Содержание
Маховичные двигатели | Авторская платформа Pandia.ru
Если возьметесь за разработку маховичного двигателя, не думайте, что это свеженькая задача. В раскопках, проводившихся в Месопотамии, был найден маховик—примитивный диск из необожженной глины. Он служил гончарным кругом мастеру, жившему еще 5 тысяч лет назад. На краю диска есть отверстие, в которое, надо полагать, вставлялась рукоятка. Дергая за нее, древний мастер заставлял на некоторое время крутиться гончарный круг, не подозревая, что тем самым передает энергию диску, а тот аккумулирует ее и затем медленно расходует при вращении. В этом физический смысл маховика.
В последующие тысячелетия человечество обходилось без оригинального изобретения, предпочитая живую силу, заключенную в рабах и домашних животных.
В средние века о маховике вспомнили вновь и применяли его, так сказать, на подсобных работах, например, для выравнивания хода различных машин.
В 1860 году русский инженер В. И. Шуберский впервые попытался использовать маховик в качестве самостоятельного аккумулятора — двигателя. Об этом не все помнят, а за рубежом начинают новейшую историю этого механизма с маховичной торпеды, построенной в 1883 году английским адмиралом Хауэллом. Его соотечественники братья Ланчестеры в 1905 году сконструировали первый маховичный экипаж.
Решающее, даже победное на долгие годы слово сказал русский инженер-самоучка из города Курска А. Г. Уфимцев. О нем тоже почему-то не знают за рубежом. А жаль. До него изобретатели старались отодвинуть основную массу маховика как можно дальше от центра, не понимая, что при этом центробежным силам тем легче разорвать маховик, чем обороты больше. Уфимцев поступил иначе. Он сделал диск массивным в центре и утончающимся к периферии. На больших скоростях вращения такой маховик становился равнопрочным и не разрывался. Соответственно, удельная энергоемкость его, то есть количество энергии, которую он может запасти, приходящееся на единицу веса, была очень высокой. Пределом служила лишь прочность материала, из которого изготовлялся диск.
Все остальные конструкции, появившиеся позднее, например, инерционный аккумулятор «Электрогиро», построенный в 1947 году швейцарской фирмой «Эрликон», или появившиеся после 1960 года рекуператоры «Гиректа», «Гидректа» английской фирмы «Кларк» не могли превзойти конструкцию Уфимцева. Его инерционный аккумулятор для ветроэлектростанции в городе Курске образцово выдержал проверку времени и сохранил работоспособность по сей день.
Маховичный экипаж Ланчестера
Инерционный аккумулятор А. Г. Уфимцева с механической передачей: 1 — маховик, 4—корпус, 5—6—зубчатая пара, 8—уплотнение
Значит, дело за материалом одновременно легким и прочным, чтобы маховик можно было бы разогнать до больших скоростей, не боясь аварии.
В качестве таковых можно использовать сравнительно недавно появившиеся высокопрочные стеклянные, кварцевые волокна, сверхпрочные монокристаллы — «усы». Причем маховик не надо делать сплошным, а навивать волокна на ось. Об этом я говорил еще в 1965 году (см. ИР, 12, 65). Тогда выдвигалась скорее идея, хотя и обоснованная расчетами и эскизами. Сегодня уже есть реальная конструкция. В качестве исходного материала была выбрана тонкая стальная лента. Из такой делают лезвия бритв. В крохотной да еще и сугубо теоретической по профилю лаборатории, где я тогда работал, развернуться было негде. Пришлось срочно переоборудовать под мастерскую собственную квартиру.
Станок для навивки сочинили из дисков моей спортивной штанги и стульев. Работал он на живой силе (не путать его с кинетической энергией, которую по старинке называют так же) — крутили его моя жена и двоюродный брат. Я был распорядителем работ и склейщиком. Задача была такова: на десятиметровую стальную ленту надо было нанести ровным слоем (с помощью фитиля из старой фетровой шляпы) клей БФ-2 и одновременно крутить диск из стеклопластика, позднее из дюраля с такой скоростью, чтоб успеть намотать на него злосчастную упругую полосу, пока клей не засох. Не каждый раз это удавалось. Лента хлопала по полу и потолку, оставляя неистребимые следы, резала руки. Тогда-то я убедился в живительных антисептических и коагуляционных свойствах БФ-2, Попадая в порезы, он вызывал жгучую боль, но зато я сейчас здоров и бодр. Чтобы сталь лучше склеивалась, ее надо было протирать спиртом. С большим трудом удалось добыть целый литр. Но стоило мне отлучиться, как брат случайно разбил бутылку. Он сам показывал осколки, но почему-то от них не пахло спиртом, а весь запах впитался в дорогого братца.
