Маховик — это механическое устройство, использующее закон сохранения углового момента для накопления энергии вращения; форма кинетической энергии, пропорциональная произведению момента инерции на квадрат скорости вращения.
Маховик представляет собой тяжелое колесо, прикрепленное к вращающемуся валу для плавной передачи мощности от двигателя к машине. В автомобильных двигателях маховик служит для сглаживания импульсов энергии, образующихся при сгорании в цилиндрах, и обеспечения энергией такта сжатия поршней.
Инерция маховика противостоит умеренным колебаниям частоты вращения двигателя и накапливает избыточную энергию для прерывистого использования. Чтобы эффективно противодействовать колебаниям скорости, маховику придается высокая инерция вращения; т. е. большая часть его веса находится далеко от оси.
Колесо с тяжелым ободом, соединенным с центральной ступицей спицами или перемычкой, имеет большую инерцию вращения. Многие маховики, используемые в поршневых двигателях для сглаживания потока мощности, сделаны таким образом.
Однако энергия, запасенная в маховике, зависит как от распределения веса, так и от скорости; если скорость удвоится, кинетическая энергия увеличится в четыре раза. Ободной маховик лопнет при гораздо более низких оборотах, чем дисковое колесо того же веса и диаметра.
Для обеспечения минимального веса и высокой емкости накопления энергии маховик может быть изготовлен из высокопрочной стали и выполнен в виде конического диска с утолщением в центре и утончением по краю.
В автомобильных двигателях маховик служит для сглаживания импульсов энергии, обеспечиваемой сгоранием в цилиндрах, и обеспечения энергии такта сжатия поршней. Чем больше инерция вращения маховика, тем меньше изменения скорости в результате прерывистой подачи и потребления энергии.
Связано: Что такое автомобильные двигатели?
Распространенные варианты использования маховика:
Маховики обычно изготавливаются из стали и вращаются на обычных подшипниках; они обычно ограничены максимальной скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту. Маховики с высокой плотностью энергии могут быть изготовлены из углеродного волокна и использовать магнитные подшипники, что позволяет им вращаться со скоростью до 60 000 об/мин (1 кГц).
Ниже приведены части маховика:
Маховик – это тяжелое колесо, прикрепленное к вращающемуся валу для сглаживания передачи мощности от двигателя к машине. . Инерция маховика противодействует колебаниям частоты вращения двигателя и смягчает их, а также накапливает избыточную энергию для периодического использования.
Маховики встречаются почти во всех типах автомобилей, потому что они служат множеству целей, которые обсуждаются здесь. Ниже приведены функции маховика в двигателе автомобиля:
Балансировка движка :из-за того, что поршни смещены от центра коленчатого вала, возникают колебания и биение. Это также связано с тем, что каждый поршень срабатывает под разным углом.
Функция маховика в этой ситуации состоит в подавлении бокового движения. Это достигается за счет тяжеловесности маховика. Маховики снижают вибрацию двигателя в целом, так как двигатель стабилизирован и сбалансирован на подшипниках.
Запуск двигателя: Маховик играет дополнительную роль в запуске двигателя. Зубья маховика прикреплены к стартеру. Этот стартер управляется автомобильным ключом, поэтому при запуске автомобиля стартер вращает маховик.
Как только двигатель вращается, эффект сгорания продолжает вращать двигатель. Редуктор Bendix в запущенном двигателе втянется, чтобы маховик мог свободно вращаться.
Уменьшение нагрузки на трансмиссию: это еще одна функция маховика, которая достигается за счет стабилизации движения двигателя. Это также выравнивает частоту вращения двигателя и снижает износ компонентов привода.
Маховик также ограничивает износ между валом коробки передач и приводным валом. Эти два соединены универсальным шарниром.
Снижение скорости: Коленчатый вал преобразует движение поршня в прерывистое вращательное движение, когда создается сила. скорость коленчатого вала постоянна и двигатель работает ровно. Это связано с тем, что масса маховика создает инерцию, благодаря которой коленчатый вал двигателя вращается между каждым срабатыванием поршня.
Манипулирование весом: Вес маховика определяет производительность двигателя. Вес зависит от производительности транспортных средств.
Более тяжелые маховики позволяют двигателю работать под нагрузкой, что может привести к остановке двигателя. Большие грузовики или прицепы хорошо работают с более тяжелыми маховиками, в то время как спортивные автомобили и некоторые коммерческие автомобили хорошо используют более легкие маховики.
Маховик — это, по сути, механическая батарея, состоящая из массы, вращающейся вокруг оси. Он хранит энергию в виде кинетической энергии и работает, разгоняя ротор до очень высоких скоростей и поддерживая энергию в системе в виде энергии вращения.
Как работает маховик для хранения энергии? Ну, вы можете сравнить его с механизмом механической батареи. В то время как батарея хранит энергию в химической форме, маховик сохраняет мощность в форме движения или, если быть точным, кинетической энергии.
Маховик сможет накапливать больше энергии, если он вращается с большей скоростью или имеет более высокий момент инерции, а значит, более громоздкий. Однако он всегда работает лучше, когда вы вращаете его быстрее, а не увеличиваете его массу.
