.1 для использования в гонках.

…

Хроммолибден Маховики

Хроммолибден — это разновидность легированной стали, название которой происходит от слов «хром» и «молибден», двух основных легирующих элементов хромомолибдена.

Эти элементы (вместе с другими материалами) соединяются в жидком виде, затем охлаждаются. После завершения процесса отжига сталь снова плавится, чтобы ее можно было разлить в форму и обработать валками для достижения желаемой толщины.

Хроммолибден лишь незначительно тяжелее алюминия, и из-за его повышенной прочности конечный продукт может быть обработан тоньше без ущерба для его общей прочности.

Зубчатый венец является составной частью хромомолибденового маховика, что делает его таким же прочным, как маховик.

Эти маховики очень похожи на маховики из алюминиевых заготовок или облегченных стальных маховиков, обеспечивая улучшенную реакцию двигателя благодаря уменьшенной инерции.

Что такое маховик? — Типы, детали, функции, материалы, применение, принцип работы, преимущества и недостатки

Маховик

Введение

Что такое маховик? — Типы, детали, функции, материалы, области применения, принцип работы, преимущества и недостатки: — Маховик – одна из основных частей двигателя автомобиля. Механическое устройство специально предназначено для накопления вращательной энергии (кинетической энергии). Это относительно квадрата его скорости вращения и массы.

Маховик передает массу инерции вращения, чтобы двигатель вашего автомобиля работал. В противном случае двигатель замедлится, когда вы отпустите ногу с педали акселератора. Он уравновешивает двигатель. Маховик явно утяжелен для коленчатого вала автомобиля, чтобы упростить резкий наклон, вызванный даже небольшим дисбалансом.

Что такое маховик?

Маховик представляет собой чрезвычайно тяжелое колесо, для вращения которого требуется большое усилие. Это вполне может быть колесо большого диаметра со спицами и очень тяжелым металлическим ободом, или вполне может быть цилиндр меньшего диаметра, сделанный из чего-то вроде углеродного волокна. Маховик как утяжеленное колесо требует адекватных усилий для вращения вокруг своей оси. Он противодействует изменению скорости вращения своим моментом инерции. При изменении запасенной энергии на маховике скорость его вращения должна увеличиваться или уменьшаться. То есть он продолжает вращаться до тех пор, пока не будет приложено большое усилие.

Много кинетической энергии сохраняется при вращении маховика. Эта энергия впоследствии используется для питания автомобиля при запуске двигателя или превышении скорости.

Как устроен маховик?

Из-за необходимости долговечности маховика его обычно изготавливают из стали, которая вращается в обычном направлении. Маховики с высокой плотностью энергии изготовлены из композитов из углеродного волокна и используют магнитные подшипники.

Каково применение маховика?

Его основная задача — сгладить выработку мощности источника энергии. например, маховик используется в поршневых двигателях на том основании, что действующая сила от отдельного поршня прерывается.

Маховик обычно применяется в системах накопления энергии, чтобы не отставать от энергии в системе в виде энергии вращения.

Предоставление энергии по более высоким тарифам, чем лимит источника энергии. Это делается путем получения энергии в маховике через некоторое время. Затем, в этот момент, быстро высвобождая его со скоростью, превышающей возможности источника энергии.

Это полезно для управления регулировкой механической структуры, гироскопа и цикла реакции. Маховик используется с моторизованным генератором для накопления энергии. Чаще всего маховик используется в ветряных турбинах и двигателях автомобилей. Они используются в электромобилях для поддержания скорости и в крупных электрических сетях для защиты от засоров. Кроме того, маховик используется в передовых локомотивных силовых установках и инновациях.

4 Различные типы маховиков

1. Цельный дисковый маховик

Цельный дисковый маховик является своего рода маховиком. Используется в одинарных маховиковых молотилках, изготовленных из чугуна. Цельнодисковый маховик оснащен ступицей и диском. При проектировании цельнодискового маховика в качестве входных данных используются различные параметры. Это включает в себя размеры сплошного дискового маховика.

2. Маховик с ободом

Колесо с ободом взорвется при гораздо меньшей скорости вращения, чем колесо со сплошным диском аналогичного веса и диаметра. Для минимального веса и высокой энергоемкости маховики могут быть изготовлены из высокопрочной стали и выполнены в виде конического диска с утолщением в центре.

