Стоимость современного двухмассового маховика довольно высока. Поэтому многие автовладельцы интересуются, можно ли в случае дефекта заменить этот компонент на более дешевый. Есть два момента, которые необходимо учитывать:
Что такое маховик в автомобиле и для чего он нужен
Современные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) состоят из множества деталей и компонентов, каждый из которых играет определенную роль. Маховики также играют эту роль и являются важными компонентами системы привода — несмотря на их относительно простую конструкцию.
Маховики установлены на торцах коленчатых валов рядом с задними коренными подшипниками. Многие автовладельцы, не знакомые с тонкостями устройства двигателя, часто задают вопрос: что такое маховик в автомобиле и зачем он нужен? Давайте попробуем ответить на этот вопрос.
Маховик: что это и для чего он нужен
Схематическое изображение маховика на коленчатом валу: 1 — коленчатый вал; 2 — маховик с кольцевой шестерней; 3 — шатуны; 4 — коленчатый вал; 5 — противовес.
Маховик — это дискообразное устройство, прикрепленное к задней части коленчатого вала.
Маховик обладает значительной массой и, благодаря своей способности накапливать и высвобождать кинетическую энергию, может подчиняться законам физики. Именно поэтому эти компоненты используются в современных двигателях внутреннего сгорания в качестве решения проблемы неравномерности вращения коленчатого вала. Во время хода поршня маховик накапливает энергию крутящего момента, а когда поршни находятся в так называемых «мертвых точках», он снова высвобождает энергию.
Чем больше цилиндров у двигателя внутреннего сгорания, тем более равномерный крутящий момент он производит. Поэтому в таких двигателях внутреннего сгорания можно использовать маховики меньшего размера, чем в двигателях с малым числом цилиндров.
Еще одна важная функция маховика в двигателях внутреннего сгорания — передача крутящего момента от стартерного двигателя к коленчатому валу. На внешней периферии этого блока находится зубчатый стальной обод, называемый устойчивым упором. Он соединен с валом, идущим от двигателя стартера, и имеет зубчатое колесо. Когда водитель включает зажигание, стартер вращает этот вал, который, в свою очередь, приводит в движение маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал. Это запускает двигатель.
Кроме того, маховик играет важную роль в трансмиссии современных автомобилей, поскольку он служит ведущим диском для сцепления. Благодаря им крутящий момент передается от коленчатого вала двигателя к коробке передач, а уже от нее к ведущим колесам.
Разновидности маховиков
Как выглядит маховик при установленном двигателе?
В современных двигателях внутреннего сгорания используются три различных маховика:
- Одномассовые маховики (цельные маховики),
- твердый, одна масса, одна масса, одна масса, одна масса, одна масса, одна масса,
- свет.
Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки.
Одномассовые маховики
Этот тип является наиболее распространенным. Одномассовый маховик двигателя внутреннего сгорания имеет массивную конструкцию и диаметр от 300 до 400 мм. Обычно он изготавливается из высококачественного чугуна.
На внешней части одномассового маховика по окружности установлена стальная шестерня. Он установлен методом прессования и поэтому очень надежно закреплен. Для крепления одномассового маховика к коленчатому валу (точнее, к специальному фланцу, установленному на нем) с одной стороны этого компонента установлена ступица. Другая плоскость на противоположной стороне одномассового маховика затем служит ведущим диском для сцепления.
Поэтому одномассовый маховик довольно прост по конструкции и дешев в производстве, поэтому он широко используется в современных двигателях внутреннего сгорания. У него также есть серьезный недостаток, а именно: он недостаточно хорошо поглощает крутильные колебания. Двухмассовые маховики работают намного лучше. Они используются в двигателях внутреннего сгорания с середины 1980-х годов.
Читайте также: Признаки неисправности датчика положения коленчатого вала.
Двухмассовые маховики
Пример внутренней структуры двухмассового маховика
Конструктивно они состоят из двух дисков, соединенных специальной пружинно-демпфирующей системой. Цель этой системы — разгрузить систему трансмиссии автомобиля от постоянных крутильных колебаний привода и обеспечить плавность работы. Использование двухмассового маховика вместо одномассового устраняет необходимость демпфирования в ведущем диске, что повышает надежность и долговечность привода сцепления.
