logo1

logoT

 

Маховик для чего предназначен


Что такое маховик двигателя, для чего он используется в автомобиле?

Маховик двигателя Маховик представляет собой деталь двигателя, которая служит для регулировки поступления энергии. Он накапливает энергию, когда ее поступает больше, нежели используется машиной, и отдает, когда ее потребление превышает поступление.

Маховик двигателя в автомобиле – что это

Для чего в машине нужен маховик:

• Запускает двигатель;

• Соединяет двигатель с трансмиссией;

• Передает крутящий момент от двигателя к коробке передач;

• Стабилизирует вращение коленвала двигателя.

По внешним признакам маховик представляет собой большой металлический диск с зубчатым венцом по краю. После поворота ключа зажигания стартер входит в зацеп с венцом маховика, поворачивая его, а тот, в свою очередь, вращает коленчатый вал, который приводит в движение сам автомобиль.

Виды маховиков, и где они используются

По своей конструкции маховики бывают трех видов: сплошные, двухмассовые и облегченные.

Сплошной или обычный

Сплошной маховик является самым простым в конструкции и состоит из чугунного диска, покрытого по краю стальным венцом. Его простота говорит о первоначальности использования в автомобилях. Преимущество данного вида маховика – в цене и количестве возможных поломок, что напрямую зависит от простоты конструкции.

Сплошной маховик

Двухмассовый

Двухмассовый или демпферный маховик имеет более сложную конструкцию и используется в современных автомобилях. Он служит не только для борьбы с вибрацией, но и для гашения крутильных колебаний коленвала.

Двухмассовый

Облегченный

Облегченный маховик – диск с неоднородным распределением массы, что облегчает его на 1,5 кг. Масса маховика перераспределяется от центра к краям, что дает возможность уменьшить инерцию. Данный маховик используется на дорогих автомобилях с автоматической коробкой переключения передач. Его использование повышает отдачу двигателя примерно на 5%. Облегчение маховика компенсируется весом вращающихся деталей, которые прикреплены к нему.

Облегченный

Устройство и принцип работы маховиков

Устройство обычного маховика очень простое. Это диск диаметром приблизительно 30-40 см с зубчатым краем. С помощью зубьев он входит в зацепление с валом стартера и раскручивает коленвал двигателя при запуске автомобиля. Маховик находится между коленвалом двигателя и корзиной сцепления, к которой он прикреплен болтами.

Что такое маховик и как он работает, рассмотрим на принципе работы игрушечной юлы. Юлу раскручивают рукой, а маховик раскручивается коленчатым валом автомобиля. Раскрутив волчок, мы видим, что без дополнительного вмешательства он вращается еще длительное время – это и есть тот запас энергии. Но если у юлы она растрачивается впустую, то маховик отдает ее обратно и помогает раскручивать коленчатый вал.

Устройство маховикаРассмотрим, что такое двухмассовый маховик и каково его назначение. Этот вид маховика состоит из двух дисков, которые соединены с помощью пружинно-демпферной системы. В основу его работы положен ступенчатый принцип. С помощью мягких пружин первой ступени осуществляется запуск и включение двигателя. Благодаря демпфированию крутильных колебаний обеспечивается движение автомобиля. Данный процесс осуществляется с помощью жёстких пружин второй ступени. Дополнительными функциями двухмассового маховика являются поглощение вибраций и шумов, плавное переключение передач, уменьшение износа синхронизаторов, уменьшение нагрузок на трансмиссию, экономия топлива.

Ремонт маховика

Ремонт венца маховика

Во время вращения шестерня бендикса зацепляется с зубьями венца маховика. Поэтому вся нагрузка во время работы накрадывается на шестерни. Со временем они стираются. В результате происходит поломка автомобиля, которая проявляется такими симптомами: автомобиль плохо заводится, стартер щелкает, но не крутится. Такие симптомы не постоянны. Автомобиль то заводится, то снова стартер щелкает или трещит. Это свидетельствует о плохом зацеплении шестерней бендикса и маховика. Если стерты зубья маховика в определенном месте, то стартер крутится и не запускает двигатель до тех пор, пока маховик не прокрутит дефектное место. Через некоторое время шестерни попадают в зацеп, и двигатель запускается.

Необходимо осмотреть венец маховика и шестерню бендикса, и в случае износа произвести замену. Ремонт можно сделать своими руками. Для этого необходимо достать маховик из автомобиля и с помощью молотка и зубила выбить венец. Если новый венец не надевается, его необходимо нагреть с помощью горелки или, даже лучше, электроплитки и, постукивая молотком, равномерно надеть на диск.

Обратите внимание! Венец необходимо разогревать по всей поверхности и не очень сильно. Если разогреть докрасна, то это будет способствовать быстрому износу зубьев в местах разогрева.