Наконец, три маховика диаметром в полметра и весом около 10 килограммов были сделаны и прошли термообработку (нагрев до 150 градусов на кухонной плите).
Маховик выдержал 28 тысяч оборотов в минуту. Таким образом, его энергоемкость оказалась равной 8 тысячам килограммометров на килограмм веса. Почти в шесть раз больше, чем у маховика швейцарского гиробуса! Такого запаса энергии вполне хватит, чтобы автобусу проехать 20—30 километров с одной зарядки.
Мои зарубежные коллеги тоже использовали новые материалы и создали многообещающие конструкции. Кстати, по удачному предложению доктора Рабенхорста их теперь называют супермаховиками. В 1965 году я и не знал, что проектирую супер, а не оскандалившийся маховик.
Сейчас можно выделить три типа этих механизмов; ободковые, разработанные нами, стержневые — фирмой «Локхид», и клиновые — доктором Рабенхорстом.
Супермаховик Рабенхорста
Маховичный автомобиль Рабенхорста
Диаграмма удельной энергоемкости аккумуляторов
Второй тип назван так из-за своей формы, напоминающей толстый стержень, равнопрочный при вращении. Это обстоятельство позволяет полнее использовать свойство анизотропности стеклопластиков, из которых выполнен супермаховик, хорошо работающих при одноосном нагружении. Фирма провела тщательные и всесторонние испытания своей конструкции и собирается устанавливать их на автобусах, собранных по гибридной схеме (маховик плюс двигатель), а также, видимо, будет использовать по прямому своему профилю — в авиации. В прессе эти материалы еще не освещались. О них сообщила мне фирма, прислав свой новейший технический отчет, датированный 30 апреля 1971 года.
Разработанная конструкция теоретически имеет, пожалуй, самую высокую удельную энергоемкость, относительно безопасна при разрыве, так как не образуется при этом крупных и твердых осколков, легко уравновешивается. Такие положительные качества несколько блекнут, однако, из-за недостатков. Маховик все-таки громоздкий. В камере необходим высокий вакуум, чтобы стержень мог легко вращаться, а не терять энергию из-за плохих аэродинамических качеств.
Доктор Рабенхорст создал клиновой тип маховика. К сожалению, в своем письме он не останавливается на технических подробностях, сосредоточив все внимание на теоретической стороне дела, но приложенные чертежи дают представление о конструкции. Маховик представляет собой двухлопастный винт с углом подъема 7—8 градусов. Вид его настолько необычен даже для специалиста, что я его вначале принял за насос. Ну это курьезная деталь. А серьезно, конструкция более компактна по сравнению с предложенной фирмой «Локхид». Однако изготовить ее и сбалансировать гораздо сложнее.
Сравнивая два зарубежных супермаховика с нашим, можно удовлетворенно отметить, что отечественный, ободковый тип имеет больше положительного. Он самый маленький, при разрыве его легко починить и запустить снова, внутри обода можно разместить некоторые важные детали — вал генератора, редуктор, муфты, магнитную подвеску и прочее, кому как удастся. А круг, согласитесь, легко уравновесить.
Сначала я думал, что удельная энергоемкость меньше, чем у американских маховиков, но когда уже заканчивал эту статью (писал, конечно, не один день), детальные математические расчеты показали, что разница незначительна.
Но, в общем, основные показатели супермаховиков близки друг к другу и, самое главное, они заставляют иначе посмотреть на перспективность маховиков как конкурентов двигателей и электроаккумуляторов.
По мнению доктора Д. В. Рабекхорста, супермаховики найдут себе применение не только на автотранспорте, но и на подводном и воздушном флоте, метро, планетоходах, ручном инструменте, сельскохозяйственных машинах и пр. Во всяком случае, легковой автомобиль, сделанный в университете имени Дж. Гопкинса (США), с маховиком весом около 40 кг уже способен пройти с одной подзарядки 180 километров со средней скоростью 90 километров в час. (Появление маховика после долгих лет забвения оказалось сенсационно неожиданным. Первая же конструкция маховичного автомобиля превзошла электромобили.)