Кроме того, использование маховика позволяет вам
- Значительно снижают вибрации, передаваемые от двигателя к трансмиссии,
- Уменьшите уровень шума,
- Сделайте переключение передач более комфортным,
- Защитите редуктор от перегрузки.
Согласно некоторым исследованиям, двухмассовые маховики даже уменьшают расход топлива в двигателе.
Однако следует признать, что эти устройства имеют и некоторые недостатки. Основная причина заключается в том, что они не так надежны, как одномассовые устройства. Это связано с тем, что система пружин и амортизаторов, входящая в их конструкцию, подвергается высокой нагрузке и поэтому довольно быстро изнашивается. Это в значительной степени является причиной того, что двухмассовые маховики не получили широкого распространения в настоящее время.
Однако следует отметить, что в настоящее время ведется интенсивная работа по совершенствованию этих компонентов. В основном это связано с увеличением количества двигателей, работающих на низких скоростях, и двигателей с относительно высокой мощностью при относительно малом рабочем объеме. Эти двигатели требуют высокой степени гашения вибрации маховика, и конструкторы пытаются решить эту проблему. Уже разработаны и успешно испытаны двухмассовые маховики с центробежными маятниками. Они генерируют вибрацию, противоположную основной вибрации, и поэтому гасят ее.
Схематическое изображение маховика на коленчатом валу: 1 — коленчатый вал; 2 — маховик с кольцевой шестерней; 3 — шатуны; 4 — коленчатый вал; 5 — противовес.
Разновидности маховиков
В настоящее время существует три варианта маховика:
Сплошной
Самый распространенный и простой вариант. Это чугунный диск, конструкция которого была описана выше. Маховик для автоматической коробки передач намного легче обычного маховика, поскольку он предназначен для использования в сочетании с гидротрансформатором.
Облегченный
При тюнинге автомобиля, коробки передач и двигателя часто устанавливают облегченный маховик. Его легкий вес снижает инерцию и увеличивает КПД двигателя на 4-5 %. Автомобиль быстрее реагирует на нажатие педали газа и становится более динамичным. Однако установка облегченного маховика должна производиться только в сочетании с другими работами по улучшению характеристик двигателя и трансмиссии.
Использование легкого маховика без модификации поршня и конечного приводного вала приведет к неустойчивой работе двигателя на холостом ходу.
Двухмассовый
Двухмассовый маховик или амортизатор имеет более сложную конструкцию и используется в современных моделях автомобилей. Его можно использовать в автомобилях с механическими и автоматическими коробками передач без гидротрансформатора. В механической коробке передач используется диск сцепления без демпфера крутильных колебаний.
Двухмассовые маховики широко используются благодаря улучшенному гашению вибрации, подавлению шума, защите передачи и синхронизации. Этот конкретный тип заслуживает более пристального внимания.
Устройство и особенности двухмассового маховика
Двухмассовая версия имеет не один, а два диска. Один диск соединен с двигателем, а другой — с коробкой передач. Оба могут работать независимо друг от друга. Первичный диск также имеет маховое кольцо с зубьями для зацепления со стартером. Два подшипника (упорный и радиальный) обеспечивают соединение между двумя корпусами.
Внутри дисков находится усовершенствованная система пружин и амортизаторов. Он состоит из мягких и жестких пружин. Мягкие пружины обеспечивают плавную работу на низких оборотах при запуске и остановке двигателя. Жесткие пружины гасят вибрации при высоких оборотах двигателя. Внутри находится специальная смазка.
Принцип работы
Автомобили с автоматическими коробками передач одними из первых стали использовать двухмассовый маховик. Роботизированная трансмиссия характеризуется быстрым и частым переключением передач. Он может справиться с этим хорошо. Благодаря своим преимуществам, позже его стали устанавливать и на автомобили с механической коробкой передач.
Принцип работы довольно прост. Крутящий момент коленчатого вала передается на первичный диск, который деформирует находящуюся внутри пружинную конструкцию. После достижения определенной степени сжатия крутящий момент передается на второй диск. Эта система гасит сильные вибрации, исходящие от двигателя, что позволяет значительно снизить вибрации трансмиссии.