Например, колесо будет производить в два раза больше энергии, чем то, которое весит половину его, при условии, что оба вращаются с одинаковой скоростью. С другой стороны, вращение более легкого колеса в два раза быстрее увеличит количество накопленной энергии в четыре раза.
По этой причине всегда лучше использовать более легкие, высокоскоростные колеса, а не агрегаты, имеющие большой вес. Кроме того, компактные маховики имеют практическое значение в гоночных автомобилях, поскольку они должны быть максимально легкими, чтобы работать на высоких скоростях.
Как работает маховик когда вы продолжаете увеличивать скорость? Это невозможно, потому что наступает момент, когда материал колеса не выдерживает нагрузки и разлетается на осколки.
Ниже приведены типы маховиков, используемых в транспортных средствах:
Маховик со сплошным диском представляет собой тип маховика. Он используется в молотилке с одним маховиком, изготовленной из чугуна. Полнодисковый маховик оснащен ступицей маховика и диском.
При расчете конструкции полнодискового маховика в качестве входных данных используются различные параметры. Сюда входят размеры полнодискового маховика. Результирующие значения функции также вычисляются.
Маховик ободного типа взрывается с гораздо меньшей скоростью, чем полнодисковое колесо того же веса и диаметра. Для обеспечения минимального веса и высокой емкости накопления энергии маховик может быть изготовлен из высокопрочной стали и выполнен в виде толстого конического диска посередине.
В этих типах маховиков скорость высокоскоростного маховика составляет от 30 000 до 80 000 об/мин. Это также может быть установлено до 100 000 об/мин.
Они имеют подшипники на магнитной подушке и не требуют особого ухода. По сравнению с медленно вращающимся маховиком, они легче в зависимости от размера/емкости. Они дороже низкоскоростного маховика.
В этих типах маховиков тихоходный маховик имеет скорость 10 000 об/мин. Они тяжелее и громоздче высокоскоростных маховиков.
Время от времени они требуют технического обслуживания и не используют подшипники на магнитной подушке. Для их установки требуется специальная бетонная конструкция, способная выдержать их вес. Они дешевле высокоскоростных маховиков.
Маховики изготавливаются из множества различных материалов; Применение определяет выбор материала. Маленькие свинцовые маховики можно встретить в детских игрушках. Чугунные маховики используются в старых паровых машинах.
Маховики в двигателях автомобилей изготавливают из литого или чугуна с шаровидным графитом, стали или алюминия. Были предложены высокопрочные стальные или композитные маховики для использования в системах накопления энергии и тормозных системах транспортных средств.
Эффективность маховика определяется максимальным количеством энергии, которое он может хранить на единицу веса. По мере увеличения скорости вращения или угловой скорости маховика накопленная энергия увеличивается; однако стресс также нарастает.
Если окружное напряжение превышает предел прочности материала на растяжение, маховик разрушается. Таким образом, предел прочности на растяжение ограничивает количество энергии, которое может хранить маховик.
В связи с этим использование свинца для маховика детской игрушки неэффективно; однако скорость маховика никогда не приближается к скорости взрыва, поскольку пределом в этом случае является тянущая сила ребенка.
В других приложениях, таких как автомобиль, маховик работает с определенной угловой скоростью и ограничен пространством, в котором он должен поместиться, поэтому цель состоит в том, чтобы максимизировать накопленную энергию на единицу объема. Таким образом, выбор материала зависит от области применения.
К сожалению, маховики не вечны. Они постепенно изнашиваются по мере постоянного использования в автомобиле. Если ваш маховик слишком изношен или поврежден, появятся некоторые заметные симптомы, которые вы не сможете игнорировать.
Не позволяйте этим симптомам продолжаться слишком долго, иначе это повлияет на общую управляемость автомобиля. Вот некоторые из наиболее распространенных признаков неисправности маховика.
Проскальзывание передач чаще происходит при повышении передачи. Например, вы можете перевести свой автомобиль со второй передачи на третью. Когда вы переключаете передачи, ваш двигатель набирает обороты, и вы можете сказать, что он не переключал передачи. Ваш автомобиль, вероятно, переключился на передачу, с которой вы пытались двигаться, или, в данном случае, переключился на вторую передачу.
К сожалению, проскальзывание передач также является явным признаком неисправности сцепления. Таким образом, если вы столкнулись с проскальзыванием шестерен, вам нужно искать другие признаки, чтобы определить, не работает ли сцепление или маховик.
Связано: Что такое снаряжение?
Если в вашем пассажирском салоне появляется запах гари, это может быть связано со многими возможными причинами. Одной из таких причин может быть неисправный маховик из-за всего тепла, выделяемого при трении в сцеплении.
Если вы использовали сцепление не по назначению, это может вызвать проблемы с маховиком.
Если ваша педаль сцепления сильно вибрирует, скорее всего, ваш маховик вышел из строя. Со временем вибрации станут настолько сильными, что вы сможете почувствовать их на полу, а не только на педали сцепления.