По нашему, более осторожному, мнению, сегодня наиболее эффективная и актуальная область применения супермаховиков, в частности ободкового типа из стальной ленты,— городские автобусы с пробегом до 25—30 км между конечными станциями. Подзарядка будет осуществляться на этих станциях мощными стационарными электродвигателями за 3—5 минут. Правда, эти работы пока не предусматривают полную замену двигателя на маховик. Разработана лишь система маховичной рекуперации энергии торможения автобуса, но это первый и необходимый шаг в создании маховичных автобусов.
Маховичные двигатели
Вся жизнь есть Энергия …
Энергия — вечный восторг.
Уильям Блеик
В 1929 г. английский археолог Леонард Вулли, производя раскопки Урского могильника в долине реки Евфрат в Месопотамии (территория современного Ирака), обнаружил массивный диск из обожженной глины диаметром около метра с круглым отверстием в центре. Близ периферии диска было и отверстие поменьше, в которое, по-видимому, когда-то была вставлена палка — рукоять. Наличие этого небольшого отверстия и решило судьбу диска — это был первый на Земле маховик, использовавшийся в качестве гончарного круга. Диск сидел на примитивной цапфе своим большим отверстием, а за рукоять его периодически раскручивал мастер. Массивный диск после раскрутки некоторое время вращался, расходуя накопленную кинетическую энергию, т. е. выполняя роль маховика. Гончар в это время обрабатывал стоящее на диске изделие. Был определен возраст этого первого маховика — его изготовили около 3500 лет до нашей эры.
Естественно, что древний гончар, пользуясь маховиком, и не подозревал, что его творение станет одним из самых перспективных двигателей через пять с половиной тысячелетий, в период невиданного расцвета науки и техники.
Чем же так перспективен инерционный или проще маховичный двигатель? Ведь сегодня его основные показатели все еще оставляют желать много лучшего. Дело в том, что современное развитие техники подготовило хорошую базу для резкого, можно сказать, качественного скачка полезных показателей этих двигателей. Они способны кратковременно развивать колоссальные мощности, недоступные другим двигателям.
Трудно назвать двигатель, который был бы проще, надежнее и долговечнее маховичного. Экономичность его чрезвычайно высока, так как, кроме того что маховичный двигатель имеет высокий к.п.д., он единственный из двигателей, который способен с большой эффективностью использовать (рекуперировать) механическую энергию машины на спусках и при торможениях. И, наконец, нет двигателя, который в меньшей степени загрязнял бы окружающую среду вредными выделениями при работе.
Не стоит, наверное, даже упоминать о плачевной роли двигателя внутреннего сгорания в загрязнении атмосферы продуктами сгорания. Небезопасны в этом отношении и электрические силовые агрегаты с электроаккумуляторами: хотя вредные выделения их незначительны, при широком распространении этих
аккумуляторов возникают новые проблемы. Маховичные же двигатели практически лишены каких-либо выделений при работе, что чрезвычайно важно с экологической точки зрения, очень актуальной в наше время.
Уже сегодня они могли бы применяться с большей эффективностью, чем двигатели других типов, на общественном городском транспорте — автобусах и рельсовых машинах, внутризаводском транспорте, транспорте специального назначения — аэродромном, почтовом, прогулочном, рудничном и троллейном, в энергосистемах кратковременного действия, ручном инструменте и во многих других случаях.
А в перспективе! Сейчас трудно даже представить, какую роль в технике будущего будут играть маховичные двигатели.
Предвижу некоторое недоверие, даже скепсис читающих эти строки. Печальный опыт швейцарских гиробусов — маховичных автобусов, наших ветряков и транспортных машин с маховиками сделал свое дело — престиж маховичных двигателей был серьезно подорван.
А вместе с тем в США намечена к выпуску первая партия гиробусов для г. Сан-Франциско. Тщательные исследования научных центров — Университета им. Дж. Гопкинса, фирм «Локхид», «Юнайтед Эркрафт Корпорейшн», опыты применения маховичных двигателей в Нью-Йоркском метрополитене, на автомобильных гибридах, летательных системах говорят совсем о другом — о несомненной перспективности маховичных двигателей. О том же говорят и исследования, проводимые Курским политехническим институтом в содружестве с рядом других организаций.