3. Низкоскоростные маховики

Угловая скорость таких маховиков достигает 10000 об/мин. Они громоздки и тяжелы по сравнению с высокоскоростными колесами Fly. Они нуждаются в периодическом обслуживании и не используют подшипники на магнитной подушке. Их установка требует исключительно прочной конструкции, чтобы выдержать их вес. Они менее дороги по сравнению с высокоскоростными колесами Fly.

4. Высокоскоростной маховик

Высокоскоростной маховик имеет скорость от 30000 до 80000 об/мин. Они имеют подшипники на магнитной подушке и требуют минимальной поддержки и обслуживания. Что касается размера/емкости, то они легче по весу, чем низкоскоростные маховики. Они дороже низкоскоростных маховиков.

Детали маховика

(i) Корпус маховика

Корпус маховика цельный и расположен снаружи напротив маховика. Маховики — это часть двигателя, которая вращается и передает мощность генератору.

(ii) Планетарное колесо

Планетарное колесо состоит из нескольких планетарных шестерен, закрепленных на секции маховика. В момент, когда кронштейн маховика приводится в движение винтом и вращается, каждая планетарная шестерня, входящая в зацепление с внешним зубчатым венцом, создает сложное движение, состоящее из оборотов и поворотов.

(iii) Зубчатый венец

Зубчатый венец установлен на внешнем измерении маховика. Обычно он крепится к маховику с помощью посадки с натягом, которую готовят путем нагревания зубчатого венца.

(iv) Пружины

Маховик состоит из двухступенчато изогнутых параллельно пружин. Внешняя дуга приспособлена для подъема пружины при работающем двигателе. Мягкая внешняя дуговая пружина служит только для выпрямления громоподобного частотного диапазона.

(v) Осевой и радиальный подшипник скольжения

Хотя осевой подшипник служит только для компенсации веса, неравномерность или паразитные радиальные силы, создаваемые двигателем или генератором, должны быть устранены.

(vi) Скользящий башмак маховика

Скользящие башмаки предпочтительно имеют выпуклую радиальную внешнюю поверхность, которая находится на внутренней массе маховика. Здесь они идеально изготовлены, чтобы способствовать скольжению и преодолевать минимальную долю пробега.

(vii) Опорный диск

Опорные диски прикреплены или соединены внутри маховика, чтобы помочь двухступенчатым изогнутым пружинам и различным частям маховика.

(viii) Крышка маховика

Крышка маховика обычно изготавливается из хрома. Эти хромированные кожухи маховика будут удерживать пыль от попадания внутрь маховика, что сделает его работу неэффективной.

(ix) Стенка или кронштейны

Стенка или кронштейны являются несущей конструкцией. Он защищает обод от вибраций, вызванных вращением. Решающий фактор того, должен ли маховик быть рычажным или пластинчатым, зависит от размера маховика.

(x) Обод

Внешний круговой диск маховика известен как обод. Обод сделан тяжелее внутреннего корпуса, чтобы обеспечить превосходную передачу кинетической энергии. Обод также имеет на внешней поверхности зубья, зацепляющиеся с электродвигателем и помогающие проворачивать двигатель.

(xi)) Отверстие

Отверстие маховика представляет собой отверстие или отверстие со шпоночным пазом для установки в нем приводного вала.

Что делает маховик?

Существует тяговый двигатель с большим маховиком, который находится между двигателем, производящим мощность, и колесами, которые принимают эту мощность и перемещают двигатель не слишком далеко. Кроме того, маховик может выполнять для нас три исключительно важные функции.

Во-первых, в случае, если паровой двигатель производит энергию с перерывами, маховик помогает оптимизировать мощность, которую получают колеса. Таким образом, в то время как двигатель мог добавлять мощность к маховику, как часовой механизм, колеса могли получать мощность от маховика с постоянной, постоянной скоростью, и двигатель вращался без нареканий, а не рывками.

Во-вторых, маховик можно использовать для замедления транспортного средства, подобно тормозу, однако тормоз поглощает энергию транспортного средства, а не растрачивает ее, как обычный тормоз. Предположим, вы едете по дороге на тяговом локомотиве и внезапно должны остановиться. Вы можете разъединить паровой двигатель с помощью сцепления, чтобы транспортное средство начало замедляться. При этом энергия будет передаваться от транспортного средства к маховику, который начнет двигаться и продолжит вращаться. Затем вы можете снять маховик, чтобы автомобиль полностью остановился. В следующий раз, когда вы отправитесь в путь, вы будете использовать сцепление, чтобы снова соединить маховик с ведущими колесами, чтобы маховик отдавал значительную часть двигателя, потребляемого во время торможения.

