Что такое маховик?

Главная

»  

Информация

»  

Статьи

»  

ЗАПЧАСТИ

»  

Двигатель

»  

Основные элементы двигателя

»  
Что такое маховик?

• 14496 просмотров

Посмотреть маховик в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

Итак, маховик – это это колесо, которое вращается, и накапливает кинетическую энергию. Спешим заметить, что маховики используются не только в изготовлении автомобиля, но и во многих других отраслях промышленного производства. К примеру, был использован ранее принцип работы в изготовлении ветряной мельницы и гончарного круга.

 Строение маховика в машине можно найти на той же стороне, где находится коленвал (коленчатого вала) в моторе, укреплен он весьма прочно, несколькими болтами. Внешне это большой металлический круг с «венцом» сверху. «Венец маховика» — это особое зубчатое колесо, которое устанавливается на маховик в спеуиально разогретом для этого состоянии. Затем, маховик должен остыть после и в результате у нас будут 2 детали почти неотделяемые. Своими словами, маховик становится схож на одну большую металлическую шестерню.

 Изготавливают маховик из весьма прочного, но не ломкого металла, который способен выдержать значительные нагрузки. Существует две цели, которые выполняет маховик:

Первое. После того как вы завели машину, стартер начнет своей малой шестерней раскручивать большую шестерню маховика. Маховик соединен к коленчатому валу, который приводит в движение поршни двигателя. Поршни будут сдавливать топливо, будет подаваться искра и ваша машина заведется. Таким образом, маховик — это важнейшая часть при запуске двигателя. Без него пришлось бы прокручивать двигатель вручную как в далекие былые времена, «кривым стартером», как называли его водители прошлого века, загнутый ключ который вставлялся в двигатель и выполнял функцию маховика. Но существует еще одна функция маховика.

 Второе. Маховик, должен бороться с сторонней энергией двигателя, то есть он гасит колебания двигателя, которые пошли бы в кузов. В результате, наш с вами двигатель функционирует нормально, без излишних детонации (колебаний двигателя). Вообще то колебания двигателя существуют, но они не такие значительные. А если это современный импортный автомобиль, то его может быть вовсе не слышно. О его работе можно судить только по некоторым приборам, что говорит о сбалансированной работе деталей.

 Маховик можно купить в сети магазинов «АВТОмаркет Интерком» или заказать через интернет-магазин на нашем сайте. Также у нас функционируют в некоторых городах пункты выдачи товара.

+7 (351) 240-85-85
Многоканальный

+7 (351) 220-18-88
Интернет-магазин

Всё про маховик двигателя

Идея использовать в простейших механизмах большое вращающееся колесо, чтобы уравновешивать рывки при движении, пришла людям еще очень давно и использовалась, например, в механизмах мельницы или гончарного круга, а затем и в паровых машинах. Изначально в автомобильных двигателях маховик использовали с этой же целью: уравновесить колебания коленвала. Однако сейчас маховик выполняет сразу несколько задач.

Функции маховика ДВС

Маховик устанавливается на коленвал двигателя и располагается с наружной части двигателя. Таким образом, он конструктивно связан и непосредственно с ДВС, со сцеплением и коробкой передач.

В конструкции двигателя маховик выполняет сразу несколько функций:

1. Демпфирование крутильных колебаний, возникающих во время работы двигателя. Чем лучше маховик гасит вибрацию, тем меньше нагрузка на трансмиссию и тем дольше ее срок службы.

Гашение колебаний двухмассовым маховиком

2. Передача момента вращения от коленвала на сцепление. Ведомый диск сцепления соединяется с фрикционной поверхностью маховика.

Маховик с корзиной сцепления

3. Передача момента вращения на коленвал от стартера. При запуске двигателя стартер входит в зацепление с зубчатым колесом маховика для раскрутки коленвала.

4. Маховик аккумулирует часть энергии вращения и создает инерцию, препятствующую остановке двигателя. Без такой инерционной «подпитки» мотор просто остановился бы в тот момент, когда поршни доходят до мертвых точек.