Иногда, если зубья не очень износились, венец с маховика снимают и одевают другой стороной. Для этого необходимо пометить несколькими метками диск и венец, чтобы, перевернув его, поставить на то же место. Это максимально сохранит балансировку маховика.

Ремонт двухмассового маховика

Симптомов поломки демпферного маховика может быть много, в зависимости от того, что повреждено. Если при запуске или остановке двигателя вы слышите посторонние звуки, это может быть поломкой демпферного маховика. Особенно это заметно на небольших оборотах двигателя, а при увеличении оборотов посторонние вибрации и звуки пропадают. Разбалансировка маховика сопровождается громким гудением, которое увеличивается с увеличением оборотов двигателя. Если во время разгона автомобиля чувствуются вибрации, то это говорит об износе демпфера маховика. Аналогичные симптомы могут быть и при других поломках.

Как же проверить демпферный маховик? Для этого необходимо провести несложный тест. На высокой передаче замедлиться до 1300-1500 оборотов в минуту, а затем педаль газа нажать максимально возможно в крайнее положение. Если вы не услышали странных звуков и вибраций, то ваш маховик работает, скорее всего, нормально. Данный тест очень перегружает маховик, поэтому не проводите его часто.

Но если вы уверены в поломке демпферного маховика, то приготовьтесь к большим расходам. Правда, некоторые сервисы предлагают разборку и восстановление двухмассового маховика. Но тут необходимо хорошо подумать. Заводы-производители не предусматривают ремонт демпферного маховика, поэтому не поставляют в продажу необходимые детали. Чтобы демпферный маховик служил долго, рекомендуется:

• Не перегружать автомобиль;

• Не бросать педаль сцепления;

• Не начинать движение с повышенной передачи;

• Не пробуксовывать;

• Не водить автомобиль агрессивно.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Облегченный маховик ВАЗ

По типу конструкции маховики двигателя могут быть двухмассовыми, сплошными и облегченными. Наиболее распространенным и широко используемым является сплошной маховик. Мы рассмотрим каждый из этих видов.

Двухмассовый маховик (демпферный)

Это часто используемый вид маховика в современном автомобильном двигателе. Двухмассовый маховик – устройство, состоящее из двух дисков, соединенных специальным пружинно-демпферным устройством. Основными элементами двухмассового маховика являются: маховик, подшипник, пружина-дуга с наружными демпфером, нажимная пружина с внутренним демпфером и приводная пластина.

Подобное устройство выполняет ряд важных функций и задач:

  • принимает на себя все избыточные вибрации коленвала;
  • защищает трансмиссию от лишних вращательных движений и перегруза;
  • уменьшает возможный износ синхронизирующих элементов;
  • обеспечивает плавное переключение передач;
  • позволяет экономить расход топлива в двигателе.

Однако чрезмерно интенсивна работа такого вида маховика в конечном итоге может привести к быстрому износу пружинно-демпферного механизма или выходу из строя отдельных его элементов, например, пружины.

Сплошной маховик

Такой вид маховика является более эффективным для использования в автомобильных двигателях современного образца. Сплошной маховик – тяжеловесный чугунный диск, диаметр которого составляет 35-40 см. На внешней поверхности маховика находится стальной венец с зубьями, который обеспечивает движение коленчатого вала при запуске стартера. Одна сторона маховика оснащена ступицей, при помощи которой маховик соединяется с фланцем коленвала, противоположная сторона работает как диск сцепления.

Облегченный маховик

Данный вид маховика часто используют для проведения тюнинга двигателя автомобиля. Облегченный маховик — диск, на который надевается предварительно разогретое зубчатое колесо, после остывания которого, маховик приобретает вид шестерни.

Облегченный маховик имеет небольшую массу, в среднем в полтора раза меньше, чем у обычного маховика. Облегченный маховик позволяет автомобильному двигателю достигать максимальных рабочих оборотов, увеличивать мощность на 5-7 %, улучшать разгонную динамику автомобиля.

Маховик облегченного типа изготавливается из износостойкого металла, который способен выдерживать чрезмерные нагрузки при работе двигателя, при этом работать быстро, бесшумно и эффективно.

Общий принцип работы

Маховик – это большой дискообразный шестерёнчатый круг, который крепится на коленчатом валу двигателя и предназначен для подачи разгона. Без него пришлось бы заводить движок вручную.

После поворота ключа в зажигании — включается стартер. Он раскручивает маховик, который заставляет работать поршни, а те, в свою очередь, воздействуют на сам движок. В результате машина заводится.

Также он выполняет следующую функцию: во время своего функционирования двигатель создаёт мощные колебания, которые подаются на кузов, а маховик гасит лишний шум. Он с помощью болтов прочно крепится на одной стороне коленчатого вала. Изделие изготавливается из очень крепкого металла и не подвержено поломкам, а также, способно выдерживать колоссальные нагрузки. Общий принцип работы приведён на рисунке:

Хотя без него нельзя обойтись, он при работе забирает часть энергии, поступающую от стартера. То есть, получается, чтобы завести и раскрутить ротор двигателя потребуется больше энергии. Чем сильнее нажимаем на педаль, тем больше энергии потребляется маховиком на раскрутку. Начиная от 4500 оборотов в минуту, потребление энергии этим устройством увеличивается в геометрической прогрессии.