Но в целом — раздвоенность мнений, неопределенность.
Обходят маховичные двигатели осторожные конструкторы, закладывая в проект силовые установки для перспективных машин. Обходят их исследователи, ждущие «краткосрочно-диссертабельных» тем для своего научного поприща. Обходят изобретатели и рационализаторы, желающие завтра же внедрить новшество. Обходят студенты и преподаватели, не имеющие литературы по маховичным двигателям. И дело стоит. Правда, находятся энтузиасты среди ученых и конструкторов, руководителей и изобретателей, преданные этой идее, энергией и пылом которых уже кое-что сделано. Но как этого мало!
В одной из бесед с автором советский ученый-машиностроитель профессор Г. С. Маслов сказал, что для того «чтобы дать ход инерционным двигателям, прежде всего надо преодолеть инерционность взглядов».
Это побудило автора написать книгу об инерционных (маховичных) двигателях. Автора долго мучили сомнения — писать ли книгу академичную, содержащую обильный теоретический материал, но для узкого круга специалистов, или же популярную, доступную широкому читателю. И выбор был сделан в пользу второй книги. Академик И. В. Петрянов-Соколов говорил: «По моему глубокому убеждению, будущее науки зависит не столько от специальной литературы, сколько от научно-популярной». Действительно, надо сперва доказать реальность маховичных двигателей, их перспективность, развеять мифы о тождественности их peripetuum mobile, зародить в душах читателей симпатию к ним и новые, беспокойные мысли.
Словом, проделать всю ту работу, преодолеть все те противоречия, что так неизбежны при становлении чего-нибудь нового, или вернее, хорошо забытого старого. А затем! Но… все по порядку.
Физика маховичных двигателей
( 16 )
Чтобы узнать вещь, нужно её сделать.
Ибо, хотя вы думаете, что знаете её, в
этом не может быть уверенности,
пока вы не попытаетесь её сделать.
Софокл
Маховики в машинах
( 12 )
«… диалектике нередко приходится довольно долго дожидаться истории. Вероятно, прошли многие тысячелетия со времени открытия добывания огня трением до того, как Герои Александрийский (около 120 г. до н. э.) изобрел машину, которая приводилась во вращательное движение вытекающим из нее водяным паром. И прошло еще снова почти две тысячи лет, пока не была построена первая паровая машина … »
Энгельс
Все сказанное Энгельсом по поводу паровой машины в еще большей мере относится и к маховикам. История в этом случае заставила ждать диалектику очень долго. Действительно, явление движения по инерции, за счет накопленной кинетической энергии, было известно человеку, по-видимому, еще до открытия добывания огня. Бегущий дикарь не мог не заметить, что он, уже перестав тратить свою силу на бег, продолжал некоторое время двигаться под действием какой-то неведомой силы.
Запущенный в зверя камень, бревно, сброшенное с берега в воду, продолжают двигаться еще долго после того, как их оставила рука человека. И древний мудрец не мог не заметить этого. Однако же понадобились многие тысячелетия, пока гончар из города Ур не совершил революцию в механизации ручного труда, создав первый «маховичный» гончарный круг. И все же нужно было еще пять с половиной тысячелетий, чтобы перейти от «маховичного» гончарного круга к первым реальным машинам на основе маховика. И, как уже часто случалось в истории техники, этими первыми машинами были машины военного назначения.
Маховик в транспорте
( 7 )
Хм! Все, в чем они нуждаются, — это маленький вращающийся маховик!
Ассен Джорданов
Перспективы использования маховичных двигателей на транспортных машинах столь велики и заманчивы, что об этом стоит поговорить в отдельной главе. Автономность маховичного двигателя, его высокая удельная мощность, выделение энергии непосредственно в виде механического вращения (именно то, что и нужно колесам!), быстрая зарядка, необыкновенно высокая надежность и долговечность — вот неполный перечень свойств маховичного двигателя, весьма привлекательных для автомобилистов. И нельзя сказать, чтобы эти качества маховиков обнаружились только сейчас. Более ста лет назад внимание инженеров стала привлекать самобеглая тележка — маховоз.
