МАОМАО

НОВОСТНОЙ ЦЕНТР

All Categories >

Главная страница

2020

Почему у двигателя есть маховик? Что он делает? Что такое двухмассовый маховик?

Автор:

Многие люди, возможно, не знают, что такое маховик двигателя и где он расположен. Если я скажу вам, что он установлен на конце коленчатого вала, вы, вероятно, не сразу поймёте. Но позвольте мне сказать вам кое-что: вам обязательно следует точно знать, где находится маховик. Когда наш автомобиль запускается, ему нужен стартер, чтобы привести двигатель в движение до того, как он начнёт работать самостоятельно. Этот стартер непосредственно приводит в действие маховик. Как только вы найдёте стартер, вы автоматически обнаружите и маховик. Когда автомобиль запускается, стартер включается и начинает работать; шестерня трансмиссии сцепляется с зубчатым кольцом маховика, после чего стартер начинает вращать маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал, тем самым запуская двигатель. Таким образом, маховик является одним из важнейших компонентов двигателя. Он соединён с коленчатым валом и служит выходным элементом для передачи мощности от двигателя.

Конструкция маховика очень проста: это диск из чугуна с большим моментом инерции. Чтобы увеличить момент инерции при одинаковой массе, край маховика обычно делают более толстым. Как правило, край маховика снабжён зубчатым кольцом, которое сцепляется с шестернёй стартера при запуске двигателя, тем самым приводя в движение коленчатый вал. В центре маховика имеется несколько отверстий под болты, которые соединяют маховик с коленчатым валом при помощи шпилек. Одна сторона маховика плоская и контактирует с нажимной пластиной сцепления; другая сторона имеет специальную форму и соединяется с коленчатым валом.

Итак, в чём же заключается роль маховика? Как уже упоминалось выше, маховик необходим при запуске двигателя; однако запуск — это лишь одна из функций маховика. Впрочем, некоторые двигатели, оснащённые легкой гибридной системой на 48 В, напрямую приводят в движение передний конец коленчатого вала при запуске, поэтому в этом случае маховик не требуется. На самом деле, роль маховика ещё более важна: он повышает равномерность работы двигателя за счёт накопления и отдачи энергии, а также увеличивает способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки. В то же время, маховик является и выходным элементом мощности двигателя, через который мощность двигателя передаётся сцеплению или гидротрансформатору. Кроме того, на маховике также наносится метка верхней мёртвой точки для калибровки времени зажигания или синхронизации впрыска топлива и регулировки зазоров клапанов.

Так почему же в двигателе установлен маховик инерции? Это объясняется принципом работы двигателя. В настоящее время в автомобилях обычно используются поршневые четырёхтактные двигатели. Такой двигатель совершает работу один раз за каждые четыре такта хода поршня; однако на протяжении всего рабочего цикла только такт мощности генерирует энергию, тогда как остальные такты — впуск, сжатие и выпуск — потребляют энергию. Если бы не было маховика инерции, вся энергия, вырабатываемая во время такта мощности, ушла бы впустую, и не осталось бы избытка для компенсации работы, затрачиваемой на такты впуска, сжатия и выпуска, что привело бы к остановке двигателя. Даже если многолитровый двигатель производит работу лишь периодически, коленчатый вал вращался бы крайне неравномерно, его скорость постоянно колебалась бы между высокой и низкой, и при малейшем сопротивлении двигатель останавливался бы, что значительно затруднило бы его дальнейшую работу.

Маховик — это деталь в форме диска с большим моментом инерции, которая служит накопителем энергии. Во время такта рабочего хода, помимо внешней отдачи, часть энергии, выделяемой двигателем, поглощается маховиком и затем высвобождается во время тактов впуска, сжатия и выпуска, компенсируя работу, затраченную на эти три фазы. Таким образом, коленчатый вал способен преодолевать сопротивление и продолжать работать. Благодаря этому двигатель может функционировать непрерывно, не останавливаясь из-за расхода энергии на другие три такта. Кроме того, когда поршень находится в верхней или нижней мёртвой точке, шатун оказывается полностью перпендикулярным коленчатому валу. В этот момент усилие шатуна не может передаваться на коленчатый вал, что приводит к его «заклиниванию». Огромный момент инерции маховика помогает поршню плавно проходить через верхнюю и нижнюю мёртвые точки, восстанавливать угол между шатуном и коленчатым валом, продолжать передачу мощности и предотвращать «заклинивание» двигателя.

Кроме того, поскольку четырёхтактный двигатель совершает работу с интервалами, коленчатый вал будет подвергаться крутящему моменту, периодически меняющемуся по величине. Коленчатый вал вращается как на высоких, так и на низких оборотах, попеременно переходя от одного крайнего значения к другому. Чем меньше количество цилиндров, тем ярче проявится этот эффект. Это сделает автомобиль чрезвычайно трудным в управлении. Благодаря большому моменту инерции маховика, он способен поглощать часть энергии во время разгона коленчатого вала, а также отдавать энергию при замедлении вала, что позволяет увеличить мощность коленчатого вала и смягчить его замедление, улучшая таким образом равномерность работы коленчатого вала. Даже если двигатель сталкивается с кратковременной перегрузкой, маховик может отдавать дополнительную мощность, предотвращая остановку двигателя и повышая тем самым способность двигателя преодолевать эту временную перегрузку.