Вибрация маховика зависит от работы двигателя

Таким образом нехитрый, в принципе, механизм оказался незаменимым в супер-современных автомобилях. Единственное, что менялось на протяжении лет, это конструкция самого маховика.

Конструкция маховика

Конструкция двухмассового маховика

Различают сплошные (обычные), двухмассовые и облегченные маховики. У каждого из видов есть свои плюсы и минусы.

• Сплошной или обычный маховик – конструкция предыдущего поколения, представляющая собой диск из чугунного сплава, на который по окружности напрессован стальной зубчатый венец. Такие маховики использовались, когда двигатели были еще «медленными» и не развивали такой мощности, как сейчас. Их основной плюс – элементарная конструкция, в которой практически нечему ломаться. Да и цена ниже, чем на более современные модели. Но на мощном двигателе простой маховик неэффективен и дает чрезмерную нагрузку на трансмиссию. Даже диски сцепления с демпфирующими пружинами не гасят колебания коленвала на старте и холостом ходу так эффективно, как это требуется. Тем не менее, многие автолюбители специально устанавливают сплошные маховики вместо двухмассовых, считая это более экономным вариантом.

Сплошной маховик

• Двухмассовый маховик (он же демпферный, ZMS, DMF, Dual Mass Flywheel) – современная разработка, направленная на максимальное гашение всех нежелательных колебаний коленвала на мощных двигателях с МКПП, облегчение переключения передач и уменьшение шума двигателя. Он состоит из двух дисков, соединенных через радиальный и упорный подшипники скольжения. Один диск является частью коленвала, а второй – частью сцепления. Между дисками расположен пружинно-демпферный механизм, гасящий колебания и защищающий коробку передач от вибрационных нагрузок. В двухмассовых маховиках используются пружины двух типов: менее жесткие поглощают энергию при умеренных колебаниях, а более жесткие задействуются при больших нагрузках. В отличие от пружин в диске сцепления, дуговые пружины маховика имеют большую длину и энергоемкость, что позволяет фрикционному диску маховика отклоняться (поворачиваться) в обе стороны на угол до 100 градусов относительно состояния покоя.

Варианты размещения пружин

Последняя модель – двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний. Внутри маховика устанавливается центробежный маятник, который убирает остаточные колебания после дуговых пружин.

Виды двухмассовых маховиков:

1. Двухрядный с дополнительным внутренним контуром.

2. С маятниковым адаптивным демпфером.

3. С адаптивным увеличением трения, для небольших и средних ДВС.

4. С непосредственным отбором мощности, для двухдискового сцепления, гибридного привода и вариаторов.

• Облегченный маховик – идея, пришедшая из автоспорта. Как понятно из названия, он имеет меньший вес по сравнению с обычным маховиком (примерно на 1,5 кг), а значит, отбирает чуть меньше мощности двигателя. Конструкция облегченного маховика представляет собой один диск с отверстиями ближе к наружному краю. Исследования показали, что облегчать внутреннюю часть маховика бессмысленно: вырезы ближе к оси вращения не влияют на экономию энергии, зато ослабляют всю конструкцию. И наоборот, уменьшение веса и толщины наружной части мало сказывается на прочности, но заметно повышает отдачу мощности мотора (на 5% и выше). Такие маховики используются в профессиональном автоспорте и любительском тюнинге, когда переделываются практически все узлы автомобиля.

Эксплуатация маховика и возможные неисправности

Любой маховик, будь то простой или двухмассовый, элемент достаточно надежный и при правильной эксплуатации служит столько же, сколько сам двигатель. Производители заявляют ресурс 350 тыс. км и более.

Основное слабое место всех маховиков – зубчатый венец, который со временем изнашивается. Зубцы могут стираться или обламываться, в результате чего при старте слышен характерный скрежет. Зубчатый венец – деталь съемная, и в случае необходимости можно купить новый и установить на место изношенного. Ресурс этой детали составляет примерно 200 тыс. км, но может сократиться из-за неисправности стартера. При замене зубчатого венца маховик демонтируют и для установки на место после ремонта используют новые крепежные болты.