Поэтому разработчиками был придуман облегчённый вариант маховика. Он обладает некоторыми преимуществами, которые упрощают управление автомобилем. Итак, зачем нужен облегчённый маховик?

Что даёт

Лёгкий вариант выглядит примерно так же, как и обычный, но имеет почти в два раза меньший вес. Четыре килограмма против 7,5. Различные компании выпускают различные виды лёгких маховиков, вес которых отличается от стандартного на 1,5–3,5 кг. Перечислим, что даёт облегчённый маховик при управлении авто:

  • Его малый вес позволяет тратить меньше энергии на раскрутку. Благодаря этому происходит экономия топлива до пяти процентов;
  • Двигатель быстрее раскручивается, соответственно, набор скорости происходит быстрее;
  • Переходы на низкие передачи не сопровождаются рывками;
  • Автомобиль легко управляется на высоких оборотах.

Помимо того, что облегчённый маховик имеет плюсы, он имеет и минусы, как любое другое устройство:

  • Чем меньше вес, тем меньше прочность изделия;
  • Если быть честным, то на малых скоростях нереально почувствовать эффект воздействия на управление автомобилем;
  • По сравнению со стандартным изделием, имеет более низкую теплопроводность. В зимнее время приходится подольше прогревать трансмиссию на холостом ходу;
  • Стоит дороже, чем стандартный маховик;
  • Чтобы был максимальный эффект, потребуется подобрать облегчённый коленчатый вал и поменять другие запчасти.

В качестве образца, можете посмотреть, как выглядит это чудо техники:

Для чего нужен облегчённый маховик, вы уже знаете. Поэтому выбирать вам, стоит ли ставить облегчённый маховик или нет.

Замечание! Для автомобилей с раскруткой коленчатого вала до 3000 оборотов в минуту, облегчённый вариант не подойдёт. Так как существенного эффекта не производит. Если ваша машина такова, что осилит 4500 оборотов в минуту, то эффект действительно будет.

Если не желаете тратиться на покупку облегчённого маховика и обладаете золотыми руками, то его можно сделать самому. Об этом далее.

О том, как можно облегчить маховик своими руками сохранив прочность, можете посмотреть на этом видео и убедиться в его преимуществах:

Наверно вы обратили внимание на изображение, что лёгкий вариант визуально отличается от стандартного. Из видео стало известно, что при «обработке», изделие теряет 1,5–2 килограмма своего веса. Но став немного легче, деталь сохраняет свою прочность. Возникает вполне логичный вопрос: «Если так, то нельзя ли заводам-изготовителям производить лёгкие маховики весом 2–3 килограмма?». Ответ будет такой: «Чересчур лёгкий маховик может не выдержать нагрузку и просто сломаться».

Полезные советы и техническое обслуживание

Совет! Если всё ещё сомневаетесь, стоит ли приобретать данное изделие, чтобы прокачать «железного коня» или довольствоваться тем, что есть, то можете почитать отзывы про облегчённый маховик и обсудить свой вопрос на интернет-форумах.

Если быть откровеннее, большинство ответов пользователей положительные, но указываются некоторые недостатки данного устройства. По сравнению с достоинствами, они не будут создавать трудности и неудобства во время езды. Ваш «железный конь» просто обретёт улучшенные параметры.

Как и любое другое устройство автомобиля, маховик нуждается в техническом обслуживании. К облегчённому варианту необходимо быть внимательным. После отработки своего ресурса и при поломке зубьев шестерней, следует произвести замену. Если обнаружите шероховатость на поверхности изделия, то нужно измерить его глубину. Глубина не должна превышать 0,1 миллиметра. В противном случае придётся произвести проточку поверхности:

Важно! Цена облегчённого маховика варьируется в зависимости от региона страны. Но, средняя стоимость, не такая уж и большая, всего 2000 рублей.

Обычный маховик

Как бы кто ни говорил, но это достаточно выверенная деталь, которая рассчитывается — и на нагрузки, и на кручение, и даже на слом.

Обычно его вес колеблется в пределах от 7 до 9 килограмм. Все зависит от модели и класса автомобиля (грузовики не беру, там веса намного больше).

После того как двигатель запушен, обычный маховик набирает кинетическую энергию от работы мотора. Поэтому при работе двигателя какая-то часть, уходит именно на его раскрутку и дальнейшее вращение. Причем чем тяжелее этот «диск», больше энергии нужно потратить. Особенно это сказывается на высоких оборотах, где потреблении энергии растет в квадратичной прогрессии, начиная уже с 4500 оборотов.

