Устройство и принцип работы двухмассового маховика

В наши дни автопроизводители комплектуют трансмиссию большинства машин двухмассовыми маховиками. Они объясняют такое усложнение конструкции поиском компромисса между современными жёсткими экологическими требованиями и борьбой за продление ресурса ходовой части автомобилей.

С другой стороны, многие автолюбители считают такое решение неоправданным, ссылаясь на то, что новинка гораздо чаще требует ремонта или замены, чем её классический предшественник. Чтобы понять, кто прав, рассмотрим устройство, принцип действия, характерные неисправности и преимущества двухмассового маховика.

Что такое двухмассовый маховик

Итак, что такое двухмассовый маховик, устанавливаемый сегодня практически в каждом автомобиле, и зачем понадобилось производителям изменять устройство казалось бы нормально работавшего узла? Чтобы разобраться с этим вопросом, необходимо отталкиваться от его одномассового предшественника, понять, какие функции он выполняет и чем отличается от него двухмассовый маховик.

Классический маховик – довольно простая конструкция в виде закреплённого на коленвале массивного диска с зубчатым венцом с наружной части, с помощью которого вал проворачивается бендиксом стартера при запуске. Большая масса и, соответственно, инерционность диска помогает поршням проходить мёртвые точки, что сглаживает неравномерность вращения коленвала. Внутренняя плоскость коленвала является основой для крепления ведущего диска сцепления. Казалось бы, все проблемы решены и непонятно, зачем усложнять конструкцию и для чего нужен двухмассовый маховик.

Проблема скрыта в противоречии между постоянным ростом мощности современных двигателей и увеличением экологических требований к ним. Несколько приближённо можно сказать, что двигатели с растущей мощностью должны потреблять меньше топлива.

Это ведёт к росту неравномерности вращения коленвала и нагрузок на него и трансмиссию, в которую передаются высокочастотные колебания. Прежняя схема их гашения с помощью демпферов ведомого диска с этой проблемой не справляется.

Как это ни парадоксально, но, усложнив конструкцию одного узла, разработчики одновременно позаботились об её упрощении в целом, так как самым простым и малозатратным способом встроить дополнительный демпфер было поместить его в маховик.

Схема крутильных колебаний двигателя и трансмиссии

Двухмассовые маховики стали распространяться со второй половины 90-ых на дизельных двигателях и постепенно «освоили» двигатели внутреннего сгорания. Стоит заметить, что с ними прекрасно сочетаются любые коробки передач механические, автоматические, вариаторы. Это значит, что пока двухмассовый маховик находится вне конкуренции.

Устройство механизма

Ведущий и ведомый диски соединены между собой пружинно-демпферным механизмом, закреплённым на подшипнике. Ведомый диск получает крутящий момент с помощью соединённого с ним фланца, в прорези которого упираются торцы дуговых пружин. Такое устройство простейшего двухмассового маховика позволяет дискам поворачиваться относительно друг друга на угол, ограниченный ходом пружин, и сглаживать крутильные колебания.

Следует заметить, что такое усложнение конструкции маховика упрощает конструкцию механической коробки передач, которой при работе с ним не требуются пружины, демпфирующие нажимной диск сцепления. В более продвинутых конструкциях устанавливаются два демпфера из жёстких внешних пружин, работающих в диапазоне средних и высоких оборотов и внутренних, отвечающих за гашение пульсаций на низких оборотах и холостом ходу.

Принцип работы

Принцип работы заключается в следующем: перед запуском двухмассовый маховик находится в состоянии покоя. Когда бендикс стартера начинает проворачиваться, начинает вращаться и сцепленный с ним зубчатым венцом диск на коленвале. Вступает в работу демпфер.

Первыми сжимаются пружины меньшего диаметра, затем, при необходимости, внешние жёсткие пружины. В итоге, коробка передач получает крутящий момент только после погашения колебаний. Точно также работает двухмассовый маховик и при выключении двигателя.

На автомобилях с механической коробкой передач устройство сглаживает ошибки неопытных водителей при переключении передач. Чем больше угол, на который могут смещаться диски маховика относительно друг друга, тем эффективнее его работа. Классический маховик гасит колебания максимум на 15%, минимум для двухмассового узла составляет 25%.