Как построить маховичный двигатель
( 12 )
Чтобы построить маховичный двигатель, нужно, конечно, владеть всеми теми основами инженерного дела, которые требуются и для создания двигателей других типов. Однако есть и специфические вопросы, знание которых совершенно необходимо для создателей маховичных двигателей.
Таких вопросов как минимум три: прочностные расчеты маховиков, их балансировка и учет гироскопического эффекта. Для рассмотрения этих вопросов, особенно прочностных и гироскопических расчетов, необходимы знания математики и механики, как минимум, в объеме ВТУЗа. Однако автор попытался изложить материал максимально доступно, чтобы сделать его понятным для широкого круга читателей, имеющих хотя бы некоторое отношение к технике.
Здесь можно прочитать как рассчитать маховик на прочность?
Почему важны маховики и какие существуют типы?
Похожий на большой тяжелый диск, расположенный между коленчатым валом и системой сцепления, маховик играет жизненно важную роль в передаче мощности любого двигателя
Напомнить позже
Простое, но эффективное устройство, маховик в вашем автомобиле является жизненно важной частью трансмиссии, которая творит чудеса с передачей мощности от двигателя. Он напоминает большой тяжелый диск, соединенный с концом коленчатого вала и взаимодействующий с диском сцепления для передачи привода на колеса.
Физика маховика означает, что ему требуется большой крутящий момент, чтобы заставить его вращаться, но, в свою очередь, ему также нужен большой крутящий момент, чтобы замедлить его, а это означает, что он очень эффективно сохраняет угловой момент. Это делает маховик простым устройством накопления энергии, и когда он установлен на хвостовой части коленчатого вала, он использует сохраненную энергию вращения для сглаживания подачи мощности от двигателя.
Когда поршни совершают возвратно-поступательное движение, они создают разные силы и крутящие моменты на каждой стадии цикла двигателя. Наибольший крутящий момент возникает во время рабочего такта, когда поршень сильно толкается вниз, быстро вращая коленчатый вал.
Без маховика, прикрепленного к концу коленчатого вала, вращение было бы неравномерным, с быстрым вращением в рабочем такте, за которым следовало бы 540 градусов относительно невысокой скорости вращения каждого поршня. Таким образом, маховик использует свою высокую инерцию вращения (свое сопротивление изменениям скорости вращения), чтобы выровнять передачу крутящего момента, чтобы коленчатый вал вращался более постоянно и плавно.
Поскольку вес маховика является ключевым фактором в его энергосбережении, сама масса большого куска, расположенного на конце коленчатого вала, оставляет место для некоторых модификаций. Облегченные маховики стали основным продуктом в автоспорте и модифицированных дорожных автомобилях, сразу изменив динамику двигателя. Облегчение достигается путем удаления лишнего материала с существующего маховика (в более старых вариантах, сделанных из чугуна) и его балансировки или путем покупки вторичного маховика (обычно сделанного из стали), разработанного специально для данного автомобиля.
Уменьшенная масса означает, что маховик вращается намного легче под действием мощности двигателя. Это делает его идеальным для ускорения на низших передачах, когда обороты двигателя должны быстро изменяться, и является популярной модификацией для автомобилей, жаждущих более динамичной трансмиссии.
Облегченный маховик Mazda MX-5 с простыми вырезами для уменьшения массы
Отсутствие инерции в облегченном маховике также означает, что обороты двигателя очень быстро падают при переключении на более высокую передачу (вместо зависания) и увеличиваются при малейшем щелчок педали акселератора для плавного переключения на более низкую передачу с помощью согласования оборотов. Хотя плавность оборотов двигателя может быть немного нарушена в результате уменьшения массы, резкие характеристики оборотов делают это снижение веса обычной темой для автомобилей, модифицированных для автоспорта.
Другим типом является двухмассовый маховик , который работает в обратном направлении по сравнению с облегченным вариантом, вводя в бой вторичный кусок материала. Так в чем смысл его добавления?
Когда двигатель совершает возвратно-поступательные движения, циклы создают большое количество нежелательной вибрации, которая может нарушить работу других компонентов в дальнейшем. Эти вибрации различаются по частоте в зависимости от количества имеющихся цилиндров и их ориентации.