То есть получается что маховик, как бы мешает работе двигателя, забирая у него часть энергии, на свою раскрутку. Однако тут не все так однозначно – благодаря своему весу, этот элемент отбирает на себя различные не нужные энергии, вызванные детонацией двигателя или какими то другими побочными процессами. Таким образом, они не идут в кузов, а как бы «поглощаются» что не маловажно!

Принцип прост, так «народные тюнеры» (да и некоторые компании), просто убирают «лишний» вес. Например, из «нашего» маховика на ВАЗ, исключают примерно 3,5 килограмма из 7,5 возможных! То есть его вес составляет – 4 килограмма, а это существенно! Справедливости ради стоит отметить что, сейчас существует множество разновидностей таких элементов, то есть убирают различные веса от 1,5 до 3,5 кг. Различные «тюнеры» объясняют это по-разному, но суть остается одной – «облегчение»!

Вы можете задать справедливый вопрос – а почему же не могут вообще сделать весом в 1 или 1,5 кг, вместо скажем 7,5? Справедливый вопрос, но ответ очевиден – такой легкий вариант будет крайне не стабильным, если выражаться простым языком — то его просто сломает.

Поэтому должен оставаться задел прочности, который позволит этой детали, работать в стандартном режиме! Вот мы и подошли к плюсам и минусам, давайте разберем подробнее.

Плюсы

Постараемся понять — что может дать такой облегченный тип строения при работе двигателя.

  • Меньший вес, а значит нужно меньше тратить энергии для раскрутки, что положительно сказывается на расходе топлива. Если не вдаваться в долгие рассуждения, то экономия составляет примерно 2 – 3 %, но не больше.
  • Уменьшаются механические потери.
  • Раскрутить его легче, а значит, повышается «отдача от двигателя», у него меньше инерция.
  • Двигатель быстрее выходит на максимальные обороты.
  • Работа на «высоких» оборотах улучшается.

Это действительно присутствует, если рассчитать силу инерции, а также центробежную силу и сравнить ее со стандартным маховиком — то становится понятно, что облегченная модель, требует меньше механических и силовых затрат на свою работу. А это как я уже написал сверху – экономия топлива, быстрая раскрутка и лучшая работа на «верхах». Ведь именно на высоких оборотах стандартный вариант, начинает испытывать излишние нагрузки центробежной и инерционной сил.

Минусы

Куда же без них. Для начала нужно отметить такой аспект, облегченный маховик, требует правильной настройки и остальных конфигураций двигателя. А это значит, что мало поставить его одного, нужно также облегчать и коленчатый вал, правильно настраивать центровку корзины сцепления т.д. То есть – целый комплекс мер, тогда эффект будет более значимым и заметным. Пробежимся по основным минусам.

  • Прочность конструкции ниже.
  • На низких оборотах, при малых скоростях, эффект практически не заметен.
  • Требуется дополнительная балансировка с колен.валом и шкивом ремня генератора
  • Хуже проводит тепло, в зимнее время трансмиссия будет прогреваться дольше на «холостых».
  • Ну и стоит дороже обычного, если брать каких-либо именитых производителей, а не сделанный своими руками.

Получается, если берете для автомобиля со стандартной (небыстрой) манерой езды (до 3000 об.) – эффект будет минимальным. Если берете для «прокаченного» автомобиля, который работает на оборотах за 4500 (особенно для турбированных двигателей), то эффект действительно будет.

evrasia-today.ru

Что такое автомобильный маховик, зачем он нужен и какой бывает

Как коробка передач, так и двигатель внутреннего сгорания оснащаются специальными устройствами, которые называются маховиками. В случае с моторами конструкция работы поршней предусматривает наличие нескольких мёртвых точек, в которые они попадают в процессе функционирования. Чтобы вывести поршни из этих положений, инженерами был предусмотрен специальный массивный элемент. Он называется маховиком двигателя. Этот элемент набирает силу инерции при вращении, что даёт возможность преодолеть мёртвую точку в нижних и верхних амплитудах. Это важный компонент силовой установки, который занимает особое место в конструкции двигателя, имеет несколько разновидностей и выполняет значимые функции в работе всей силовой установки.

Назначение маховика в автомобиле.

Что это

Первым делом нужно разобраться в том, что такое маховики в автомобилях и их двигателях внутреннего сгорания. Это деталь или компонент мотора, необходимый для регулировки поступления энергии. Постепенно маховик накапливает в себе энергию за счёт того, что её поступает больше, нежели необходимо для работы машины. При этом же маховик отдаёт накопленную энергию, если параметры потребления превосходят параметры поступления. Он необходим в конструкции двигателя для:

  • запуска мотора;
  • соединения ДВС и коробки передач (трансмиссии);
  • передачи крутящего момента от мотора на коробку;
  • стабилизации вращения коленвала.

