Назначение и функции
Обычный маховик представляет собой литой, хорошо отбалансированный чугунный диск, на котором напрессованы стальные зубья для зацепления со стартером двигателя, так называемый зубчатый венец. Маховик передает крутящий момент от двигателя на коробку передач. Соответственно, он располагается между двигателем и трансмиссией. В случае использования механической коробки передач на маховике крепится корзина сцепления, а в АКПП – гидротрансформатор.
Сплошной маховик
Сам по себе маховик – это довольно массивная деталь по весу и его масса будет зависеть от мощности двигателя и количества цилиндров. Объясняется это тем, что основное назначение маховика – аккумулировать кинетическую энергию от коленчатого вала и создавать необходимую инерцию. Дело в том, что у ДВС из четырех тактов только один совершает полезную работу – рабочий ход. Остальные три такта КШМ и поршневая группа должны совершить по инерции. Именно для этого и нужен маховик, закрепленный на конце коленвала.
Резюмируя описанное выше, назначение маховика и основные функции у него следующие:
- обеспечение плавной работы двигателя;
- передача от двигателя крутящего момента на КПП и обеспечение работы сцепления;
- передача крутящего момента от стартера на венец маховика для запуска двигателя.
Особенности устройства и принцип работы
Несмотря на достаточно важную роль, который выполняет маховик ДВС в работе всего автомобиля, его конструкция достаточно простая. Устройство представляет собой диск, диаметр которого составляет около 30-40 сантиметров. Размер уже зависит от конкретного мотора и его конструктивных особенностей. Край диска дополнен специальными зубцами. Именно за счёт этих зубцов происходит зацепление маховика с валом автомобильного стартера. Это позволят раскрутить коленчатый вал силовой установки в момент, когда происходит запуск двигателя, и машина начинает движение. Чтобы разобраться в принципе работы автомобильного маховика, установленного на двигателе, достаточно вспомнить обычную игрушечную юлу, которая была практически у каждого в детстве. Юлу раскручивали рукой, а маховик крутится за счёт работы коленвала. Когда юла раскручена, она может некоторое время вращаться самостоятельно, то есть прикладывать дополнительное усилие нет необходимости. В этом и проявляется принцип накопления энергии. Но если юла расходует эту энергию просто так, впустую, то автомобильные маховики передают её обратно, помогая раскручивать уже сам коленвал.
Разновидности маховиков
На текущий момент можно выделить три разновидности маховиков:
Сплошной
Наиболее распространенная и простая конструкция. Представляет собой чугунный литой диск, устройство которого было описано выше. Маховик для АКПП гораздо легче обычного, поскольку рассчитан на использование совместно с гидротрансформатором.
Облегченный
При тюнинге автомобиля, трансмиссии и двигателя часто устанавливают облегченный маховик. Его небольшой вес уменьшает инерцию и повышает производительность двигателя на 4-5%. Автомобиль быстрее откликается на педаль газа, становится более динамичным. Однако, установку облегченного маховика нужно делать только в комплексе с другими работами по улучшению характеристик двигателя и трансмиссии.
Использование облегченных маховиков без доработки поршневой и КШМ приведет к нестабильной работе двигателя на холостых оборотах.
Двухмассовый
Двухмассовый или демпферный маховик более сложен по конструкции и устанавливается на современные модели автомобилей. Он может применяться на автомобилях с механической и автоматической трансмиссиях без гидротрансформатора. В случае с МКПП используется ведомый диск сцепления без демпфера крутильных колебаний.
Двухмассовые маховики получили широкое распространение благодаря улучшенным характеристикам подавления вибраций, шума, защите трансмиссии и синхронизаторов. Именно этот вид стоит рассмотреть более подробно.
Типы маховиков и их особенности
В современных автомобилях используются в основном цельные (одномассовые) и двухмассовые (DMF) маховики. Каждый из типов имеет свои особенности, преимущества и недостатки.
Одномассовый маховик Этот тип маховика широко распространен среди старых моделей автомобилей. По сути, это массивные чугунные диски с непрерывной структурой диаметром от 300 до 400 мм. Снаружи маховиков с одной массой установлено стальное кольцо.
Основными преимуществами этого типа маховиков являются их простая конструкция и низкая стоимость Однако у маховиков с одной массой есть один серьезный недостаток: они не могут достаточно хорошо поглощать крутильные колебания. Двухмассовый маховик Двухмассовые маховики, также называемые амортизаторами или двухмассовыми маховиками, являются относительно современной разработкой, впервые использованной в автомобилях в 1985 году.
Что это значит?
Конструктивно этот тип маховика представляет собой два отдельных диска, которые соединены между собой радиальными и тяговыми подшипниками. Один диск является частью коленчатого вала, а другой — частью сцепления. Между дисками находится подпружиненный демпфирующий механизм, который гасит вибрации и защищает коробку передач от вибрационных нагрузок.
Среди преимуществ двухмассовых маховиков можно отметить, что они значительно снижают вибрации, передаваемые двигателем на трансмиссию, защищают шестерни от перегрузки и снижают расход топлива. Тем не менее, мы должны признать, что у этого типа маховиков есть несколько недостатков, главный из которых заключается в том, что они не так надежны, как одноместные. Неоспорим тот факт, что пружины, к которым подключены демпфирующие диски, испытывают значительные нагрузки, что приводит к их быстрому износу. Другим их недостатком является то, что они по-прежнему значительно дороже, чем единичные. Каждый маховик, одинарный или двухмассовый, при правильном использовании достаточно устойчив к нагрузке. Если мы будем немного более конкретны, то скажем, что при правильном использовании маховики могут выдерживать пробег более 350 тысяч километров. Конечно, маховик подвергается большим нагрузкам и может изнашиваться гораздо раньше, чем ожидали производители.
