Маховик двигателя

Маховик относится сразу к нескольким системам двигателя и выполняет в них следующие функции:

• снижение неравномерности вращения коленчатого вала (маховик - конструктивный элемент кривошипно-шатунного механизма);
• передача крутящего момента от двигателя к коробке передач (маховик – ведущий диск сцепления);
• передача крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя (маховик – ведомая шестерня редуктора системы запуска).

Сглаживание пульсаций крутящего момента производится за счет периодического накопления и отдачи маховиком кинетической энергии. Энергия запасается во время рабочего хода поршня и расходуется при других тактах двигателя, в т.ч. на выведение поршней из мертвых точек. Чем больше цилиндров в двигателе, тем рабочий ход поршня в каждом из них занимает больше времени, следовательно, крутящий момент такого двигателя более равномерный, а масса маховика может быть уменьшена.

Маховик крепиться в торце коленчатого вала возле заднего коренного подшипника. Это, как правило, самый мощный подшипник в двигателе, так как он должен выдерживать вес маховика и нагрузки, связанные с его работой.

Различают следующие разновидности конструкции маховика:

• сплошной;
• двухмассовый;
• облегченный.

Наибольшее распространение на автомобилях нашел маховик сплошной конструкции. Это массивный чугунный диск диаметром от 30 до 40 сантиметров. На внешнюю поверхность диска напрессован стальной зубчатый венец, обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при запуске двигателя с помощью стартера. С одной стороны маховика выполнена ступица для крепления к фланцу коленчатого вала, другая сторона играет роль ведущего диска сцепления.

При работе двигателя на разных оборотах коленчатый вал постоянно закручивается и раскручивается, т.е. подвергается крутильным колебаниям. В двигателе применяются гасители крутильных колебаний различной конструкции. Одним из таких устройств является двухмассовый маховик (другое название – демпферный маховик), который применяется на автомобильных двигателях с 1985 года.

Маховик включает два диска, соединенные с помощью пружинно-демпферной системы, которая позволяет полностью изолировать трансмиссию от крутильных колебаний и обеспечить равномерную работу ее элементов. С применением двухмассового маховика отпадает необходимость демпфирующего устройства в ведомом диске сцепления.

Преимуществами двухмассового маховика являются гашение колебаний, снижение вибраций, изоляция шумов, удобство переключения передач, снижение износа синхронизаторов, защита трансмиссии от перегрузки и даже экономия топлива. С другой стороны интенсивная работа двухмассового маховика приводит к усиленному износу пружинно-демпферной системы и даже поломке ее основного элемента - дуговой пружины. Все это сдерживает массовое применение демпферного маховика на двигателях.

Современные тенденции развития автомобильных двигателей, такие как даунсайзинг (уменьшение объема и массы двигателя с сохранением мощности) и даунспидинг (расширение диапазона крутящего момента двигателя с возможностью работы на низких оборотах), потребовали нового уровня гашения колебаний. С 2008 года на двигателях применяется двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний.

Для устранения неравномерностей вращения коленчатого вала в диапазоне низких оборотов на маховике вместе с дуговой пружиной устанавливается центробежный маятник. Он создает собственные колебания , которые в противофазенакладываются на сглаженные колебания после дуговой пружины и полностью их гасит.

Центробежный маятник выполнен в виде грузов, расположенных по окружности маховика. При низких оборотах двигателя грузы маятника раскачиваются сильнее, т.к. действующие на них центробежные силы малые. При увеличении оборотов амплитуда колебаний грузов уменьшается и их роль в гашении колебаний снижается.

Облегченный маховик используется при тюнинге двигателя. Перераспределение массы маховика к краям диска позволяет уменьшить его массу до 1,5 кг и в свою очередь уменьшить момент инерции. С применением облегченного маховика двигатель быстрее достигает максимальных оборотов, соответственно имеет лучшую разгонную динамику, а также наблюдается увеличение мощности до 5%.

Материалы: http://systemsauto.ru/engine/flywheel.html

Новый вопрос от читателя нашего АВТО БЛОГА.