Если говорить о том, как маховик выглядит, то тут можно выделить похожую на металлический диск конструкцию. Если посмотрите внимательно на края, то здесь увидите зубчатый венец. Когда автомобилист поворачивает ключ зажигания в замке, стартер сцепляется с венцом, поворачивает его, а маховик уже начинает вращение коленчатого вала, что и позволяет автомобилю двигаться. Хотя маховик считают неотъемлемым элементом двигателя внутреннего сгорания, на практике он тесно связан сразу с несколькими системами. А именно:

  • С редуктором системы пуска. Именно сюда передаётся вращение;
  • Со стартером. Маховик задаёт начальное вращение вала мотора;
  • С коробкой передач. Сюда маховик передаёт крутящий момент, получая его с диска сцепления;
  • С кривошипно-шатунным механизмом. Тут происходит процесс сглаживания импульсов при неравномерном вращении.

Большие размеры конструкции позволяют маховику при начальных вращениях набирать достаточную инерцию. Учитывая жёсткую связь с коленчатым валом, поршни двигателя при нахождении в верхних и нижних мёртвых точках не задерживаются. Они следуют дальше по ходу своего вращения, создавая новые циклы сжатия или воспламенения топливовоздушной смеси в ДВС. Поскольку имеются мёртвые точки, вращение вала происходит неравномерно, сначала набирается угловая скорость, а затем она теряется. Учитывая этот фактор, диаметры маховиков для каждого двигателя выбирают индивидуально, чтобы удавалось эффективно сглаживать угловые скорости в зависимости от промежутка времени.

Расположение

Автомобилисты справедливо задаются вопросами относительно того, где маховик находится в конструкции двигателя, и каким образом он располагается в силовой установке. Чтобы найти этот маховик, можно заглянуть в руководство по эксплуатации к своему автомобилю. На схеме чётко будет видно, где расположена деталь на конкретном моторе. Но даже если водитель не нашёл техническую документацию, с поиском элемента на практике проблем возникать не должно. На всех двигателях маховик находится возле коренного подшипника установленного коленвала. Это обусловлено тем, что именно этот подшипник самый мощный. А потому он сможет выдержать нагрузку от маховика.

На фланец коленчатого вала маховик фиксируется с помощью ступицы. При этом его обратная сторона зацепляется с главным сцепным диском или диском сцепления. То есть расположение можно охарактеризовать как установку маховика между корзиной сцепления и коленчатым валом силовой установки транспортного средства. Со стороны корзины осуществляется прочная фиксация с помощью болтового соединения. На наружном диаметре маховика предусматривается зубчатый венец. Он нужен для того, чтобы осуществлять зацеп за бендикс автомобильного стартера в тот момент, когда запускается двигатель.

На маховике обязательно присутствует специальная метка. Она предназначена для того, чтобы показывать оптимальное положение устройства относительно сцепного диска и коленчатого вала. То есть при демонтаже или замене маховик устанавливают строго согласно меткам. Каждый маховик предварительно перед установкой на автомобиль проходит процедуру балансировка на специальных стендах. Это необходимо с целью исключения возможного возникновения вибраций, которые могут передаваться на коленчатый вал автомобильного двигателя внутреннего сгорания.

Особенности устройства и принцип работы

Несмотря на достаточно важную роль, который выполняет маховик ДВС в работе всего автомобиля, его конструкция достаточно простая. Устройство представляет собой диск, диаметр которого составляет около 30-40 сантиметров. Размер уже зависит от конкретного мотора и его конструктивных особенностей. Край диска дополнен специальными зубцами. Именно за счёт этих зубцов происходит зацепление маховика с валом автомобильного стартера. Это позволят раскрутить коленчатый вал силовой установки в момент, когда происходит запуск двигателя, и машина начинает движение. Чтобы разобраться в принципе работы автомобильного маховика, установленного на двигателе, достаточно вспомнить обычную игрушечную юлу, которая была практически у каждого в детстве. Юлу раскручивали рукой, а маховик крутится за счёт работы коленвала. Когда юла раскручена, она может некоторое время вращаться самостоятельно, то есть прикладывать дополнительное усилие нет необходимости. В этом и проявляется принцип накопления энергии. Но если юла расходует эту энергию просто так, впустую, то автомобильные маховики передают её обратно, помогая раскручивать уже сам коленвал.

При запуске мотора вращение маховика создаётся стартером, что позволяет получить стартовую скорость и набрать инерцию. Далее поршень как бы зависает в положении верхней мёртвой точки, из-за чего коленвал вращаться уже не может. Но поскольку маховик накопил инерцию, он передаёт её на вал, и тот прокручивается, преодолевая мёртвую точку, а далее следует к новому циклу сжатия и воспламенения. Цикл постоянно повторяется, потому маховик успевает накопить энергию и обеспечить вращение валу. Параллельно с этим специальный датчик постоянно следит за тем, в каком положении находится вал и поршни на нём. Датчик передаёт полученную информацию на электронный блок управления, что позволяет вовремя подавать зажигание в нужные камеры сгорания.