Почему не стоит менять DMF на одномассовый

Споры по поводу вопроса, стоит ли менять двухмассовый маховик на одномассовый, не стихают среди автолюбителей уже долгое время. Как правило, основной аргумент в пользу такого решения – это ограниченность ресурса двухмассового маховика в сравнении с его классическим предком. Но это узкий подход к решению вопроса. Прежде чем принимать решение, следует рассмотреть все «за» и «против».

Плюсы, которые имеет двухмассовый маховик, на первый взгляд, не перевешивают минусы:

• Мягкое переключение.
• Тихая работа.
• Продление ресурса коленвала и коробки передач.

Минусы, без которых не обошёлся двухмассовый маховик, во многом нивелируют плюсы:

• Высокая стоимость.
• Меньший ресурс.
• Быстро изнашивается при агрессивном стиле вождения или, напротив, медленном движении при большой нагрузке (тяжело загруженные салон и багажник, прицеп).
• Не подходит для почитателей чип-тюнинга, любящих выжимать из двигателя всю мощность, которую он теоретически способен выдать. В таких условиях он может быстро разрушиться.

Стоит уяснить, что главная задача ДММ не обеспечение комфортного вождения, а сбережение ресурса коробки передач и коленвала, и его замена может принести следующие неприятности:

• Повреждение коленвала. Вся экономия на замене маховика не окупит его стоимость в комплекте с вкладышами.
• Усиленный износ шестерён КПП и синхронизаторов.
• Менее плавное переключение передач.

Вывод: замена рекомендуется только в том случае, если производитель регламентирует этот вариант и предлагает соответствующий набор из маховика и корзины сцепления.

Как проверить демпферный маховик

Перед тем как проверять двухмассовый маховик, чтобы избежать бесполезной работы, следует протестировать навесное оборудование, системы зажигания и питания, которые также могут быть причиной неравномерной работы и шумов.

Проверка двухмассового маховика проводится в следующем порядке:

1. Усилие свободного хода ведомого диска. Снимать узел с автомобиля необязательно. Диск должен с одинаковым усилием поворачиваться руками в обе стороны. Если он не поворачивается в одну из сторон или усилие заметно отличается, значит, разрушен демпфирующий механизм или заклинил подшипник.
2. Угол взаимного поворота. Маховик зафиксировать от проворачивания. Повернуть ведомый диск влево до упора и сделать отметку на нём и зубчатом венце. Затем повернуть до упора вправо и сделать новую отметку на венце, рядом с поставленной ранее. Для исправных узлов Sachs между метками должно быть не более трёх зубцов, для Luk – не более семи. Этот параметр лучше уточнять для каждой конкретной модели.
3. Радиальный/продольный люфт. Небольшой люфт, вполне допустимый для двухмассового маховика.

Как подобрать маховик и какой фирмы купить

Полную гарантию может дать только приобретение OEM-узлов. Перечислить лучших производителей несложно. Это французская Valeo и германские LUK и Sachs, поставляющие свою продукцию крупным автопроизводителям.

Приобретая маховик, следует внимательно осмотреть предложенный узел:

• Упаковка. Только качественные материалы и полиграфия. Никаких плохо пропечатанных участков и тем более кодов.
• Соответствие кода. Стоит обязательно проверить, введя на сайте компании-производителя.
• Дата производства. Желательно не старше трёх лет. По истечении этого срока начинает терять свои свойства защитная смазка.
• Люфт. Люфт на оригинальных изделиях можно почувствовать только при значительном усилии.
• Качественная обработка поверхностей. Не должно быть никаких сколов, царапин и мелких повреждений.

Неисправности и поломки

Определить неисправность двухмассового маховика можно по следующим признакам:

• Разрушение демпфирующих пружин. Признаки выхода из строя двухмассового маховика проявляются в виде посторонних шумов, скрежета и бряцанья с его стороны. На низких оборотах и холостом ходу наблюдается вибрация и потряхивание. При нажатии на сцепление работа двигателя обычно нормализуется.
• Износ подшипников. Признак неисправности: синеет металл корпуса двухмассового маховика возле посадочного места.
• Утечка смазки. Определяется визуально по следам протечки на стыке корпуса коробки передач и блока двигателя.
• Износ шлицев ведомого диска. Симптомы поломки: щелчки и лёгкие удары при переключении передач со стороны двухмассового маховика.
• Перегрев ведомого диска. Определяется по сине-фиолетовому оттенку фрикционной поверхности.