«Добрый день Сергей, сразу хочу сказать вам спасибо, за ваш сайт, для просто то что нужно, иногда такие вопросы рассказываете, ответ на которые не могу найти нигде. Меня зовут Аркадий я недавно купил автомобиль, подержанный нашего автопрома, ВАЗ 2114, наверное, нужно было бы побольше денег накопить, и взять нормальное авто. Тот же Логан хотя бы. Как взял сразу начались проблемы, то одно сломается, то другое сейчас все и не упомнить. Но вот последняя поломка с которой у меня к вам и вопрос. Пару дней назад автомобиль перестал заводиться, поворачиваю ключ, а из-за под капота металлический хруст и тишина, мой ВАЗ 2114, не заводится. Перепугался страшно, думал все что то с двигателем не то. Оттащил машину на сервис, сегодня позвонили и сказали, что это маховик накрылся и что двигатель тут не причем. А вот что такое маховик и для чего он служит, я понятие не имею, не разводят ли меня на станции? Может, поменяют, что то другое, а мне лапшу на уши вешают? Не подскажите в этом вопросе?»

Что же Аркадий, постараюсь вам помочь, читайте дальше …

Итак, маховик – это большое вращающееся колесо, накопитель кинетической энергии. Это если по научному. Применяются не только в автомобилестроении, но и в других видах промышленности. Самые ранние применения это ветряная мельница и гончарный круг.

Но вам же интересно применительно к автомобилю. Буду объяснять простым языком, для профессионалов эта информация будет не интересна. Маховик автомобиля находится на одной стороне колен.вала (коленчатого вала) двигателя, крепится он очень прочно, несколькими болтами. Представляет из себя, большой, дискообразный круг, с «венцом» сверху. «Венец маховика», это зубчатое колесо, которое одевается на маховик в разогретом состоянии, после того как венец маховика остынет, две детали становятся практически не разъемные. То есть маховик становится похож на одну большую шестерню.

Металл маховика очень прочный, но не ломкий, способен выдержать большие нагрузки. Предназначений у маховика два.

Первое. После того как вы сели в автомобиль и повернули ключ зажигания, стартер начинает своей малой шестерней раскручивать большую шестерню маховика. Маховик присоединен к колен.валу, который заставляет поршни двигаться. Поршни начинают сдавливать топливо, подается искра и автомобиль заводится. То есть является очень важной частью при пуске двигателя. Без него приходилось бы крутить двигатель вручную как раньше, «кривым стартером», как называли его водители прошлого века, загнутый ключ который вставлялся в двигатель и выполнял функцию маховика. Но это еще не все функции.

Второе. Маховик — призван бороться с сторонней энергией двигателя, то есть он гасит колебания двигателя, которые пошли бы в кузов. Благодаря такой функции, наш с вами двигатель работает ровно, без детонации (колебания двигателя). Вообще то колебания двигателя есть, но они не такие мощные. А двигатели некоторых иномарок вообще не слышно. Можно понять, что он работает только по приборам, по тахометру, например. Это говорит о очень хорошей сбалансированности двигателя и маховик играет здесь не последнюю роль.

Вот в принципе и все. И последнее на СТО вас не обманывают, такой хруст и скрежет из под вашего капота, разносится именно из-за маховика. Стартер пытается зайти в зацепление с «венцом», а там либо сломаны зубы, либо они вообще сточились. Стачиваются зубы маховика, из-за некачественной закалки или металла. Так что не бойтесь, вас мастера не обманывают. Надеюсь, я вам ответил, читайте наш АВТОБЛОГ

Аркадий

Спасибо вам большое Сергей за подробный рассказ, теперь уверен что это правда маховик! Читал и буду читать ваш сайт.

Да пожалуйста, пишите еще вопросы!

Хорошо написано про маховик, сразу понятно все)

Добрый день сергей. Спасибо за статью. Все понятно. Так вот, у меня к Вам, еще такой вопросик, если разная компрессия в двигателе, что это и как с этим бороться?

Роман, интересный вопрос возможно напишу статью

Очень интересно и доходчиво описана работа маховика!

Уменя к вам вопрос в тему:

На марки TAYOTA YARIS 2006 года, коробка автомат, трескнул маховик по кругу крепления центровых болтов, далее мы не смогли найти такой же маховик на вышеуказанное авто, но мы сняли маховик с авто и пошли искать схожий на авторазборах, после долгих поисков все же нашли похожий на него. Далее мы сверили его диаметр, сопоставили зубья, цетровое отверстия по коленчатый вал, все норма, за исключением центровых болтов. Так получилось что родные центровые болты находятся ближе к центровому отверстию, и соответственно получилась не большая разница. Далее мы отдали новый маховик токарю, чтобы он подогнал отверстия под старый маховик. Новый маховик был снят с ТAYOTA Camry объемом по больше. Причина спешной замены не дожидаясь своего родного оригинала, в срочных неотложных делах.