Например, балансировка двигателя в рядной шестерке создает очень небольшие неблагоприятные вибрации, поскольку первичные и вторичные силы, создаваемые в двигателе, компенсируют друг друга. С другой стороны, одно- и двухцилиндровые двигатели создают большое количество вибраций из-за присущей им неуравновешенности. Возникающие в результате вибрации передаются от коленчатого вала к коробке передач и могут нарушить переключение передач и общую работу коробки передач.
Внутренности хорошо зарекомендовавшего себя двухмассового маховика
Двухмассовый маховик делает все возможное, чтобы бороться с этими вибрациями, амортизируя их действие с помощью двух масс и комбинации пружин. Одна масса связана с коленчатым валом, а другая с коробкой передач.
Первичная масса образует большой диск, который вращается вместе с коленчатым валом, а вторичная масса представляет собой меньший диск, который находится внутри него. Пружины физически соединяют две массы, поэтому, когда основная масса вращается, пружины влияют на вторичную массу, которая также вращается. Пружины являются ключевым компонентом, поскольку они максимально уравновешивают любые неприятные вибрации, прежде чем они достигнут вторичной массы и трансмиссии.
Маховики должны были идти в ногу с тенденцией последних лет к уменьшению размеров из-за отсутствия цилиндров, вызывающих нежелательные неравномерности скорости вращения коленчатого вала и высокий уровень вибрации. Это ускорило разработку подобных двухмассовых маховиков со стандартными одномассовыми агрегатами, позволяющими по сравнению с ними создавать громкую и дребезжащую трансмиссию.
К сожалению, более сложная природа компонентов двухмассового маховика означает, что детали изнашиваются и должны быть заменены, что увеличивает затраты на техническое обслуживание того, что должно быть долговечным и простым компонентом.
Audi A3 TDI Ultra является одним из многих продуктов VW, оснащенных двухмассовым маховиком
У вашего автомобиля двухмассовый или облегченный маховик? Может быть, вы даже ежедневно ездите на машине с доработанным маховиком? Напишите ниже о своем опыте работы с этим жизненно важным компонентом!
Маховик: определение, функции, принцип работы, проблемы
Маховик – один из важнейших узлов автомобильного двигателя. Это механическое устройство, специально разработанное для хранения энергии вращения (кинетической энергии). Она пропорциональна квадрату его скорости вращения и массы.
Содержание
- 1 Что такое маховик?
- 2 Конструкция маховика
- 3 Функции маховика
- 4 Принцип работы
- 4. 1 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
- 5 Симптомы неисправности маховика
- 5.1 Пожалуйста, поделитесь!
Что такое маховик?
Маховик как увесистое колесо требует достаточно сил для вращения вокруг своей оси. Он сопротивляется изменению скорости вращения своим моментом инерции. Изменяя запасенную энергию на маховике, скорость его вращения должна увеличиваться или уменьшаться. То есть он продолжает вращаться до тех пор, пока не будет приложено большое усилие.
Большое количество кинетической энергии сохраняется при вращении маховика. Эта энергия позже используется для питания автомобиля при запуске двигателя или превышении скорости.
Сегодня мы рассмотрим определение, конструкцию, функции, принцип работы и признаки неисправного автомобильного маховика.
Конструкция маховика
Из-за требований к прочности маховика обычно изготавливают из стали, которая вращается на обычных подшипниках. Маховики с высокой плотностью энергии изготовлены из композитов углеродного волокна и используют магнитные подшипники. Такой маховик вращается со скоростью до 60 000 об/мин (1 кГц).
Функции маховика
Маховики можно найти практически во всех типах автомобилей, поскольку здесь они обсуждаются для различных целей. Ниже приведены функции маховика в автомобильном двигателе:
Балансировка двигателя: потому что поршни смещены от центра коленчатого вала и возникает вибрация. Это также связано с тем, что каждый поршень срабатывает под разным углом.
Функция маховика в этой ситуации состоит в подавлении бокового движения. Это достигается за счет большого веса маховика. Маховики снижают вибрацию двигателя в целом, так как двигатель стабилизируется и балансируется на опорах.
Запуск двигателя: маховик играет другую роль при запуске двигателя. Зубья шестерни на маховике прикреплены к стартеру. Этот стартер управляется автомобильным ключом, поэтому, когда автомобиль заводится, стартер вращает маховик.