Сам маховик повреждается чаще всего при неправильной эксплуатации автомобиля. В частности, основными проблемами, вынуждающими автовладельца менять маховик, является критический перегрев, появление трещин и износ фрикционной поверхности, перегрев и утечка консистентной смазки внутри двухмассового маховика, поломка дуговых пружин. Подшипники оси маховика выходят из строя крайне редко и могут считаться достаточно надежным элементом.

Перегревается маховик из-за неисправного сцепления, при пробуксовке ведомого диска, и от многократных циклов нагрева-охлаждения металл ослабевает и растрескивается. Перегрев может привести и к деформации диска, что проявляется сильной вибрацией и «биением» сцепления на определенных оборотах. Однократный перегрев (например, прижог ведомым диском, после чего сцепление заменили) без трещин и деформаций не влияет на работоспособность маховика.

Износ поверхности маховика тоже связан с работой сцепления: изношенный диск трет заклепками маховик, и отремонтировать это уже никак нельзя, нужна только замена.

Помимо проблем со смежными узлами, частой причиной выхода из строя маховика является манера вождения: длительная езда на низких оборотах двигателя (чем ниже обороты, тем сильней вибрация коленвала), особенно с грузом или прицепом, частые остановки с глушением двигателя. Специалисты рекомендуют стартовать и глушить двигатель с выжатой педалью сцепления.

Техобслуживание маховика как такового не проводится. Его осматривают при замене диска сцепления, обращая внимание на состояние зубчатого венца и фрикционной поверхности. Если видимых повреждений и признаков некорректной работы нет, маховик можно использовать дальше. Основные правила эксплуатации – нормальное использование сцепления и коробки передач без ненужных нагрузок, а также своевременное обслуживание смежных узлов. Тогда маховик, цена которого далеко не низкая, будет служить верой и правдой в течение длительного времени.

Можно ли ремонтировать и восстанавливать маховик?

Заманчивая перспектива: вместо дорогостоящей замены – в разы более дешевый ремонт, «полностью восстанавливающий» характеристики маховика. Речь обычно идет о двухмассовых конструкциях, которые достаточно дорого стоят. Однако, к сожалению, ремонт не всегда дает тот результат, на который рассчитывает покупатель. Например, после проточки изношенной фрикционной поверхности маховик теряет заводскую прочность и может в любой момент просто лопнуть от нагрузки. Подшипники, пружины и прочие запчасти ни один производитель не продает отдельно, так что остается только догадываться, чем именно «восстанавливали» эти детали. Такое восстановление могут сделать перед продажей автомобиля, чтобы в первое время новый владелец не имел проблем со сцеплением. А что будет дальше – продавца не беспокоит.

Напоследок нужно отметить, что двухмассовые маховики имеют достаточно большой ресурс, но, в отличие от обычных, не выдерживают постоянных больших нагрузок. Если автомобиль используется для поездок на работу и дачу, двухмассовый маховик будет оптимальным вариантом, обеспечивающим комфорт и сохранность коробки передач.

О том, как выбрать новый маховик и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».

Что такое маховик и для чего он?

• двигатель

Обновлено 11 окт. 2019 г.

Джейсон Унрау

Механическая коробка передач может показаться базовой механической конструкцией.

Вы делаете всю работу по переключению передач, не так ли?

Но чего вы не видите, так это всех частей, которые постоянно находятся в движении, чтобы держать машину под вашим контролем.

Одной из таких деталей является маховик. В автомобиле с механической коробкой передач маховик выполняет важную функцию.

Давайте подробнее рассмотрим, что такое маховик, что он делает и что может выйти из строя.

A КОНСТРУКЦИЯ МАХОВИКА

В механической коробке передач маховик представляет собой толстый металлический диск.

Обычно изготавливается из чугуна, стали или, в некоторых случаях, алюминия.