Вот и закончен разговор о двухмассовом маховике. Этот узел без сомнения имеет некоторые недостатки, но он способен позаботится о неопытном водителе и трансмиссии автомобиля. В ответ стоит позаботиться и о нём, не перегружая его на низких оборотах и излишне резкой манерой вождения.

Признаки неисправности двухмассового маховика — 8 (800) 500-67-44

Признаки неисправности двухмассовых маховиков нередко путают с поломкой сцепления, и для установления истинной причины неисправности в работе транспортного средства потребуется проведение комплексной диагностической проверки.

Диагностика маховика должна осуществляться регулярно, поскольку работа элемента непосредственно связана с работоспособностью трансмиссии. Также это является необходимым условием замены сцепления. Многие автовладельцы знают о том, что если замена сцепления происходит не в первый раз, то и двухмассовый маховик также целесообразно заменить. Ведь выход из строя данного элемента способствует ускорению износа механизма сцепления, уменьшению рабочего ресурса двигателя и ухудшению передачи вращательного движения между ними.

Предварительная диагностика двухмассовых маховиков базируется, прежде всего, на описании владельцем того, как ведет себя транспортное средство.

Почему может произойти поломка маховика?

Причиной могут послужить чрезмерно высокие нагрузки на элемент и усталость металла, высыхание смазки и потеря смазочных свойств. В качестве примера можно привести управление авто на минимальных оборотах двигателя. Подобный режим работы мотора сопровождается большими величинами крутильных колебаний и увеличением нагрузки на демпферные пружины. Также поломку может спровоцировать трогание с места на повышенной передаче, резкие броски педали сцепления и агрессивный стиль управления.

Какие бывают признаки неисправности двухмассового маховика?

Первым признаком неисправности двухмассового маховика служит появление посторонних звуков — скрип или скрежет при запуске и, соответственно, остановке двигателя или мотора. Также на это указывают вибрация при нажатии педали сцепления, повышенный расход топлива, жесткость переключения передач. Автовладельцы нередко обращают внимание на то, что на небольших оборотах двигатель как будто троит, а при их повышении вибрация пропадает. К дефектам двухмассовых маховиков могут быть отнесены утечка смазки, появление царапин или даже трещин на поверхности.

Это является достаточным поводом для обращения за профессиональной помощью и проведения диагностической проверки. При этом работы по ремонту или восстановлению демпферных маховиков не должны проводиться владельцем транспортного средства самостоятельно: отсутствие необходимых навыков и отдельных составляющих частей механизмов в продаже является достаточным на то основанием. Кроме того, после проведения ремонтных работ маховику потребуется балансировка, выполнение которой невозможно без высокоточного оборудования.

Чем раньше автовладелец обратится за специализированной помощью, тем более доступной будет стоимость работ и тем более сжатыми сроки их проведения. Восстановление и замена должны проводиться в соответствии с требованиями завода-производителя, а вышедшие из строя комплектующие — заменены на оригинальные и идентичные по техническим характеристикам. Лишь в этом случае можно быть уверенным в длительном и бесперебойном функционировании элемента, и автомобиля в целом.

Типы, Использование, Функции, Диаграммы [Примечания GATE]

Серия испытаний

Автор: Mohit Unyal|Обновлено: 26 августа 2022 г. инженерных механических устройств. Маховик был изобретен 1000 лет назад (между 1038 – 1075 годами) неолитическими веретенами и гончарным кругом. Итак, что такое маховик? С какой целью изобрели маховик? Давайте обсудим это в этой статье.

Это очень простое устройство, которое можно увидеть на многих машинах. В этой статье дается общее представление о маховике, требованиях и функциях маховика, принципе работы маховика, силе, действующей на маховик , типе и применении маховика.

Загрузить полные примечания к формуле проектирования машины в формате PDF

Прочитать статью полностью

Что такое маховик?

Как правило, маховик представляет собой абсолютно жесткий круглый элемент, установленный на коленчатом валу двигателя, или вращающийся вал, предназначенный для передачи мощности. Функция маховика заключается в управлении колебаниями вращающегося элемента. Маховик имеет высокий момент инерции массы, благодаря чему он способен поглощать и выделять большое количество энергии, когда это необходимо.

