23Авг

Маховик в автомобиле: Маховик двигателя

23 Авг 2023 alexxlab Комментировать

Содержание

Маховик вместо ДВС: сенсация или закономерность?

21.11.2014 / 25.04.2018   •   4212 / 719

Автомобильные компании в США и других западных странах под давлением жестких законодательных мер пытаются путем совершенствования систем впрыска и сгорания топлива, применения катализаторов и нейтрализаторов снизить выбросы токсичных веществ и повысить экономичность ДВС. Однако все эти полумеры оказались не очень эффективными в городах. В черте города мощность ДВС востребуется менее чем на 20%. Например, средняя скорость движения в городе для автомобиля, рассчитанного на 150 – 200 км/ч, не превышает 30 км/ч. Кроме того, сам характер движения представляет собой последовательность ускорений и торможений.

В результате энергия ДВС переходит в значительной степени в безвозвратно теряемое тепло тормозных систем.

Необходимость оптимизации силовой установки и рекуперации (возвращения) энергии в автомобиле назрела уже давно, но была во многом ограничена, с одной стороны, инертностью производителей транспортных средств (как известно, любая перестройка техники требует вложения средств), а с другой – недостаточным технологическим уровнем развития экологически чистых и достаточно емких накопителей и рекуператоров энергии.

В идеале такая установка должна обладать большой энергоемкостью и способностью быстро отдавать запас энергии.

Тем не менее, к настоящему времени разработан целый ряд экологически чистых двигателей (ЭЧД).

— Электрические, с электрохимическими аккумуляторами энергии, или электроконденсаторами

— Криогенные, в которых используются низкотемпературные пневматические двигатели, а источником газа для них является жидкий азот или воздух

— Двигатели на топливных элементах, генерирующие энергию в результате химической реакции водорода и кислорода

— Инерционные (маховичные) двигатели, в которых энергия запасается в виде механической энергии быстро вращающегося диска или цилиндра.

Общей особенностью всех ЭЧД (кроме топливных элементов) является относительно низкое удельное энергосодержание их аккумуляторов (см. таблицу). Эта величина не превышает 100 – 200 Вт.час/кг. В то же время энергосодержание углеводородного топлива (для ДВС) составляет в 20 – 30 раз большую величину.

Первым способом их применения явилось механическое объединение ДВС и электродвигателя с электрохимическими аккумуляторами. Практически эта система реализована сейчас в Японии и США, примером чему является выпускаемый серийно «Приус» «Тойоты».

Дальнейшим развитием идеи экологически чистого автомобиля может быть разработка машин нового типа с ДВС малой мощности и силовой установкой повышенной экономичности с использованием более эффективных накопителей и рекуператоров энергии.

В настоящее время в качестве оптимального рекуператора энергии для автомобилей (с учетом удельной энергии, веса, габаритов) может рассматриваться только маховик.

История применения маховиков на транспорте связана с фамилиями выдающихся русских инженеров-изобретателей: В. И. Шуберского, П. П. Шиловского и А. Г. Уфимцева. В 1860 г. В. И. Шуберский впервые предложил применять маховик на транспортном средстве, назвав его «маховозом». А первый гироскопический автомобиль или «гирокар», удерживаемый в равновесии всего на двух колесах быстро вращающимся маховиком, построил П. П. Шиловский в 1914 году. Несколько лет спустя А. Г. Уфимцевым был запатентован разработанный им инерционный аккумулятор, который намного опередил лучшие зарубежные конструкции того времени.

В России выдающийся вклад в развитие данного научно-технического направления внес известный изобретатель маховиков проф. Н. В. Гулиа.