Виды

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания могут оснащаться одним из 3 видов маховиков. А именно:

  • одномассовым (сплошным);
  • двухмассовым;
  • облегчённым.

Каждая конструкция имеет свои особенности, сильные и слабые стороны. Причём приведённый принцип работы относится скорее к одномассовым классическим решениям, в то время как двухмассовые функционируют несколько иначе.

Одномассовый

Это самый распространённый вариант маховика, который часто называют сплошным. Такое название обусловлено его сплошной конструкция. Внешне это диск определённого диаметра в диапазоне от 30 до 40 сантиметров. Наиболее актуальным материалом для производства одномассовых дисков маховиков выступает высококачественный чугун. На внешней стороне диска по всей окружности располагается зубчатое кольцо. Этот венец с зубцами делают из другого материала. Преимущественно используют сталь. Установка осуществляется методом непрессовки, что обусловило прочную фиксацию вента. Для монтажа диска-маховика на коленвал через специальный фланец с одной стороны конструкции предусмотрено наличие ступицы. А вторая плоскость маховика выполняет функции ведущего сцепного диска. Это позволяет говорить о том, что одномассовые маховики по своей конструкции достаточно простые. Из-за этого их так активно используют в составе современных двигателей. При этом важно отметить наличие одного существенного недостатка. Заключается он в недостаточной эффективности гашения колебаний, возникающих при вращении. В этом компоненте куда лучше работают двухмассовые аналоги. Их начали внедрять в конструкцию двигателя ещё в 80-х годах прошлого века.

Двухмассовый

По своему устройству двухмассовые маховики отличаются от одномассового. При этом возникает много споров относительно того, какой маховик всё же лучше, сравнивая одномассовый и двухмассовый диск. Для этого нужно рассмотреть его конструкцию, принцип работы, а также поговорить о хорошем и плохом. Конструктивно это пара дисков, которые соединяются при помощи пружинно-демпферной системы. Она позволяет исключить так называемые крутильные колебания двигателя, которые воздействуют на трансмиссию. Именно они оказались слабым местом одномассового диска. В итоге, за счёт такого решения, на автомобилях с двухмассовыми маховиками трансмиссия работает равномернее. Благодаря новым решениям, пара дисков, соединённых пружинно-демпферной системой, позволила отказаться от использования демпфера в самом ведущем диске автомобильного сцепления. Это повысило надёжность, и увеличило срок службы. Помимо указанных особенностей, можно выделить ещё несколько преимуществ двухмассовых дисков. Такие маховики:

  • снижают вибрации, которые идут от двигателя на трансмиссию;
  • снижают уровень создаваемого шума;
  • делают процедуру переключения скоростей более удобной;
  • защищают трансмиссию от перегрузок.

Некоторые исследователи утверждают, что при использовании двухмассовой конструкции удаётся снизить количество потребляемого топлива. Но при этом не стоит забывать о существовании определённых недостатков, которыми характеризуются маховики двухмассового типа. Главным минусом считается тот факт, что надёжность двухмассовых дисков заметно уступает этой характеристике у одномассовых. Для многих это предопределяющий фактор при выборе. Сниженная надёжность обусловлена тем, что конструкция включает эту самую пружинно-демпферную систему. На неё воздействуют сильные нагрузки, что приводит к быстрому износу. Это во многом объясняет, почему такие конструкции маховиков пока не так активно используют на автомобилях.

Но инженеры не остановились на достигнутом. Они активно ищут возможности, чтобы улучшить маховик с двумя дисками и повысить его надёжность. Особенно это актуально в связи с появлением большого количества низкооборотных двигателей, а также с мощными моторами с небольшим рабочим объёмом. Подобные силовые установки предъявляют повышенные требования в отношении гашения колебаний. Наиболее актуальной разработкой усовершенствованного двухмассового маховика является конструкция с центробежными маятниками. Что же касается принципа работы двухмассового маховика, то здесь процесс выглядит следующим образом:

  • В момент, когда запускается двигатель, одна часть получает значительную угловую скорость, в то время как вторая остаётся в неподвижном состоянии;
  • Параллельно первая часть маховика сжимает пружину, которая позволяет плавно начать вращать трансмиссионный диск;
  • Постепенно скорости двух частей выравниваются по отношению друг к другу, и начинают работать в одном режиме;
  • Когда водитель снижает обороты с помощью педали газа, вторая часть начинает вращаться быстрее первой;
  • Но и тут никаких жёстких ударов не происходит, поскольку параллельно сжимается другая пружина, но уже в другом направлении;
  • Снова половинки вращаются с одинаковой скоростью;
  • Цикл повторяется.