Многие машины имеют схемы нагрузки, из-за которых функция времени крутящего момента изменяется в течение цикла. Таким образом, для преодоления этого типа состояния маховик является лучшим решением. Поскольку чугун дешевый, в основном чугун используется для изготовления маховика. Для увеличения срока службы можно также использовать сталь, так как она обладает свойствами высокой прочности и антикоррозионными свойствами, что делает ее долговечной.

Схема маховика

Функция маховика

В общем случае функции маховика заключаются в обеспечении плавной отдачи мощности в случае флуктуационного режима энергоресурса (например, двигатель внутреннего сгорания, паровой двигатель) или в обеспечении достаточно большого количества энергии за короткий промежуток времени. Исходя из этого, основные функции маховика следующие:

• Для минимизации рывков в элементе машины.
• Для накопления избыточного количества кинетической энергии вращения, когда машина находится в состоянии холостого хода или без нагрузки.
• Для подачи большого количества энергии за минимальное время.
• Балансировка вращающегося элемента, установленного на той же оси, но в другой плоскости

Принцип работы маховика

Основной принцип работы маховика основан на моменте инерции вращательной массы, где кинетическая энергия вращения накапливается и высвобождается в колесе, когда колесо накапливает кинетическую энергию, скорость вращения колеса увеличивается. Когда требуется высокая энергия, колесо высвобождает свою кинетическую энергию, и скорость колеса снижается.

Кинетическая энергия, запасенная в маховике, зависит от момента инерции массы и скорости маховика. Энергия, запасенная в маховике, определяется уравнением

Кинетическая энергия = (1/2)I ω ²

Где,

• I – момент инерции массы
  ω– средняя угловая скорость колеса

При изменении скорости кинетическая энергия, связанная с маховиком, также изменяется, изменение кинетической энергии маховика дается

Изменение кинетической энергии = кинетическая энергия в начале – кинетическая энергия в конце

ΔK. E. = (1/2) I ω ² [( _I — _F )/𝜔]

, где

• 𝜔 _I — начальная угловая скорость колесо,
• 𝜔 _f — Конечная угловая скорость колеса

Типы маховика

В соответствии с нашими требованиями, доступностью места и конструктивной точки зрения маховик можно разделить на следующий тип:

• Маховик ободного типа – используется для низких скоростей
  Момент инерции для маховика ободного типа определяется по формуле: I= ( MR ² )/2
  
• Маховик ободного типа – для средней скорости
• Маховик дискового типа – для высокой скорости
  Момент инерции для маховика ободного типа определяется по формуле: I = MR ²

0 Использует

Основные области применения маховика:

1. Двигатель внутреннего сгорания, паровой двигатель. В этом случае маховик накапливает флуктуирующую форму энергии и обеспечивает плавную и менее флуктуирующую мощность на выходе
2. Дизельный генератор
3. Штамповка и вырубка эксплуатация – В этом случае имеется источник плавной подачи энергии, но с помощью маховика мы вырабатываем большое количество энергии за меньшее время.
4. Гироскоп – Применение маховика в гироскопе предназначено для поддержания стабильности и управления направлением, где трение не является доминирующим. Например – направление спутника контролируется с помощью маховика в гироскопе

Часто задаваемые вопросы о маховике

• Что такое маховик?

   Механическое устройство, используемое в машинах, служит резервуаром, который накапливает энергию в период, когда предложение энергии превышает потребность, и высвобождает энергию, когда спрос превышает предложение.

• Какими параметрами управляет маховик?

   Маховик контролирует и минимизирует колебания скорости внутри цикла. Маховик не может контролировать скорость при межцикловых колебаниях, т.е. изменениях скорости из-за изменения нагрузки на двигатель.

• Разница между маховиком и регулятором?

  Маховик контролирует и минимизирует колебания скорости внутри цикла, Маховик не может контролировать скорость при межцикловых колебаниях, т. е. изменениях скорости из-за изменения нагрузки на двигатель.

• Влияет ли сила тяжести на работу маховика?

  Нет, так как принцип работы маховика основан на моменте инерции массы, который напрямую связан только с массой и скоростью вращения колеса.

  Это одно из лучших преимуществ, которое может работать в отсутствие гравитации. Направление сателлитов контролируется маховиком.

• Можем ли мы использовать маховик для длительного хранения энергии?

  Нет, на практике мы не можем хранить энергию в маховике в течение длительного периода времени.