Маховик обладает высокой удельной мощностью, что позволяет быстро передавать энергию на колеса, обеспечивая эффективное ускорение (разгон) автомобиля. При торможении энергия через систему рекуперации может снова возвращаться в маховик сколь угодно быстро, без ограничений, как в электрохимических аккумуляторах, предельной скоростью химических реакций. При этом ДВС может работать на оптимальной, постоянной частоте вращения, являясь по сути разгонным двигателем для маховика. Даже с маломощным двигателем такой автомобиль может иметь разгонные характеристики, как у лучших суперкаров. При таком подходе нет необходимости создания маховиков с предельно высокими параметрами (по числу оборотов, прочности материала, качеству подшипников), т. к. их работа должна быть относительно кратковременной. При этом удельной энергии маховиков может быть достаточно для осуществления функций ускорителя автомобиля после торможения или остановки, а также рекуператора на спусках и подъемах. В результате снижается необходимая мощность ДВС, а значит и вредные выбросы в атмосферу. Кроме того, экономится само горючее при сохранении всех технических характеристик автомобиля.

Фирмой Rosen Motors (США) в 1997 г. был разработан экспериментальный гибридный автомобиль с силовой установкой, объединяющей газотурбинный ДВС с электрогенератором (будем называть его турбогенератором) и супермаховик (см. рис. 1).

Турбогенератор мощностью 30 кВт запускается двумя 12-вольтовыми электрическими батареями и в течение 2 минут разгоняет неподвижный супермаховик до необходимой скорости вращения.

В состоянии полного «заряда» супермаховик накапливает энергию до 1 кВт/час и может выдавать ее на колеса автомобиля с КПД более чем 80%.

Для того, чтобы приобрести такую энергию, обычный 2-тонный автомобиль должен разогнаться до скорости 215 км/ч.

Конструкция супермаховика изображена на рис. 2. Вращающаяся часть состоит из углепластикового цилиндра (собственно маховика), соединенного с центральным стальным валом титановыми втулками и подвешенного на магнитных подшипниках. Для устранения аэродинамических потерь при больших скоростях вращения в камере поддерживается вакуум при помощи встроенного вакуумного насоса. Статор супермаховика и система магнитных подшипников на сверхпроводниках охлаждаются криогенной жидкостью, находящейся между статором и специальным кожухом. Вакуумная камера при помощи кольцевых подвесов закреплена в противоаварийном контейнере. В результате данный инерционный аккумулятор в состоянии сохранять энергию вращения практически без потерь в течение нескольких недель!

При движении автомобиля скорость вращения маховика меняется в пределах от 28000 до 60000 об/мин. Мотор-генератор, совмещенный с супермаховиком, может принимать и отдавать мощность до 150 кВт (203 л.

с.), причем в очень короткое время, что обеспечивает прекрасные динамические характеристики автомобиля и позволяет эффективно рекуперировать энергию при торможении. Два независимых обратимых электромотора приводят во вращение колеса автомобиля, что дает возможность плавно регулировать скорость в отсутствие механической коробки передач и повышает безопасность движения на скользких участках дороги.

Испытания такого гибридного автомобиля показали его высокие скоростные качества при использовании ДВС малой мощности, существенную экономию топлива и пониженное содержание отравляющих веществ в выхлопных газах.

Конечно, такая схема построения силовой установки автомобиля, прежде всего, целесообразна для городского транспорта с малой и средней грузоподъемностью. Предварительные оценки показывают, что в машинах такого класса вполне можно обойтись ДВС с мощностью 10 – 20 кВт (13 – 26 л.с.) при движении по городу со скоростью до 60 км/ч на горизонтальных участках пути.

Уменьшение необходимой мощности ДВС ведет к соответствующей экономии топлива, снижению загазованности городов и уменьшению шумности.

В Украине оптимизацией действующих моделей и созданием экологически чистых автомобилей с использованием рекуператоров энергии занимаются специалисты Харьковского государственного автомобильно-дорожного технического университета в содружестве с учеными Харьковского физико-технического института низких температур НАНУ. Авторы приглашают все заинтересованные научно-технические организации к участию в разработках автомобиля нового поколения с применением новейших технологий.

