Маховик в двс: Маховик двигателя

Для стабильной работы двигателя и вывода поршней из мертвых точек, маховик должен быть инерционным, с прямой зависимостью массы от количества цилиндров и мощности силового агрегата. Поскольку в 4-тактном двигателе в данный момент мощность отдается только цилиндром, в котором совершается рабочий ход, маховик, закрепляемый на выходе коленчатого вала, в силу своих инерционных свойств должен обеспечить движение цилиндров и деталей кривошипно-шатунного механизма, находящихся в фазе 3 нерабочих тактов.

Кратко назначение маховика и его функции можно свести к 4 пунктам:

• исключить работу двигателя «рывками»;
• передать крутящий момент на кривошипно-шатунный механизм;
• через сцепление передать мощность на трансмиссию;
• обеспечить запуск ДВС посредством стартера.

Три основных конструктивных типа маховиков

В данное время в ДВС используются маховики 3 основных типов.

Наиболее прост в устройстве описанный выше чугунный литой сплошной маховик в форме диска. При использовании механической коробки передач маховик должен быть тяжелым, в автомобилях с автоматической КП его масса может быть уменьшена за счет инерционных свойств гидротрансформатора.

Поскольку маховик отбирает часть мощности двигателя, для повышения мощности на 4-5% при тюнинговании силового агрегата, трансмиссии и автомобиля в целом, маховик зачастую облегчают. Уменьшение инерционности силового агрегата совместно с маховиком повышает динамичность автомобиля, он скорее реагирует на нажатие на педаль газа. Но облегчать маховик допускается лишь совместно с тюнингом поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, в противном случае ухудшится работа силового агрегата на малых оборотах.

На выпускаемые в последнее время автомобили предпочитают устанавливать маховые колеса усложненной конструкции, называемые демпферными, или двухмассовыми. Подобные маховики работоспособны на авто с механической КП и автоматической без гидротрансформатора. При установке демпферного маховика, который гасит крутильные колебания, на транспортное средство с механикой ведомый диск сцепления устанавливается без демпфера.

Работа демпферного маховика отличается бесшумностью, отсутствием вибраций, с предохранением от поломок деталей синхронизатора и трансмиссии. Статья посвящена двухмассовым маховикам, особенности конструкции которых более подробно рассматриваются ниже.

Конструкция и отличительные особенности демпферного маховика

Как следует из названия, конструктивно маховик состоит из 2 дисков. Диски независимы один от другого, первичный диск с венцом передает вращение вала стартера к силовому агрегату, другой диск передает силовой момент на трансмиссию. Корпуса двух дисков соединены осевым и радиальным подшипниками.

Крутящий момент от коленчатого вала воспринимает первичный диск, передающий его далее на второй. Диски соединены механически системой демпферных пружин разной степени жесткости, мягкими и жесткими, погруженными в особую смазку. При приведение в движение первичного диска вначале сжимаются мягкие пружины, на второй диск движение передается лишь сжатыми жесткими пружинами. Подобная согласованная работа пружин гасит возникающие при работе силового агрегата колебания, что облегчает работу коробки передач.

Между пружинами разной жесткости распределены функции гашения колебаний при разной скорости вращения двигателя. При запуске, остановке и на малых оборотах в действие вступают мягкие пружины, на высоких оборотах подключаются жесткие пружины. Поскольку на автомобилях с АКП переключение передач происходит чаще и быстрее, чем на авто с МКП, вначале маховики новой конструкции устанавливались именно на подобные транспортные средства. И лишь когда преимущества двухмассовых маховиков проявились в полную силу, их стали устанавливать и на авто с МКП.

Плюсы и минусы демпферных маховиков

К числу достоинств можно отнести:

• повышение плавности работы силового агрегата и КП;
• снижение шумов и вибрации.

К числу недостатков следует отнести:

• детали конструкции испытывают высокие перегрузки, что снижает срок службы маховика до 3 лет в среднем;
• расход и ухудшение свойств внутренней смазки;
• высокая стоимость маховика.

Возможные неисправности

В результате испытываемых нагрузок возможен выход маховика из строя, что проявляется в виде посторонних звуков, щелчков, скрипов и вибраций при запуске и остановке ДВС, старте и разгоне.
Вибрации неопытные и не знакомые с работой демпферного маховика водители иногда принимают за «троение» силового агрегата. На высоких передачах проявления подобного рода, как правило, исчезают. Но к описанным выше проявлениям могут привести, помимо махового колеса, также опоры ДВС, коробка передач, глушитель, навесные детали, и оттого торопиться с заменой маховика ранее выяснения причин не стоит.

Разобраться в причинах происходящего можно лишь после демонтажа КП и осмотра находящихся под подозрением деталей, что требует особых умений и средств.

Ремонт маховика

Производители маховиков не рекомендуют подвергать их ремонту в случае неисправности, узел считается неразборным и подлежит замене целиком. Но некоторые автолюбители, ввиду высокой стоимости маховика, пытаются произвести его ремонт, если не самостоятельно, то в автосервисе.