В-третьих, маховик можно использовать для краткосрочной дополнительной мощности, когда двигатель не может производить достаточно. Предположим, что маховик уже давно крутится, но пока не связан ни с двигателем, ни с колесами. В тот момент, когда вы снова подключаете его к колесам, аналогичный последующий двигатель дает дополнительную мощность. Тем не менее, он работает недолго, на том основании, что энергия, которую вы подаете на колеса, должна быть потеряна от маховика, что приведет к его замедлению.

Каковы функции маховика?

Маховики можно найти практически во всех типах автомобилей, поскольку они удовлетворяют различные потребности, как описано ниже:-

1. Балансировка двигателя

Поскольку поршни уравновешены относительно центра коленчатого вала, возникают вибрации и колебания. Это также является результатом того, что каждый поршень работает под другим углом. Функция маховика в данном случае состоит в подавлении бокового движения. Это достигается или достигается из-за большого веса маховика. Маховики уменьшают вибрацию двигателя, однако весь двигатель можно установить и отбалансировать на опорах.

2. Снижение нагрузки на трансмиссию

Это еще одна функция маховика, реализуемая за счет стабилизации движения двигателя. Это дополнительно сглаживает обороты двигателя и уменьшает пробег деталей трансмиссии. Маховик также ограничивает износ между валом коробки передач и карданным валом. Оба соединены универсальным шарниром.

3. Запуск двигателя

Маховик принимает на себя еще одну роль при запуске двигателя. Зубья шестерни на маховике прикреплены к стартеру двигателя. Этот стартер управляется автомобильным ключом, поэтому, когда автомобиль заводится, стартер вращает маховик. Сразу же двигатель начинает вращаться, а эффект сгорания продолжает вращать двигатель. Шестерня Bendix в запущенном двигателе выдвигается, чтобы маховик мог свободно вращаться.

4. Успокаивающие обороты двигателя

Коленчатый вал изменяет движение поршня на вращательное движение, которое является прерывистым при выработке мощности. Скорость вращения коленчатого вала стабильна, и двигатель работает по плану. Это связано с тем, что масса маховика создает инерцию, которая поддерживает вращение коленчатого вала двигателя между каждым срабатыванием поршня.

5. Управление весом

Вес маховика определяет характеристики двигателя. Вес разработан и запланирован на основе представления транспортных средств. Более тяжелые маховики позволяют двигателю работать под нагрузками, которые приводят к захлебыванию двигателя. Большой грузовик или прицеп прекрасно сочетаются с более тяжелыми маховиками, в то время как спортивный автомобиль и два или три коммерческих автомобиля в полной мере используют более легкие маховики.

Принцип работы маховика

Принцип работы маховика очень прост и интересен, так как он накапливает энергию для использования транспортного средства. Точно так же, как механическая батарея хранит энергию в химической форме, маховики сохраняют энергию в виде энергии двигателя.

Больше энергии вырабатывается, когда маховик вращается с большей скоростью. Это связано с тем, что более легкие маховики производят в два раза больше энергии, чем маховики, которые весят больше или вдвое. Чем легче маховик, тем больше запасается энергии. В любом случае, для более тяжелых транспортных средств, таких как прицепы, грузовики, фургоны и т. д., более тяжелые модели будут разумным выбором. Это связано с тем, что они несут дополнительную нагрузку и не являются необходимыми для работы на более высоких скоростях.

Таким образом, зная, как работает маховик, можно сделать вывод, что чем выше скорость, тем выше накопленная энергия. В любом случае, если скорость продолжит расти, материал колеса, вероятно, не сможет справиться с силой. Это может привести к расставанию.

Как работает маховик?

Основной принцип работы маховика заключается в том, что он поглощает энергию вращения во время рабочего такта и отдает эту энергию во время различных тактов (всасывание, сжатие и выпуск).

Принцип работы маховика

• Электродвигатель приводит в движение маховик исключительно на начальном этапе.
• Это движение заставляет поршень двигаться и потреблять топливо внутри камеры сгорания.
• Когда активируется рабочий ход, маховик получает мощность от рабочего такта и использует ее для трех других тактов.
• Таким образом, он помогает стабилизировать вращательное движение каркаса трансмиссии.

Какие материалы используются для изготовления маховика?