Удельное энергосодержание современных накопителей энергии для транспорта, Вт×час/кг
Электрические конденсаторы до 5
Кислотно-свинцовые аккумуляторы 40
Никелевые металл-гидридные аккумуляторы 80
Жидкий азот 100 – 200
Литые стальные маховики до 15
Супермаховики из углепластиков, стальных лент 100 – 200

Двухмассовый маховик автомобиля, правила установки

Иногда автовладелец покупает дорогую деталь, платит за ее установку, а спустя неделю снова сталкивается с неисправностью и обращается с рекламацией. В таких случаях принято ругать производителя запчастей. Но причина 98% поломок — неправильная установка. Разбираемся, как избежать ошибок при замене двухмассового маховика.

Замена подшипника и смазка

Первое правило — смазывать шлицевую часть не первичного вала, а самого маховика. Кроме того, необходимо производить замену опорного подшипника и болтов крепления. Подшипник в комплекте есть, болты потребуется докупать. 

Первый шаг — с помощью оправки из ударной головки диаметром с подшипник сдвинуть его с места. Чтобы извлечь подшипник, потребуется специальный съемник. Будьте готовы к тому, что с первого раза это не удастся сделать.


Сначала подшипник кажется симметричным. Но внутри есть резиновое уплотнение. Ставить деталь необходимо стороной с сальником “наружу”. Имеет значение положение в валу: подшипник должен быть утоплен на 2 мм. Проверить регламентированный показатель можно с помощью микрометра или штангенциркуля. 

Следующее действие — смазка. Убедитесь, что поверхность первичного вала не повреждена, она должна быть сухой и чистой. Ремонт этой части агрегата дорог, поэтому не стоит игнорировать рекомендации. Изначально завод-изготовитель не предусматривал обработку маховика, но внес такой пункт в инструкцию в связи с быстрым износом из-за нехватки смазки.

Вещество наносится не на шлицевую часть вала, а на маховик. Распределяем его с помощью кисточки тонким слоем так, чтобы оно проникло в каждый зубчик. Излишки удаляем.


Готовим маховик к установке

Убедитесь, что направляющие втулки целы и на месте. Их задача — определять положение корпуса КПП относительно блока двигателя. Перед установкой маховика и коробки проверьте, что пыльник между двигателем и трансмиссией зафиксирован, привалочные плоскости очищены. Обратите внимание на ответные части в корпусе коробки передач: они должны быть целыми и чистыми, иначе агрегат быстро выйдет из строя.

Для установки используйте новые болты с блокиратором резьбы. Так как отверстия маховика не симметричны, на коленчатый вал он ставится строго в одном положении. Финальная затяжка производится по схеме “звезда” динамометрическим ключом в строгом соответствии с мануалом. Необходимо зафиксировать маховик, чтобы не проворачивать в неестественном положении коленчатый вал.

Последнее правило касается установки коробки передач. Требуется плавное и безударное сочленение коробки и маховика, они должны легко встать друг напротив друга.

При обслуживании автомобиля важно внимание к каждой детали. Например, из-за неисправности подшипника страдает коробка передач. Даже если во время замены маховика кажется, что с подшипником все в порядке, лучше не рисковать и поставить новый. Заботьтесь о своем авто и следите за его состоянием, и машина отблагодарит долгими годами службы.

Посмотрите видео о замене маховика

Провести диагностику автомобиля на СТО ЕвроАвто по адресам

Еще о двухмассовых маховиковах

Двухмассовый маховик LUK. Когда пора менять?
Пётр Сигунов рассказывает о прошлом и будущем двухмассовых маховиков
Двухмассовый маховик. Менять или не менять, вот в чём вопрос

Записаться на ТО

Узнать стоимость описанных работ для своего авто, подобрать запчасти и записаться в автосервис

6 Признаки неисправного маховика и стоимость замены

Маховик выглядит как простая деталь автомобиля, но на самом деле он имеет много назначений, особенно в более современных моделях автомобилей.

Если вы подозреваете, что маховик вашего автомобиля изнашивается, вам необходимо заменить его как можно скорее, прежде чем проблема усугубится и начнет влиять на другие компоненты вашего автомобиля.

Но что такое маховик и как узнать, когда он изнашивается? Я разобью все это ниже. Начнем с признаков, которые нужно искать.