Во время вождения автомобиля маховик может со временем выйти из строя, что приведет к деформации поверхности при включении сцепления.
Если вы когда-либо перегревали маховик или слишком долго ездили со сцеплением, которое было на последнем издыхании, очень вероятно, что вы повредили маховик из-за чрезмерного нагрева или износа металла по металлу. Сцепления, изношенные до заклепок, могут повредить маховик.
Связано: Что такое сцепление?
Поврежденный маховик может иметь голубоватый цвет, так как металл нагревается намного выше рабочей температуры. Вы, вероятно, также увидите трещины на поверхности. На поверхности могут быть даже пятна металла, так как маховик нагревался и охлаждался.
Некоторые маховики содержат пружины, например двухмассовые маховики. Если ваш автомобиль оснащен одним из них, пружины маховика могут вызывать эти вибрации. Двухмассовые маховики, скорее всего, потребуют замены, так как их нельзя восстановить, как стандартный маховик.
Если зубья на маховике повреждены, маховик может иметь проблемы с зацеплением со стартером. Это может затруднить или сделать невозможным запуск двигателя.
Если у вас возникли проблемы с запуском автомобиля, вы также можете проверить свой стартер.
Слишком легкий для автомобиля (или водителя) маховик вторичного рынка значительно упростит остановку автомобиля и может вызвать неровный холостой ход.
На очень легких маховиках вы даже можете заглохнуть, просто выжав сцепление, только потому, что скорость двигателя падает слишком быстро, чтобы ECU добавил дополнительный воздух и топливо для компенсации.
Если маховик разбалансирован, он может вызвать вибрацию всей трансмиссии даже при включенном сцеплении.
Если вы недавно заменили сцепление, маховик или нажимной диск, убедитесь, что вы затянули все болты в соответствии со спецификацией и нанесли фиксатор резьбы, если это требуется в заводском руководстве по обслуживанию. Маховик, который расшатывается или распадается во время движения, невероятно опасен, так как в маховике хранится значительное количество энергии.
Маховик очень тяжелый и может сильно трясти автомобиль, если все не сбалансировано и не выровнено должным образом.
On average, flywheel replacement cost is anywhere between $600 to $1,100. You can save yourself a lot of coins if you did the replacement by yourself but only attempt that if you’re an experienced mechanic.
The replacement cost of a flywheel can range considerably. There are some flywheels that cost under $50 while others cost as much as $400 or more. It all depends on what type of car you drive, how durable the flywheel is, and whether the part is an exact OEM replacement or aftermarket. In addition, clutch and/or release bearing replacement may also be necessary.
Then, of course, you have to consider the labor costs of doing the replacement job. Since most auto mechanics charge about $90 to $110 per hour, you could be looking at paying close to $500 just for labor.
The reason for this is that the flywheel is attached to the crankshaft in an engine and it is harder for the mechanics to take out and replace. This requires more time which means you’ll be paying more money.
In total, you could be looking at anywhere between $550 and $1,000 on average. If you’re an experienced mechanic who knows how to replace a flywheel or clutch or you have a friend who is, then it would be better to use this option rather than paying for the labor. It will save you a lot of money this way.
A Flywheel is a heavy wheel attached to a rotating shaft so as to smooth out delivery of power from a motor to a machine. In automobile engines the flywheel serves to smooth out the pulses of energy provided by the combustion in the cylinders and to provide energy for the compression stroke of the pistons.
What is the function of the flywheel?A flywheel is a heavy wheel attached to a rotating shaft so as to smooth out the delivery of power from a motor to a machine . The inertia of the flywheel opposes and moderates fluctuations in the speed of the engine and stores the excess energy for intermittent use.
What is the definition of a flywheel?A heavy wheel attached to a rotating shaft, a flywheel smooths out delivery of power from a motor to a machine. The inertia of the flywheel moderates fluctuations in the speed of the engine and stores the excess energy for intermittent use. In automobile engines, the flywheel smooths out the pulses of energy provided by combustion in the cylinders, and provides energy for the compression stroke of the pistons. In power presses, the punching, shearing, and forming are done in a fraction of the operating cycle. During the rest of the cycle, the speed of the flywheel is built up by a comparatively low-powered motor, and most of the required energy for the cycle is provided by the flywheel.
How does a flywheel work?A flywheel is essentially a mechanical battery consisting of a mass rotating around an axis. It stores energy in the form of kinetic energy and works by accelerating a rotor to very high speeds and maintaining the energy in the system as rotational energy.
What are the types of Flywheel? Following are the types of flywheels used in vehicles:
1. Solid disc flywheel.
2. Rimmed flywheel.
3. High-velocity flywheel.
4. Low-velocity flywheel.
On average, flywheel replacement cost is anywhere between $600 to $1,100. You can save yourself a lot of coins if you did the replacement by yourself but only attempt that if you’re an experienced mechanic.
Что такое гильза цилиндра? - Функция и типы
Что такое Sprocket? – Определение, типы и терминология
Что такое система зажигания? - Типы, детали и принцип работы
Что такое тормоз? Типы, детали и применение
Что такое поршень? - Определение, детали и типы