Подобный маховик имеет лучшие эксплуатационные характеристики, обеспечивает более плавную работу и лучше гасит колебания. Но по надёжности заметно уступает одномассовому аналогу. Выбор во многом следует основывать на том, что является приоритетным для самого двигателя. Если важна надёжность, то тут лучше использовать одномассовые диски. Но при повышенных требованиях к гашениям колебаний лучшим вариантом будет именно двумассовый тип маховика.

Облегчённый

Теперь касательно того, что дают автомобилю облегчённые маховики. Подобные конструкции используются при проведении тюнинга, то есть при технических доработках силовых установок. Стоит упомянуть о плюсах и минусах облегчённых маховиков. Они отличаются тем, что их масса отлично распределяется от центра к краям. За счёт этого вес конструкции снижается. Также снижается и момент инерции. Если автомобиль получает в своей конструкции такой тип маховика, заметно улучшается разгонная динамика. К преимуществам облегчённых конструкций относят:

  • снижение веса;
  • меньше затраты энергии для раскрутки;
  • меньший расход топлива (до 2-3%);
  • снижение механических потерь;
  • лучшая отдача двигателя;
  • более быстрый выход мотора на максимальные обороты;
  • стабильная и эффективная работа двигателя на высоких оборотах.

Но и про недостатки забывать не стоит. Начать следует с того, что подобные маховики крайне требовательны относительно правильной настройки и конфигурации. Любая ошибка приведёт к обратному эффекту и очень быстрой поломке. А ведь облегчённые конструкции и так объективно менее надёжные.

Основными минусами можно назвать:

  • более низкая прочность;
  • при низких и малых оборотах разницу не видно;
  • нужна обязательная балансировка с коленвалом и шкивом генераторного ремня;
  • хуже теплопроводность;
  • зимой трансмиссии нужно больше времени на прогрев;
  • высокая стоимость.

Устанавливать облегчённые маховики на автомобили, которые планируется эксплуатировать на малых и средних скоростях и оборотах, нет никакого смысла. Это лишь увеличивает затраты и приводит к дополнительным сложностям при эксплуатации. Облегчённые версии актуальны для мощных двигателей, которые регулярно работают при оборотах более 4-5 тысяч. Тогда водитель действительно почувствует эффект от использования другой конструкции маховика.

Вопрос взаимозаменяемости

Когда маховик выходит из строя, автомобилистам требуется поменять его на новый. При этом закономерно и часто возникает вопрос относительно того, можно ли одномассовый тип конструкции заменить на двухмассовый. Им интересно, что произойдёт, если поменять детали таким вот образом, и не будет ли это опасно для двигателя. Важно понимать, найдётся ли место двум разным маховикам на одном двигателе внутреннего сгорания, и насколько реальная их взаимозаменяемость. Никто не станет спорить с тем фактом, что одномассовые устройства значительно дешевле двухмассовых или демпферных. Потому владельцы автомобилей, на двигателях которых устанавливаются двухкомпонентные маховики, при их поломке должны выложить солидную сумму на приобретение детали. Чтобы сэкономить, некоторые размышляют относительно возможности поставить на место демпферного (двухмассового) маховика обычный цельнометаллический элемент. В отношении вопроса взаимозаменяемости нужно учитывать несколько очень важных моментов.

  1. Если установить одномассовый цельнометаллический маховик на место двухмассового в двигателе, то снизится показатель комфорта при эксплуатации. Но это не всё. Также будет снижаться ресурс ШРУСов, коробки переключения передач, редуктора, как и всего автомобильного мотора в целом.
  2. Если на место традиционного цельнометаллического маховика поставить облегчённый тип конструкции, то потеря в комфорте будет ощущаться в намного меньшей степени. Но чтобы всё работало хорошо, придётся перенастроить весь двигатель под изменённый эксплуатационный режим работы силовой установки.
  3. При замене традиционного одномассового элемента на демпферный требуется обязательно установить новый комплект автомобильного сцепления, а также специально его отрегулировать. Если этого не сделать, то будет плохо включаться вторая передача и возникнут проблемы с включением задней передачи.

Насколько рационально менять один маховик на другой, вопрос крайне спорный. Замена возможна, то есть детали можно считать взаимозаменяемыми. Но дополнительно приходится проводить ряд мероприятий, менять некоторые компоненты, проводить настройки и жертвовать некоторыми моментами комфорта. Финансово это всё равно не получается дешевле переходить с двухкомпонентного маховика на цельнометаллический, либо наоборот.