Сделали мы правильно или все же это будет наша ошибка?

Эльдар, все же не родные запчасти это мягко сказать не очень правильно, особенно если пришлось пересверливать отверстия! Нагрузку просчитали? Болты точно выдержат? Однако с маховиком все может быть немного проще, например многие ставят облегченные варианты — http://avto-blogger.ru/texchast/oblegchennyj-maxovik.html Но они опять же в идеале подходят к авто.

Я вам посоветую их еще взвесить, и посмотреть на веса, если более менее похожи, разница в небольших граммах, тогда «перебиться» на время хватит! Только не раскручивайте двигатель до больших оборотов. Также обязательно посмотрите на форму зуба на маховике, они должны быть идеально похожи, в противном случае убьет стартер, съест его шестерню!

Наверное я все же бы не стал так рисковать …

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг , массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Материалы: http://avto-blogger.ru/chto-takoe-v-avtomobile/chto-takoe-maxovik.html

+7 (351) 247-50-51

Двухмассовые маховики на грузовых автомобилях

Быстрое развитие технологий производства автомобилей за последние десятилетия привело к созданию более мощных двигателей одновременно с серьезным ужесточением требований к комфорту водителя и пассажиров. Поэтому перед разработчиками встала задача уменьшить влияние вибрации двигателя, что выразилось в разработке маховика с максимально возможной изоляцией крутильных колебаний, передающихся от вращающихся масс двигателя далее к трансмиссии. Выполнить заявленные требования удалось с помощью разработки двухмассового маховика, который благодаря встроенной пружинно-демпферной системе практически полностью поглощает крутильные колебания.

Процесс переключения передач при использовании двухмассового маховика становится комфортнее, поскольку у диска сцепления без гасителя крутильных колебаний, который применяется в трансмиссии с двухмассовым маховиком, снижается момент инерции, что значительно облегчает переключение.

Перед детальным рассмотрением свойств и характеристик такого сложного устройства, как двухмассвый маховик, скажем несколько слов о том, что такое маховик, какие функции он выполняет, и какие виды маховиков бывают. Маховик представляет собой металлический многосоставный диск, изготовленный из прочных видов закаленного металла, и является важной частью сразу нескольких систем двигателя. Помимо передачи крутящего момента от двигателя автомобиля к коробке передач, при помощи маховика осуществляется запуск двигателя за счет вращения стартером зубчатого венца на маховике. Еще одна важная функция, которая наиболее интересна нам в рамках данной статьи - это функция снижения вибрационных шумов (гашение колебаний коленчатого вала).

По типу конструкции маховики для грузовых автомобилей можно разделить на сплошные и двухмассовые.

Сплошной маховик тяжеловесный чугунный диск, диаметр которого составляет 35-45 см. На внешней поверхности маховика находится стальной венец с зубьями, обеспечивающий вращение маховика и коленвала при прокрутке стартером. С одной стороны маховика находится ступица, соединяющая маховик с фланцем коленвала. Противоположная сторона взаимодействует с диском и корзиной сцепления, передавая крутильный момент двигателя.

Двухмассовый маховик (демпферный) - часто используемый вид маховика в современном автомобильном двигателе. Двухмассовый маховик – устройство, состоящее из двух дисков, соединенных специальным пружинно-демпферным устройством. Основными элементами двухмассового маховика являются: маховик, подшипник, пружина-дуга с наружным демпфером, нажимная пружина с внутренним демпфером и приводная пластина.

Так как темой нашей статьи является двухмассовый маховик, рассмотрим его подробнее.

Смысл внедрения сложного и весьма дорогостоящего механизма, вопреки расхожему мнению, вполне обоснован. Одной из его функций является гашение крутильных колебаний, которые ранее гасились ведомым диском сцепления. Резонансные колебания наибольшей величины возникают при запуске и остановке двигателя. Это весьма негативно отражается на деталях сцепления и коробки передач. Поэтому с целью гашения колебаний применяются пружины. И если в классическом сцеплении их было 6-8, размещенных по радиусу до 60 миллиметров от оси сцепления, то в современных двухмассовых маховиках их количество достигает 32-54, а радиус их посадки составляет от 120 миллиметров. Это намного эффективнее обеспечивает плавность работы трансмиссии. Технология нейтрализации колебаний шагнула вперед не только благодаря возрастанию количества пружин. Для увеличения угла упругого скручивания корпусов относительно друг друга в двухмассовых маховиках существует несколько степеней сжатия пружин. Современные двухмассовые маховики производятся с двумя и тремя степенями сжатия. Третья степень сжатия была разработана для лучшей защиты трансмиссии от пиковых нагрузок.