  Мы можем использовать его для хранения энергии, но только в течение очень короткого периода времени. Функция маховика состоит в том, чтобы поглощать и отпускать его в течение одного полного цикла. В случае двигателя внутреннего сгорания он накапливает энергию во время рабочего такта и высвобождает ее во время такта всасывания, сжатия и выпуска, время, необходимое для завершения всего этого переднего цикла, очень меньше, поэтому для хранения энергии в таких случаях используется маховик. .

ESE & GATE ME

Mechanical Engg.gategate Mehpclbarc Soeseies Mebarc Exmement Exmement Emembeter

ИЗМЕНЕНИЯ

. Приложение для подготовки

GradeStack Learning Pvt. Ltd.Windsor IT Park, Tower — A, 2-й этаж,

Sector 125, Noida,

Uttar Pradesh 201303

help@byjusexamprep.com

Что такое маховик и как он работает?

Если у вас есть автомобиль или мотоцикл, то вы наверняка слышали о маховике. Но знаете ли вы, что такое маховик? И какова его функция в автомобильных двигателях. В этой статье мы обсудим все возможное, что касается маховика. Итак, давайте начнем наше исследование.

Содержание

Что такое маховик?

Маховик представляет собой круглое колесо, прикрепленное к коленчатому валу двигателя, которое аккумулирует механическую энергию двигателя во время рабочего такта и передает эту накопленную энергию подготовительным тактам (т. е. такту всасывания, сжатия и выпуска) во время работы двигателя. Изготавливается из стали или чугуна. Он в основном используется в двигателях и производственных машинах, таких как прокатные станы, штамповочные машины, ножницы, прессы и т. д.

Конструкция

Маховик представляет собой круглое колесо (или диск), изготовленное из стали или чугуна (в зависимости от области применения). Он также действует как часть механизма сцепления и гидравлического привода. Он имеет зубья на внешнем крае, который входит в зацепление с зубьями ведомой шестерни электродвигателя и используется для проворачивания (вращения коленчатого вала) двигателя во время его запуска.

Зачем нужен маховик?

Чтобы понять это, давайте рассмотрим пример работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя. В четырехтактном двигателе у нас есть четыре такта, то есть всасывание, сжатие, рабочий ход и выпускной такт. Только в рабочем такте мы получаем мощность, а в остальных тактах мощность требуется для выполнения различных процессов, таких как всасывание, сжатие и выхлоп. Поэтому нам нужно устройство, которое может накапливать мощность во время рабочего такта и подавать эту мощность на оставшиеся такты, когда это необходимо. Это можно сделать с помощью маховика. Маховик накапливает мощность во время расширения или рабочего такта, а затем передает эту мощность на оставшиеся такты двигателя для его работы.

Каким образом маховик крепится к коленчатому валу?

Маховик изготовлен из тяжелой стали или чугуна и прикреплен к заднему концу коленчатого вала. Вес маховика зависит от характера изменения давления, числа цилиндров и конструкции двигателя.

Вес маховика уменьшается с увеличением количества цилиндров. Это означает, что двухцилиндровый двигатель имеет более легкий маховик по сравнению с одноцилиндровым двигателем.

Читайте также:

Свеча зажигания – основные части, типы, применение

История автомобиля – Как развивался современный автомобиль?

Что такое многодисковое сцепление – основные детали, типы и принцип работы

Работа маховика

Из четырех тактов мы получаем мощность только в одном такте (т. для впуска свежей шихты, сжатия свежей шихты и отвода продуктов сгорания. Во время рабочего такта двигатель имеет тенденцию ускоряться и замедляться во время оставшихся 3 тактов. Но маховик, благодаря своему моменту инерции, сопротивляется ускорению двигателя во время рабочего такта и сопротивляется замедлению двигателя во время подготовительных тактов. Он накапливает энергию (энергию вращения), когда двигатель пытается ускориться, и передает эту энергию двигателю, когда он имеет тенденцию замедляться. Таким образом, маховик поддерживает работу двигателя на постоянной скорости, что необходимо для бесперебойной работы автомобиля.

Основная функция маховика

1. Обеспечивает постоянную выходную мощность там, где наблюдаются колебания мощности.
2. Поддерживает постоянную скорость двигателя во время всех тактов.
3. Хранит механическую энергию (энергию вращения) двигателя и отдает ее при необходимости.

Применение

Маховик в основном используется в двигателях и производственных машинах (прокатных станах, штамповочных станках, прессах и т.