Признаки неисправности маховика

Наиболее распространенным признаком неисправности маховика являются неприятные шумы из коробки передач на холостом ходу. Вы также можете почувствовать вибрацию, почувствовать пробуксовку передач или заметить запах гари, исходящий от трансмиссии. Вы также можете заметить другие проблемы с переключением передач.

Это не все возможные признаки, но самые распространенные. Вот более подробный список признаков неисправного или неисправного маховика, на которые следует обратить внимание:

1. Посторонние шумы на холостом ходу

Если у вас двухмассовый маховик, который есть на многих современных автомобилях, вы, вероятно, услышите много шума от трансмиссии, когда ваш двигатель работает на холостом ходу. Это можно определить по громким ударам.

Это произойдет только в том случае, если на вашей модели автомобиля установлен двухмассовый маховик.

2. Вибрация сцепления (вибрация)

Вибрация сцепления может быть вызвана различными проблемами, включая износ дисков сцепления, нажимных дисков или выжимных подшипников.

Однако другой потенциальной причиной может быть деформированный маховик. Хотя это не самая распространенная причина, это определенно то, на что вам нужно обратить внимание.

3. Проскальзывание шестерни

Проскальзывание шестерни может произойти, если поверхность, к которой крепится сцепление, сильно изношена или имеет плохую поверхность. Проскальзывание передач происходит, когда вы переключаетесь на более высокую передачу, и обороты двигателя увеличиваются, но скорость вращения колес остается прежней.

Чем дольше проблема будет продолжаться, тем больше вероятность того, что вам придется заменить и маховик, и сцепление!

4. Неравномерный запуск

Вокруг маховика имеются зубья. Эти зубья составляют пусковое кольцо, и это то, что ваш стартер соединяет, чтобы провернуть двигатель. Со временем эти зубья могут сломаться, и когда стартер попытается зацепиться с этими сломанными зубьями, вы услышите скрежещущий звук.

Если проблема в зубах, после повторной попытки все должно начаться. Сломанные зубы — это непостоянная проблема, которая будет усугубляться по мере того, как вы будете ее чинить. Хуже того, это приведет к повреждению при запуске, если вы оставите его без внимания слишком долго.

5. Запах гари

Хотя наиболее распространенной причиной возгорания сцепления является неправильное использование, если вы все делаете правильно, то это является признаком более серьезной механической проблемы. Если вы чувствуете запах горящего сцепления, вам нужно либо пересмотреть манеру вождения, либо заменить сцепление или маховик.

6. Проблемы с переключением передач

Хотя маловероятно, что причиной может быть сломанный маховик, это не невозможно. Если у вас возникли проблемы с переключением передач, это означает, что ваш маховик сильно деформирован, и у вас, вероятно, были какие-то проблемы, которые вы какое-то время игнорировали.

Кроме того, сомнительно, что единственной проблемой будет маховик, если вы изо всех сил пытаетесь переключать передачи. Если проблема достаточно серьезная, вам может понадобиться и новая коробка передач!

Функция маховика

Маховик выполняет четыре основные функции для вашего автомобиля. Вот эти четыре функции:

  • Обеспечивает инерцию вращения для поддержания движения двигателя
  • Балансирует коленчатый вал
  • Помогает запустить двигатель
  • Подключается для передачи мощности от двигателя к трансмиссии (вместе со сцеплением)

Первая функция маховика — поддерживать двигатель в движении, даже когда вы прекращаете разгон. Вот почему маховик должен быть значительно тяжелее, чем гибкая пластина, потому что в то время как в автоматическом двигателе есть гидротрансформатор, в ручном его нет. Эту функцию выполняет маховик.

Оттуда он обеспечивает естественный противовес коленчатому валу. Этот противовес встроен прямо в маховик, поэтому так важно, чтобы вы приобрели маховик для своего автомобиля.