Двухмассовый маховик располагается между двигателем и сцеплением. Конструктивно он разделен на два корпуса. Первый корпус с установленным на нем венцом стартера соединен с коленчатым валом. На втором корпусе маховика устанавливается узел сцепления. Оба корпуса соединяются друг с другом с помощью упорного и радиального подшипников скольжения и допускают осевое вращение одного относительно другого.

Между корпусами установлена пружинная демпфирующая система. Консистентная смазка, которой заполнен внутренний объем маховика, обеспечивает эффективную работу пакетов пружин, разделенных пластиковыми сепараторами, предотвращающими блокировку пружин. Двухмассовый маховик отличает ступенчатый принцип действия пружинных пакетов различной жесткости. Первая ступень с мягкими пружинами обеспечивает безукоризненную работу при запуске и выключении двигателя. Во второй ступени работают жесткие пружины, что позволяет добиться оптимального демпфирования крутильных колебаний в нормальном режиме езды.

По утверждению специалистов, малый ресурс двухмассового маховика – в 100-130 тыс. км – обусловлен неправильной эксплуатацией автомобиля. На дизельных моторах с огромным крутящим моментом водители допускают длительную езду на низких оборотах – близких к холостым. В этом режиме крутильные колебания у вращающегося коленвала очень высоки, что и приводит к ускоренной поломке пружин двухмассового маховика.

Двухмассовый маховик имеет надежную конструкцию, гарантирующую его долговечность при нормальной эксплуатации. Тем не менее, при замене сцепления автомобиля рекомендуется тщательно проверять состояние двухмассового маховика.

Если же замена сцепления происходит уже во второй раз, то и двухмассовый маховик в этом случае подлежит замене. При замене двухмассового маховика и установке нового узла требуется соблюдать несколько обязательных условий, к которым в первую очередь относятся необходимость использования только нового крепежа при сборке двухмассового маховика и обязательный контроль правильности положения установочных штифтов. Кроме рекомендаций есть и категорические запреты на выполнение некоторых технологических операций при работе с двухмассовыми маховиками. Прежде всего, не допускается какая-либо механическая обработка, например перешлифовка рабочей поверхности двухмассового маховика. Не позволяется также установка узла, если в процессе работы было допущено падение двухмассового маховика на твердую поверхность. Протирать двухмассовый маховик можно только чистой тканью. Не разрешается применять водоструйную очистку высокого давления, пароструйную очистку, аэрозоли или сжатый воздух.

Замена на обычный маховик

У двухмассовых маховиков ввиду их дороговизны все же остается альтернатива – замена на классический маховик. Таких предложений на рынке немного, но сцепление с переоборудованным маховиком в самом деле работает. Однако, одномассовый маховик не в силах справляться с такими большими значениями крутящих моментов и сильнейшими резонансными колебаниями современных автомобилей, которые «выносит» его двухмассовый собрат. Вследствие этих причин при установке маховика классического типа страдает комфорт при переключении передач, трогании с места, разгоне, торможении двигателем и остановке, а всю отдачу принимает на себя КПП, преждевременно выходя из строя.

Маховик сложный и новый для отечественного рынка агрегат, поэтому требует к себе повышенного внимания и профессионального обслуживания.

В следующей статье мы подробно рассмотрим распространенные проблемы двухмассовых маховиков и возможные способы диагностики неисправностей. Расскажем, каким образом можно распознать первые признаки неправильной работы маховика самостоятельно и в каких случаях необходимо срочно обратиться к специалистам. Только профессионалы при наличии современного оборудования могут предоставить в полном объеме информацию о работе маховика и ликвидировать неполадки. Высококвалифицированные специалисты станции технического обслуживания «Коммерческий транспорт» выполнят самые сложные виды работ: от диагностики неисправностей до их устранения. Вы гарантированно получите подробную техническую консультацию по всем возникшим вопросам. Записаться на диагностику, установку двухмассового маховика можно по телефону, указанному на сайте.

Материалы: http://kom-trans.ru/new/helpful-information/helpful-information_98.html