Чрезвычайно жесткий, чтобы предотвратить изгиб или деформацию во время использования.

Край маховика имеет ряд зубьев шестерни, которые входят в зацепление со стартером двигателя.

Маховик прочно прикреплен болтами к фланцу коленчатого вала со стороны трансмиссии внутри корпуса колокола.

На стороне, обращенной к механической коробке передач, поверхность отшлифована так, чтобы за нее мог зацепиться диск сцепления.

ЧТО ДЕЛАЕТ МАХОВИК

Но что делает маховик? На самом деле у него несколько разных целей:

• Маховик обеспечивает массу для инерции вращения, чтобы двигатель вашего автомобиля работал. В противном случае двигатель заглохнет, как только вы отпустите педаль акселератора.
• Балансирует двигатель. Маховик специально утяжелен для коленчатого вала автомобиля, чтобы сгладить шероховатость, вызванную даже небольшим дисбалансом.
• Позволяет использовать электрический стартер. Стартер зацепляет кольцо стартера на краю маховика, чтобы начать вращение двигателя.
• Что наиболее важно для водителей, так это то, что маховик соединяет двигатель с трансмиссией через сцепление для передачи мощности на колеса.

Когда нога находится на педали сцепления, диск сцепления отсоединяется от маховика.

Так автомобиль может стоять на холостом ходу с включенной передачей или как автомобиль может остановиться на инерции.

Но при отпускании педали диск сцепления плотно прижимается к маховику.

Когда это происходит, входной вал коробки передач вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя.

КАКИЕ ПРОБЛЕМЫ МОГУТ БЫТЬ С МАХОВИКОМ?

Благодаря своей сверхпрочной конструкции маховик чрезвычайно долговечен.

Это не значит, что проблем не может быть, просто они случаются реже.

Одной из наиболее распространенных проблем с маховиком является загрязнение.

Негерметичный задний сальник коленчатого вала или передний сальник первичного вала трансмиссии может привести к попаданию масла на маховик.

Вызывает проскальзывание сцепления, чрезмерное трение и нагрев.

Это может привести к короблению или горячим точкам, создающим вибрацию при зацеплении и ускорении.

В крайне редких случаях маховик может треснуть из-за интенсивного использования в высокопроизводительных или большегрузных автомобилях.

РАСХОДЫ НА РЕМОНТ МАХОВИКА

Иногда поверхность маховика можно восстановить, чтобы восстановить плоскую, ровную поверхность для сопряжения сцепления, если проблема связана с короблением или горячими точками.

Если шлифовка маховика невозможна, замена является единственным другим ремонтом.

Замена поверхности маховика в среднем стоит от 500 до 650 долларов за соответствующий труд.

Если требуется замена маховика, средняя стоимость ремонта составляет от 700 до 1200 долларов в зависимости от марки и модели.

Также самое время заменить сцепление, если приближается время его замены.

Если вам нужна замена маховика, вы можете найти качественных местных механиков на AutoGuru.

Лучший бит? Вы можете получить быстрые котировки и забронировать все это в режиме онлайн!

Автор:

Джейсон Унрау

Джейсон — канадский автор автомобильных статей, работавший в сфере автосервиса, но с детства увлеченный автомобилями и механикой.

Одной из его первых машин была Mazda RX-7 80-го года выпуска, которой очень не хватает до сих пор. Ford Torino GT 68-го года, универсал Ford Country Squire Woodie 1966-го и Suzuki GSX-R 750 1996-го года побывали в его парке автомобилей, мотоциклов и грузовиков за последние два десятилетия.

Гордость и радость Джейсона находится в стадии сборки — кабриолет Mazda RX-7 88 года выпуска с турбонаддувом. Также в его резюме есть официальная сертификация CASCAR.

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 идет по пути, противоположному облегченному варианту, за счет добавления в бой вторичного куска 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, используемая 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, гася их воздействие 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, находящийся 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 частоты 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 заменяться, что увеличивает затраты на техническое обслуживание того, что должно быть долговечным и простым компонентом.