Таким образом, маховик должен присутствовать в двигателе, однако размер и форма маховиков для различных типов двигателей различаются. В общем случае, чем меньше количество цилиндров в двигателе, тем больше размер и масса маховика; и наоборот, чем больше количество цилиндров в двигателе, тем меньше размер и масса маховика. Кроме того, конструкция коробки передач также влияет на размер и качество маховика. Например, в моделях с механической трансмиссией, поскольку маховик должен сцепляться и трением контактировать с нажимным диском сцепления, его размер и масса оказываются больше, при этом он должен обладать способностью противостоять термическому разрушению. Напротив, в моделях с автоматической трансмиссией маховик способен в значительной степени поглощать вибрации двигателя и выравнивать частоту вращения коленчатого вала; поэтому его размер и масса меньше, а некоторые модели даже используют гибкий маховик с очень малой массой.

Итак, связан ли вес маховика с мощностью двигателя? Вес маховика не увеличит и не уменьшит выходную мощность двигателя, однако он может изменить характеристики этой мощности. Если масса маховика слишком велика, двигатель будет разгоняться медленно, зато его способность преодолевать чрезмерные нагрузки будет выше, и эффект вязкости на мощность станет более выраженным. Если же масса маховика маленькая, двигатель разгонится быстрее, но его способность выдерживать перегрузки несколько снизится, а автомобиль будет разгоняться и замедляться плавнее. На самом деле, масса и размер маховика всех двигателей являются результатом комплексного учёта различных факторов, точных расчётов и строгих динамических испытаний по балансировке; в совокупности это обеспечивает весьма сбалансированный общий уровень производительности.

Традиционный маховик — это цельная деталь, которая помогает двигателю работать плавно, однако она не обладает функцией поглощения ударов. Вибрация двигателя будет напрямую передаваться на трансмиссию, а вибрация трансмиссии, в свою очередь, будет обратно воздействовать на двигатель, тем самым влияя на стабильность как двигателя, так и трансмиссии. Поэтому автомобильные инженеры изобрели двухмассовый маховик. Так называемый двухмассовый маховик состоит в том, что исходный маховик разделяется на две части: одна часть остаётся со стороны исходного двигателя и выполняет роль оригинального маховика, обеспечивая запуск и передачу крутящего момента; другая часть устанавливается со стороны трансмиссии силового агрегата и используется для увеличения момента инерции трансмиссии. Между двумя частями маховика расположена кольцевая камера, заполненная маслом, в которой установлен пружинный демпфер. Пружинный демпфер соединяет обе части маховика в единый блок.

Основным преимуществом маховика с двойной массой является то, что он эффективно снижает неравномерность вращения двигателя и предотвращает крутильные колебания в трансмиссии. В традиционной конструкции сцепления на пластине сцепления устанавливается торсионный демпфер для снижения крутильных колебаний при включении сцепления и изменении скорости; однако такой демпфер не способен полностью компенсировать вибрации двигателя и коробки передач. Маховик с двойной массой разделён на две части: одна из них снижает ударные нагрузки при включении или выключении сцепления, тогда как другая — гасит вибрации двигателя. Кроме того, сам маховик с двойной массой обладает функцией поглощения ударов, поэтому пластину сцепления, к которой он крепится, можно не оснащать торсионным демпфером, что позволяет снизить массу и размеры пластины сцепления.

Поэтому бимассовые маховики используются всё чаще и чаще. В традиционных коробках передач с двойным сцеплением бимассовые маховики обычно применяются вместо гидравлических преобразователей крутящего момента; в некоторых механических коробках передач бимассовые маховики могут использоваться для исключения необходимости использования фрикционных дисков сцепления. Торсионный демпфер на диске снижает момент инерции диска сцепления, делает переключение передач более плавным и также может уменьшить нагрузку на синхронизатор. Кроме того, в Европе много автомобилей с дизельными двигателями; благодаря крупногабаритным дизельным двигателям использование бимассовых маховиков позволяет эффективно снижать вибрации двигателя.

Говорят, что сцепление очень важно, но действительно ли вы это знаете?

Как часто меняется дисковая муфта сцепления автомобиля? Как проводится её техническое обслуживание?

Говорят, что сцепление очень важно, но действительно ли вы это знаете?

Как часто меняется дисковая муфта сцепления автомобиля? Как проводится её техническое обслуживание?

Какова основная функция сцепления?

Сцепление выполняет следующие четыре функции, представленные ниже:

2023-05-27

Как можно определить, что главный цилиндр сцепления вышел из строя?

Способ определения неисправности главного цилиндра сцепления: 1. Проверьте, нет ли масляных пятен на внешней поверхности главного и вспомогательного цилиндров. Если есть масляные пятна, это указывает на утечку;

2023-05-27

Говорят, что сцепление очень важно, но действительно ли вы это знаете?

Все знают, что автомобили с механической трансмиссией имеют педаль сцепления. Многие люди знают, как ей пользоваться, но, возможно, не знают, как она работает.

2023-05-27

Поздравляем веб-сайт компании «Мао Мао (Чунцин) Автомобильная система привода»!

2020-09-17

Почему у двигателя есть маховик? Что он делает? Что такое двухмассовый маховик?

Позвольте мне задать вам вопрос: почему автомобильный двигатель может работать плавно и непрерывно? Думаю, все ответят, что двигатель настроен правильно, коленчатый вал сбалансирован, система подачи топлива и система зажигания функционируют безотказно, многолитровый двигатель работает с перекрытием тактов и так далее. Однако многие люди упускают из виду один очень важный фактор: роль маховика двигателя. Возможно, многие даже не знают, что это такое и где именно находится маховик двигателя. Если я скажу вам, что он установлен на конце коленчатого вала, вы, вероятно, не сразу поймёте. Но позвольте мне сказать вам кое-что: вам обязательно следует знать, где находится маховик. Когда наш автомобиль заводится, ему нужен стартер, чтобы привести двигатель в действие.