Маховик помогает запустить двигатель с зубьями вокруг стартового кольца на маховике. Стартер пинает и захватывает эти зубья и заставляет маховик вращаться, чтобы провернуть двигатель. Это дает двигателю необходимую силу для запуска.

Наконец, маховик служит средством передачи мощности от двигателя к трансмиссии. Когда вы выжимаете сцепление, на самом деле вы отсоединяете маховик от коробки передач. Когда вы отпускаете сцепление, все возвращается в исходное положение для передачи мощности.

Расположение маховика

Маховик вашего автомобиля всегда расположен по направлению к задней части двигателя, непосредственно между двигателем и коробкой передач. Корпус полностью закрывает маховик, так что вы не увидите его целиком, пока не снимете коробку передач двигателя.

Обычно часть маховика можно осмотреть через порт доступа или снять стартер, но для того, чтобы снять маховик и заменить его, сначала необходимо отсоединить коробку передач.

Проверка двухмассового маховика

Стоимость замены маховика

Средняя стоимость замены маховика составляет от 500 до 2500 долларов в зависимости от модели автомобиля и от одновременной замены сцепления. Ожидайте от 200 до 1000 долларов на запчасти и от 400 до 1500 долларов на работу.

При расчете стоимости замены маховика необходимо учитывать два основных фактора: детали и работу. Маховик обычно стоит от 60 до 1000 долларов, в зависимости от того, на чем вы ездите, а если вы получаете запасную часть OEM, она может стоить еще дороже!

Отсюда вам нужно учесть стоимость рабочей силы. Учитывая, что замена маховика обычно занимает около восьми часов, вы можете рассчитывать потратить еще от 400 до 1500 долларов только на работу!

Конечно, если вы можете заменить маховик самостоятельно, вы можете сделать эту работу менее чем за 100 долларов на небольших автомобилях и чуть менее 1000 долларов на некоторых более дорогих автомобилях.

Просто имейте в виду, что замена маховика вашего автомобиля — не самая простая работа. Это не только технически сложная задача, но вам потребуется доступ к широкому спектру инструментов, включая домкрат, чтобы выполнить работу.

Хотя вы можете сэкономить кучу денег, делая это самостоятельно, это не стоит разочарования и потенциального ущерба, если вы не знаете, что делаете.

Категории: Трансмиссия

Маховик Моторс, ООО – Автомобильный дилер в Олив Бранч, MS

Flywheel Motors, llc. – Автомобильный дилер в Олив Бранч, штат Массачусетс
Ищете транспортные средства, которые трудно найти? Проверьте наш инвентарь!
Наша цель — ваше полное удовлетворение!
Наш инвентарь отбирается и проверяется вручную!
Наша цель – ваше полное удовлетворение!

Инвентарь

Получить финансирование

Посмотреть инвентарь

Автомобильный поиск

Проложить маршрут

Добро пожаловать в Flywheel Motors, llc.

Маховик Моторс, ООО является независимым дилерским центром, которому можно доверять за качество, ценность и истинное обслуживание клиентов. Наше внимание сосредоточено не на нашем дилерском центре, а на клиенте. Наш инвентарь состоит из тщательно отобранных подержанных автомобилей, грузовиков и внедорожников.

Мы предпочитаем качество количеству. Поэтому у нас нет больших запасов. Если вы ищете конкретный автомобиль, просто сообщите нам об этом или заполните форму поиска автомобиля. Мы можем найти практически любой год, марку или модель!

Наша цель в компании Flywheel Motors, llc. — сделать так, чтобы ваш опыт покупки у нас был полностью удовлетворительным.

Загляните к нам сегодня, и наши опытные специалисты по продажам помогут вам найти автомобиль вашей мечты! Будем рады стать вашим универсальным магазином качественных автомобилей по доступным ценам!

Найти автомобиль

МаркаВсе маркиChevroletFordHondaToyota

МодельВсе модели

Макс. 0$8,000$10,000$12,000$15,000$20,000$25,000$30,000$40,000$50,000$75,000

«> Рекомендуемые автомобили

Электронная почта для цен

900 02 Электронная почта Цена

$14,995