Действительно, в автосервисе берутся за производство простейшего ремонта, наподобие замены вышедших из строя пружин, самых ненадежных деталей конструкции. Но после разрушения корпуса либо подшипников замена узла в целом неизбежна. Производство ремонта в подобном случае не гарантирует стабильную работу силового агрегата и трансмиссии в последующем.

Замена двухмассового маховика на одномассовый

В хорошем автосервисе произвести подобную замену оказывается всегда возможным. Но вот насколько она целесообразна? В результате ухудшится работа и сократится срок службы других узлов, также не дешевых, а именно двигателя и коробки передач.

Мощный силовой агрегат и МКП будут вызывать вибрации с тряской при запуске двигателя и его остановке, что резко ухудшит комфортность езды. Как результат, отсутствие демпфирования при работе с простым маховиком уменьшит надежность роботизированной КП, что вскоре потребует дорогостоящего ремонта.

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.

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

Правильный выбор веса имеет решающее значение для улучшения вашего вождения.

Ниже приведены средние веса материалов маховика, обычно используемых в двигателях V8:

• Железные маховики (чугун, серое литье, шаровидный) – 25–40 фунтов
9 0013 Стальная заготовка маховики – 25-40 фунтов.

• 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 больше проскальзывания 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 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 .

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, при котором графитовые чешуйки, 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.

…

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.

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

Если у вас есть мощный автомобиль, вы буксируете тяжелые грузы на своем грузовике, регулярно участвуете в высокопроизводительном вождении 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.

…

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.

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 — 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.

Как заменить маховик двигателя

Маховик двигателя используется для соединения двигателя с трансмиссией при удерживании сцепление в сборе. При замене маховика коробка передач и сцепление должны также быть удалены.

Что пошло не так?

Выход из строя стартера или сцепления может привести к ненормальному износу маховика что может потребовать замены или повторной обработки поверхности сцепления, что создает новая поверхность для диска сцепления.

РЕКЛАМНЫЕ ССЫЛКИ

Замена маховика

• Трансмиссия должна быть снята
• Стартер шлифовальный
• Проскальзывание сцепления
• Может перегреваться (термопроверка)
• Повреждение зубчатого венца
• Необходимо шлифовать при замене сцепления

Сколько стоит?

Есть два типа маховиков твердая и двойная масса, которая имеет внутреннюю пластину, которая может двигаться независимо от корпус основного маховика. Это устройство может стоить более 500 долларов США, в то время как обычные цельные единицы стоят около 120 долларов США. В большинстве случаев передача необходимо будет удалить, что будет стоить от 800,00 до 1200,00 долларов США (США)

Замена маховика

1. Перед заменой маховика необходимо снять механическая коробка передач и узлы сцепления. Один раз это завершено, маховик открыт, начните с использования пневматического пистолета, чтобы снимите болты крепления маховика. В этот момент маховик может разболтаться. так что держи себя в руках. Маховик тяжелый (25 фунтов), так что будьте готовы.
   
2. Если маховик не потерялся, используйте большую монтировку, чтобы заклинить маховик. фланец коленчатого вала. Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить последующие части при нанесении давление.
   
3. Подгонка старого маховика к новому блоку или при замене поверхности маховика проверить состояние привалочной поверхности сцепления. Горячие точки и трещины, вызванные чрезмерное нагревание может сделать маховик бесполезным, что вы увидите в изображения и видео ниже. Также проверьте состояние зубьев зубчатого венца стартера.
   
4. Очистите поверхность фланца коленчатого вала с помощью очистителя карбюратора и магазинное полотенце. Установите маховик обратно на коленчатый вал, не менее один крепежный болт готов к установке. После установки проверьте выравнивание оставшиеся болты, потому что маховик можно установить только одним способом. Держите двигатель от проворачивания ломаной планкой в ​​переднем болте коленчатого вала при используя динамометрический ключ для затягивания болты маховика в соответствии со спецификациями производителя (обычно между 70 и 90 фут-фунтов).

Посмотрим!

Снимите болты крепления маховика, что может быть затруднено, поскольку маховик может повернуть. Попросите помощника надеть садовые перчатки и держите их, пока вы устанавливаете храповик. или гаечный ключ наружу, чтобы свести к минимуму вращение, или используйте ударный гайковерт или инструмент для удержания маховика (не показано).

С помощью прерывателя аккуратно вставьте его за маховик и между Блок двигателя. Крепко схватив маховик, маховик отсоединится от двигатель. (Примечание: маховик тяжелый, будьте готовы.)

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

Осмотрите состояние маховика, твердые участки указывают на интенсивное использование. Если присутствуют большие трещины, маховик потребует замены и не будет соответствовать требованиям. для шлифовки.

Смотри видео!

Посмотрите это видео о выполняемой работе, а затем перейдите к получить дополнительную полезную информацию.

Вот обновленный или новый маховик. Перед установкой используйте очиститель карбюратора тщательно очистить поверхность сцепления. (Примечание: большинство автомастерских маховики.