Немедленно двигатель начинает вращаться, эффект сгорания продолжает вращать двигатель. Шестерня Bendix в запущенном двигателе убирается, чтобы маховик мог свободно вращаться.
Снижение нагрузки на трансмиссию: — еще одна функция маховика, достигаемая за счет стабилизации движения двигателя. Это также сглаживает обороты двигателя и снижает износ компонентов трансмиссии.
Маховик также ограничивает износ между валом коробки передач и карданным валом. Эти два соединены универсальным шарниром.
Регулировка частоты вращения коленчатого вала: Коленчатый вал преобразует движение поршня во вращательное движение, которое является скачкообразным при выработке мощности. скорость вращения коленчатого вала постоянна и двигатель работает ровно. Это связано с тем, что масса маховика создает инерцию, которая поддерживает вращение коленчатого вала двигателя между каждым запуском поршня.
Манипуляции с весом: вес маховика определяет производительность двигателя. Вес рассчитан на основе производительности транспортных средств.
Более тяжелые маховики позволяют двигателю работать под нагрузками, которые могут привести к заклиниванию двигателя. Для больших грузовиков или прицепов подходят более тяжелые маховики, в то время как для спортивных автомобилей и некоторых коммерческих автомобилей хорошо подходят более легкие маховики.
Читать: Компоненты автомобильного двигателя
Принцип работы
Принцип работы маховика довольно прост и интересен, так как он накапливает энергию для использования автомобиля. Точно так же, как механическая батарея хранит энергию в химической форме, маховики сохраняют энергию в виде кинетической энергии.
Больше энергии производится, если маховик вращается с большей скоростью. это более высокий момент инерции означает более громоздкий. Лучше крутиться быстрее, чем увеличивать свою массу. Это связано с тем, что более легкие маховики производят в два раза больше энергии, чем маховики, которые весят больше или вдвое. То есть, чем легче маховик, тем больше хранится энергии.
Рекомендуется использовать более легкие, высокоскоростные колеса, а не тяжелые. Но для более тяжелых транспортных средств, таких 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, зная, как работает маховик, можно сказать, что чем выше скорость, тем выше накопленная энергия. Однако, если скорость продолжает увеличиваться, материал колеса может не справиться с этой силой. Это может привести к расставанию.
В видео ниже объясняется, как работает маховик:
Присоединяйтесь к нашей рассылке
Симптомы неисправности маховика
Ниже приведены симптомы неисправности маховика: Проблема возникает при переключении передач во время движения. Шестерня может проскальзывать. Это происходит, когда мощность не передается на колеса, что приводит к износу сцепления.
Проскальзывающее сцепление со временем изнашивает и маховик. Нажимной диск может неожиданно начать издавать скрежещущие звуки, а другие части маховика в узле сцепления могут перегреться. Это приведет к деформации и даже к трещинам.
Пробуксовка сцепления: эта дилемма маховика аналогична пробуксовке сцепления. В этой ситуации сцепление не будет полностью отпущено. Это вызовет различную степень шлифования шестерен при переключении передач.
Фактически может привести к полному отказу 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 плохим маховиком или неопытностью водителя.
Облицовка муфт изготовлена из материалов, предназначенных для снижения уровня шума, создаваемого муфтой во время работы.
Эта облицовка выделяет много тепла из-за трения при неправильной эксплуатации. Таким образом, возникает едкий запах, который весьма ощутим.
Читать: Работа и эффективность карданного вала
Вибрация педали сцепления : вы заметили вибрации, исходящие от педали сцепления или пола автомобиля, когда маховик неисправен. Это происходит из-за того, что опоры пружины маховика вышли из строя.
Это сделано для того, чтобы вы знали, что пружинный механизм обычно снижает вибрации, возникающие при использовании сцепления.
Вибрация сцепления: эта проблема возникает, когда трудно включить сцепление. Он скачет вместе с маховиком, поскольку сцепление многократно захватывает и отпускает маховик. Это похоже на заикание или вибрацию при отпускании.
Визг сцепления часто возникает на любой передаче, обычно при трогании с места. Иногда причиной может быть деформированный маховик.
Эту проблему трудно диагностировать, поскольку неисправны диск сцепления, нажимной диск или выжимной подшипник. Эти детали могут быть изношены, сломаны, деформированы или даже загрязнены маслом.