Ниже приведены типы материалов, используемых для изготовления маховика: –

• Чугун
• Сталь
• Стеклопластик

A) Чугун

Традиционные маховики изготавливаются из чугуна. Существенным преимуществом чугуна является его недорогая стоимость. Механическая обработка требуется минимально или вообще не требуется, поскольку ее можно использовать непосредственно после операции литья.

Они также действуют как невероятные демпферы и поглощают вибрации. У них также есть несколько ограничений, например, у них есть внезапный отказ, а также они имеют низкую эластичность.

B) Сталь

В настоящее время маховики изготавливаются из высокопрочной стали, так как они обладают большей эластичностью и коррозионной стойкостью. Они также долговечны и не так легко выходят из строя. Стали считаются лучшим выбором по сравнению с чугуном.

C) GFRP

GFRP представляет собой полимер, армированный графитовым волокном. Это рассматривается как наиболее идеальное решение для изготовления маховиков для современных автомобилей и автомобилей. Они обладают невероятной плотностью и жесткостью и идеально подходят для изготовления маховиков.

Разница между маховиком и регулятором

Многие люди путают маховик и регулятор, однако это две разные вещи. Ниже приведены некоторые различия между ними.

• Маховик используется для смягчения циклических изменений доступной энергии, а регулятор используется для изменения подачи топлива в соответствии с нагрузкой.
• Энергия, хранящаяся в маховике, является кинетической, которая доступна на 100 процентов, однако механизм регулятора подвержен эрозии.
• Маховик не используется, когда циклические колебания энергии малы или незначительны. В то время как регулятор жизненно важен для всех типов двигателей, поскольку он ограничивает подачу топлива в соответствии с потребностью.
• При постоянной нагрузке регулятор будет простаивать, однако из-за циклических колебаний доступной энергии маховик будет работать всегда.
• Регулятор не влияет на циклические колебания энергии, а маховик не влияет на среднюю скорость двигателя.

Регулятор

• контролирует среднюю скорость двигателя, а маховик контролирует циклические колебания энергии.

Преимущества маховика

• Общая стоимость маховика меньше.
• Маховики имеют более значительный срок службы.
• Используя маховик, вы можете увеличить вместимость хранилища.
• Требует меньшей поддержки и имеет меньшие тепловые потери.
• Маховик безопасен, надежен и энергоэффективен.
• Он не сложен в эксплуатации и требует высокой плотности энергии.
• Не зависит от рабочих температур.

Недостатки маховика

• Основным недостатком маховика является то, что он требует много места.
• Они очень дороги в производстве.
• Строительные материалы постоянно мешают ему.

Каковы общие проблемы маховика?

Ниже перечислены недостатки, возникающие при неисправности маховика:-

1. Проскальзывание сцепления

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

Проскальзывающее сцепление в конечном счете приведет к износу и маховика. Прижимная пластина может вызвать неожиданный скрежещущий звук. Различные части маховика в узле сцепления будут нагреваться. Это вызовет изгибы и даже разрывы.

2. Перетаскивание сцепления

В этой ситуации сцепление не будет работать полностью. Это вызовет разную степень скрежета шестерен при переключении передач.

Кроме того, он может вообще не включить первую передачу при трогании с места. Эта проблема возникает не только в маховике, но и в подшипнике или втулке маховика или коленчатого вала.

3. Стук сцепления

Это происходит, когда сцепление сталкивается с проблемой блокировки. По мере того, как сцепление срабатывает, оно снова и снова проскальзывает по маховику и отрывается от него. При отпускании это похоже на заикание или вибрацию.

Сцепление часто стучит на любой передаче при старте с полной остановки. Этот недостаток может быть трудно обнаружить в свете того факта, что имеется дефект в диске сцепления, нажимном диске или выжимных подшипниках. Эти детали также могут быть сломаны, деформированы или загрязнены маслом.

4. Вибрация педали сцепления

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

5. Запах гари

В момент, когда сцепление начинает плохо работать, появляется запах гари. Это происходит из-за неисправного маховика или неквалифицированного администратора.

Поверхность сцепления изготовлена ​​из материалов, предложенных для уменьшения шума, издаваемого сцеплением во время работы. Это создает чрезмерную интенсивность из-за трения, в то время как конфронтация не осуществляется должным образом.

Вывод

В механической коробке передач маховик представляет собой толстую металлическую пластину. Обычно он изготавливается из чугуна, стали или, иногда, алюминия. Очень легко предотвратить сгибание или деформацию страницы во время использования. Маховик является важной частью двигателя. Маховик позволяет двигателю работать как положено без регулировки вращательного движения системы трансмиссии.