Классический одномассовый вариант конструкции отлично подходит двигателям внутреннего сгорания, поскольку он обладает простой конструкцией и большим запасом эксплуатационной надёжности. Двухмассовые пока не так распространены, потому их использовать нужно лишь на тех автомобилях, под которые они были разработаны. Облегчённые элементы являются сугубо прерогативой спортивных автомобилей или машин, которые подвергаются серьёзному техническому тюнингу. Это не такое частое явление, поскольку поменять характеристики мотора можно многими другими методами, достигая высокого уровня отдачи.

drivertip.ru

Маховик двигателя

Маховик относится сразу к нескольким системам двигателя и выполняет в них следующие функции:

  • снижение неравномерности вращения коленчатого вала (маховик - конструктивный элемент кривошипно-шатунного механизма);
  • передача крутящего момента от двигателя к коробке передач (маховик – ведущий диск сцепления);
  • передача крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя (маховик – ведомая шестерня редуктора системы запуска).

Сглаживание пульсаций крутящего момента производится за счет периодического накопления и отдачи маховиком кинетической энергии. Энергия запасается во время рабочего хода поршня и расходуется при других тактах двигателя, в т.ч. на выведение поршней из мертвых точек. Чем больше цилиндров в двигателе, тем рабочий ход поршня в каждом из них занимает больше времени, следовательно, крутящий момент такого двигателя более равномерный, а масса маховика может быть уменьшена.

Маховик крепиться в торце коленчатого вала возле заднего коренного подшипника. Это, как правило, самый мощный подшипник в двигателе, так как он должен выдерживать вес маховика и нагрузки, связанные с его работой.

Различают следующие разновидности конструкции маховика:

  • сплошной;
  • двухмассовый;
  • облегченный.

Наибольшее распространение на автомобилях нашел маховик сплошной конструкции. Это массивный чугунный диск диаметром от 30 до 40 сантиметров. На внешнюю поверхность диска напрессован стальной зубчатый венец, обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при запуске двигателя с помощью стартера. С одной стороны маховика выполнена ступица для крепления к фланцу коленчатого вала, другая сторона играет роль ведущего диска сцепления.

При работе двигателя на разных оборотах коленчатый вал постоянно закручивается и раскручивается, т.е. подвергается крутильным колебаниям. В двигателе применяются гасители крутильных колебаний различной конструкции. Одним из таких устройств является двухмассовый маховик (другое название – демпферный маховик), который применяется на автомобильных двигателях с 1985 года.

Устройство двухмассового маховика

Маховик включает два диска, соединенные с помощью пружинно-демпферной системы, которая позволяет полностью изолировать трансмиссию от крутильных колебаний и обеспечить равномерную работу ее элементов. С применением двухмассового маховика отпадает необходимость демпфирующего устройства в ведомом диске сцепления.

Преимуществами двухмассового маховика являются гашение колебаний, снижение вибраций, изоляция шумов, удобство переключения передач, снижение износа синхронизаторов, защита трансмиссии от перегрузки и даже экономия топлива. С другой стороны интенсивная работа двухмассового маховика приводит к усиленному износу пружинно-демпферной системы и даже поломке ее основного элемента - дуговой пружины. Все это сдерживает массовое применение демпферного маховика на двигателях.

Современные тенденции развития автомобильных двигателей, такие как даунсайзинг (уменьшение объема и массы двигателя с сохранением мощности) и даунспидинг (расширение диапазона крутящего момента двигателя с возможностью работы на низких оборотах), потребовали нового уровня гашения колебаний. С 2008 года на двигателях применяется двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний.

Для устранения неравномерностей вращения коленчатого вала в диапазоне низких оборотов на маховике вместе с дуговой пружиной устанавливается центробежный маятник. Он создает собственные колебания , которые в противофазенакладываются на сглаженные колебания после дуговой пружины и полностью их гасит.

Центробежный маятник выполнен в виде грузов, расположенных по окружности маховика. При низких оборотах двигателя грузы маятника раскачиваются сильнее, т.к. действующие на них центробежные силы малые. При увеличении оборотов амплитуда колебаний грузов уменьшается и их роль в гашении колебаний снижается.

Облегченный маховик используется при тюнинге двигателя. Перераспределение массы маховика к краям диска позволяет уменьшить его массу до 1,5 кг и в свою очередь уменьшить момент инерции. С применением облегченного маховика двигатель быстрее достигает максимальных оборотов, соответственно имеет лучшую разгонную динамику, а также наблюдается увеличение мощности до 5%.

Видео по теме

Связанные темы

Новые материалы

Активные опоры двигателя ставят, как правило, попарно Система динамического рулевого управления на волновой передаче Электропривод двери багажника можно установить самому Концерн Volkswagen разработал систему маневра с прицепом Внутреннее освещение автомобиля является отдельной системой

Популярное

Volkswagen поставил на роботизированную коробку передач Вакуумный усилитель тормозов облегчает работу тормозной системы В ряде случаев система курсовой устойчивости незаменима Вариатор уверенно вытесняет другие автоматические коробки передач С 2009 года применение сажевого фильтра в дизельных двигателях обязательно

systemsauto.ru


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf