Маховик сплошной, двухмассовый, облегченный

Виды, устройство и назначение маховика двигателя

Внешне маховик двигателя представляет собой довольно простое устройство – обычный тяжелый диск. Но в то же время он играет очень важную роль в работе двигателя и всего автомобиля в целом. В статье разберем его основное назначение, разновидности маховиков и их устройство.

  1. Назначение и функции
  2. Разновидности маховиков
  3. Сплошной
  4. Облегченный
  5. Двухмассовый
  6. Устройство и особенности двухмассового маховика
  7. Принцип работы
  8. Преимущества и недостатки
  9. Симптомы неисправности
  10. Ремонт двухмассового маховика
  11. Замена на одномассовый

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.

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.

Устройство и особенности двухмассового маховика

В конструкции двухмассового варианта не один, а два диска. Один диск соединён с двигателем, а второй с трансмиссией. Оба они могут работать независимо друг от друга. На первичном диске также имеется венец маховика с зубцами для зацепления со стартером. Два подшипника (осевой и радиальный) обеспечивают соединение двух корпусов.

Внутри дисков находится усовершенствованная пружинно-демпферная система. Она состоит из мягких и жестких пружин. Мягкие пружины обеспечивают плавность работы на низких оборотах при запуске и остановке двигателя. Жесткие пружины гасят колебания на высоких оборотах. Внутри находится специальная смазка.

Принцип работы

Одними из первых двухмассовые маховики получили автомобили с автоматической КПП. Для роботизированной коробки характерна быстрая и частая смена передач. С этим он хорошо справляется. Затем в силу своих преимуществ их стали устанавливать на автомобили с механикой.

Принцип работы довольно прост. Крутящий момент от коленвала передается на первичный диск, который отклоняет пружинную конструкцию внутри. Достигнув определенно уровня сжатия, крутящий момент затем передается на второй диск. Такая система гасит высокие колебания от двигателя, позволяя значительно снизить нагрузку на КПП.

Преимущества и недостатки

Плюсы такой системы очевидны:

  • мягкая и плавная работа двигателя и КПП;
  • низкий уровень вибрации и шума.

Но есть и свои недостатки. Срок службы двухмассового маховика в среднем составляет около трех лет. Конструкция постоянно подвергается сильным перегрузкам. Внутренняя смазка также приходит в негодность. Стоимость замены довольно высока. Пожалуй, это главный его недостаток.

Симптомы неисправности

Маховик испытывает сильные перегрузки, поэтому, рано или поздно, он выходит из строя. Признаком его поломки может быть скрип и посторонние звуки при запуске и остановке мотора.

Ощущение сильной вибрации также может указывать на неисправность. Многие списывают это на «троение» двигателя. При переключении на более высокие передачи вибрации обычно исчезают. Щелчки при старте и разгоне также могут указывать на неполадки.

Но не стоит сразу торопиться с заменой маховика, ведь эти симптомы могут указывать и на другие проблемы. Например, с опорами двигателя, КПП, навесным оборудованием, выхлопной системой и другим.

Более точный диагноз может поставить непосредственный осмотр детали. Но чтобы до неё добраться, нужно будет демонтировать коробку передач, а это потребует специальных навыков и средств.

Ремонт двухмассового маховика

Ввиду высокой стоимости оригинальной запчасти многие водители задумываются о возможности ремонта маховика. Стоит сказать сразу, что производители не подразумевают ремонт этой детали. Она неразборная и лучше ставить новую.

Но все же есть умельцы, которые берутся за работу. Все зависит от уровня поломки. Если вышли из строя пружины, то в сервисе их могут заменить. Они первыми подвержены износу. Но если разрушился корпус или один из подшипников, то лучше приобрести новый. В любом случае мало кто даст гарантию стабильной работы двигателя и трансмиссии после ремонта.

Замена на одномассовый

Теоретически заменить можно. Хороший мастер в сервисе сделает это без проблем. Но стоит ли? Никто не сможет спрогнозировать, сколько после этого продержится КПП и двигатель, поэтому со своей стороны мы не рекомендуем!

Если у вас мощный мотор и механическая КПП, то не избежать сильных вибраций и тряски при запуске и остановке. Ездить возможность будет, но с большим дискомфортом. Роботизированная коробка не выдержит тандема со сплошным маховиком и быстро выйдет из строя. А вместе с коробкой ремонт обойдется уже гораздо дороже.

Смысл облегченного маховика, его плюсы и минусы

Когда автовладельцы хотят затюнинговать свой двигатель, они устанавливают штатный маховик на спортивный. Как правило, он легче обычного. Это и является преимуществом. Обычно вес штатного маховика уменьшают на полтора килограмма.

Содержание:

Какие преимущества у облегченного маховика?

Основными отличительными особенностями спортивного маховика являются:

  • Такой маховик раскручивается быстрее, так как у него меньшая инерция.
  • Автомобиль разгоняется намного быстрее и динамичнее.
  • Максимальные обороты мотора достигаются за меньший промежуток времени.
  • Спортивный маховик придает прирост мощности в 4%. Но это не значит, что этот прирост будет играть огромную роль в мощностных характеристиках мотора.

Специалисты выделяют один нюанс, про который нужно помнить. Если менять штатный маховик на облегченный, тогда нужно перестаивать всю силовую установку. Нужно каждый элемент модернизировать, а также силовую передачу.

Только действительно хорошо настроенный агрегат будет выдавать максимальный результат.

Очень много автовладельцев модернизируют своих «железных коней», но не каждые осознают и понимают минусы такого усовершенствования, слушая лишь своих знакомых.

Перед тем, как разбираться в положительных и отрицательных сторонах спортивного маховика, нужно изучить весовые характеристики. Большинство автомобилей с завода оснащаются маховиками с массой более 12 килограмм. Но существуют модели, которые оснащались более легкими аксессуарами. Вес деталей не превышал 5 килограмм. Действительно облегченный, или же спортивный маховик имеет массу менее 3,5 килограмм, и выполнен из стали, либо же из сплавов алюминия.

Штатный маховик, который устанавливается конструкторами на заводе, выполняет функцию поддержания оборотов во время переключения передач, а также придает ускорение автомобилю. Все детали подгоняются таким образом, чтобы динамика разгона обладала заводскими характеристиками. Создавая маховик, конструкторы рассчитывают его вес таким образом, чтобы тот максимально соответствовал своему классу, а также отлично подходил под каждого обладателя автомобиля.

Штатный аксессуар, обладая большим весом, имеет ряд преимуществ:

  • Хоть он и увеличивает время разгона, зато позволяет силовой установке ровно работать на низких оборотах.
  • Благодаря тяжелому маховику, неопытный водитель может трогаться хоть с третьей передачи. Но это не рекомендуется.
  • Скорость после переключения сохраняется, но разгон становится более длительным, чем у спортивного маховика.
  • Большой крутящий момент.
  • Лучше передается тяга на силовую передачу.

Основные плюсы и минусы облегченного маховика

Чтобы увеличить динамику разгона, и устанавливают спортивные маховики. В таком случае силовая установка будет вращать более легкий узел, благодаря чему происходит очень быстрый набор оборотов мотором. При установке легкого маховика улучшается разгон, но появляются следующие негативные стороны:

  1. Скорость будет набираться очень быстро, но и снижаться она будет с такой же скоростью.
  2. Двигатель начнет «кушать» топлива больше, так как разгон будет быстрее.
  3. Когда приходится переключиться на повышенную передачу, обороты значительно снижаются. Зато передачи включаются более точно из-за низких оборотов.
  4. Двигаясь по городу, или же стоя в пробке, проявляются некие неудобства.
  5. Величина крутящего момента снижается, зато повышаются мощностные показатели.
  6. Облегченный маховик может нарушить работу двигателя, если тот оборудован системой турбонаддува.

Как говорят настоящие эксперты: нельзя мешать налаженному механизму работать. Каждый автомобиль оснащен конкретной деталью, с нужной массой и конкретными характеристиками. Поэтому улучшать та уже нечего. Уменьшить время разгона на внедорожниках и больших седанах нет резона. Если разговор зайдет о купе, тогда спортивный маховик будет весьма уместен, так как улучшит динамику и время разгона.

Читайте также  Сравнить лада веста св и х рей

Если автовладелец решит установить на свой автомобиль такой маховик, тогда он столкнется с рядом проблем:

  1. Двигаться по городу можно будет лишь с очень быстрым разгоном, и таким же торможением. Это не очень хорошо будет влиять на аппетит автомобиля.
  2. Если двигаться, при установленном спортивном маховике, на длинные дистанции, тогда педаль газа нужно вдавливать сильнее. Из-за этого обороты двигателя увеличатся, что повлечет за собой сильный нагрев деталей мотора.
  3. Сильный перегрев силовой установки несомненно приведет к быстрому износу его составных частей.

Те, кто обладает динамичным характером стиля езды, спортивная деталь подойдет хорошо. Для этого нужно выбрать аксессуар, которая будет легче обычной, желательно сделанная из алюминиевых материалов. Такой аксессуар встречается в специальных ателье, занимающихся тюнингом. Стоить такой тюнинг будет около 2000 рублей. И это при том, что всю процедуру замены владелец будет проводить сам.

Перед тем, как устанавливать спортивный аксессуар, нужно как следует изучить характеристики этой модели. Самый главный фактор, которым должна обладать действительно хорошая деталь – это прочность. Нежелательная поломка маховика во время эксплуатации на высоких оборотах может привести к сильным повреждениям силовой установки, элементам коробки передач, а также деформациям кузова. В связи с этим, установка спортивного маховика дело очень решительное. Поэтому вся ответственность за его последующую работу лежит только на автовладельце.

Как же выбрать правильную деталь?

Если владелец все-таки решился приобрести и установить на свой автомобиль облегченный маховик, тогда нужно внимательно прочитать все необходимые рекомендации, которые помог выполнить действительно качественную покупку. На заводе облегченный маховик делают путем использования облегченных сплавов, либо же снятием лишних частей детали. Поэтому, перед покупкой, важно изучить с какой части удаляли материал. Никак нельзя покупать маховик, у которого центральная часть хоть немного, но вырезана. Центр должен быть полностью укрепленным.

Если центральная часть облегченной детали удалена, тогда имеются все возможности срыва, в результате которого остатки детали могут застрять и в салоне. Деформированный спортивный аксессуар сразу же разлетается на мелкие кусочки, которые способны без каких-либо вопросов пробить тонкий металл кузова. А это может привести к очень серьезным травмам водителя.

Какой вывод нужно сделать?

В статье были конкретно описаны все плюсы и все минусы установки спортивной детали. Как заключение, следует выделить, что свой выбирать лучше детали, которые изготовлены из алюминия. Все объясняется тем, что уменьшают вес путем использования более легких материалов, а не уменьшения количества материала на квадратный сантиметр, что уменьшает прочность в разы.

Если же такие маховики вас не интересуют, и выбор пал на стальные детали, тогда лучше обратить свое внимание на тот факт, что металл должен быть вырезан максимально близко к раю детали. Это при том, что центральная часть должна быть максимально оснащена металлом.

Видео

Двухмассовый маховик: 8 вопросов и ответы экспертов

Двигатель внутреннего сгорания всегда работает неравномерно — в отличие, например, от электромотора. В одном цилиндре за четыре такта (два оборота коленвала) происходит всего один рабочий ход, когда газы толкают поршень. Даже если цилиндров несколько, коленчатый вал вращается без маховика неравномерно, толчкообразно. Это вызывает сильные вибрации и порождает мощные крутильные колебания во всей трансмиссии.

Поэтому изначально маховики старались сделать потяжелее, чтобы компенсировать неравномерный холостой ход и облегчить троганье с места тяжелого экипажа с несовершенным сцеплением и коробкой передач.

Вместе с тем спортсмены всегда старались маховик облегчить. Равномерность работы и вибрации не проблема, зато чем меньше вращающиеся массы — тем «веселее» раскручивается двигатель.

Со временем конструкторы нашли компромисс между небольшой массой, равномерной работой двигателя и передачей минимума колебаний на трансмиссию.

Что придумали?

Современные моторы стали работать равномернее карбюраторных предков. Во‑первых, в двигателях стало больше массивных вращающихся частей. Раньше крутились коленвал да распредвал, а сейчас распредвалов два, да еще массивные фазовращатели на них. Добавились балансирные валы, вращающиеся быстрее коленвала в два раза. Во‑вторых, благодаря электронному управлению двигателем и распределенному впрыску равномерность работы цилиндров стала выше. Очень тяжелый маховик сегодня не нужен.

С крутильными колебаниями в автомобиле борются давно. В ведомые диски сцепления встраивается гаситель крутильных колебаний. Все, кто менял сцепление сам, или кому предъявляли изношенный узел в сервисе, видели четыре или шесть мощных пружин, тангенциально установленных в окнах диска. У заднеприводных автомобилей в трансмиссию часто встраивают резиновую муфту (шарнир Джубо), которая, помимо компенсации небольшого «перелома» валов, хорошо гасит крутильные колебания.

При переднеприводной компоновке установка такого демпфера невозможна. Но есть красивое техническое решение. Не повышая массу маховика, оно позволяет еще больше «развязать» колебания двигателя и трансмиссии и, например, двигаться безо всяких рывков даже на оборотах, близких к оборотам холостого хода. Речь о двухмассовом маховике.

ДММ, ZMS, DMF — в чем разница?

Аббревиатуры ДММ (двухмассовый маховик), ZMS (Zweimassenschwungrad) и DMF (dual mass flywheel) обозначают на разных языках одно и то же механическое изделие без всякой электроники. Двухмассовый маховик представляет собой два диска, крутящий момент между которыми передают длинные спиральные пружины — две или более. Диски соединяет мощный радиальный подшипник скольжения или качения.

  • Первичный диск, закрепленный на фланце коленвала, несет на себе все элементы, которые бывают на обычных маховиках. Это зубчатый венец для стартера и, у некоторых двигателей, зубчатый венец для работы датчика положения коленчатого вала.
  • Вторичный диск имеет плоскую поверхность для работы ведомого диска сцепления, в нем есть отверстия для крепления корзины сцепления. Его снабжают прорезями для охлаждения проходящим воздухом — примерно как у вентилируемого тормозного диска.
  • Полость, в которой работают пружины и установлен подшипник, герметизирована, а перед сборкой туда закладывают пожизненный запас высокотехнологичной смазки.

Где встречается?

Двухмассовый маховик можно встретить почти на всех современных автомобилях с достаточно мощными двигателями в тандеме с механической коробкой передач или преселективными роботами типа DSG. Особенно нужен двухмассовый маховик дизелям с их более жесткой работой и высоким крутящим моментом. Поэтому он встречается даже на коммерческих «каблучках».

Какие проблемы?

  • О том, что двухмассовый маховик отслужил свое, владелец узнает по неприятным стукам, слышным при пуске мотора, при переключении передач и при переходе от движения внатяг к торможению двигателем и обратно. Они могут быть слышны и в момент остановки мотора.
  • При снятии коробки передач для замены сцепления надо проверить состояние маховика: покрутить руками ту часть, что обращена к вам, пошатать ее. При наличии люфта маховик надо менять.
  • Еще бывает утечка смазки из полости двухмассового маховика. Уплотнение отслужило свой срок, а попадание смазки на диск сцепления вызовет пробуксовку. Вердикт тот же — менять.

Кто виноват?

Рабочие пружины «садятся». Уменьшается их рабочая длина. Это приводит к тому, что части маховика могут свободно проворачиваться друг относительно друга. А осевой люфт возникает оттого, что поджимные пластины теряют упругость, и положение ведомой части маховика становится совсем шатким. Люфт вторичного диска ведет к течи уплотнения.

Как сберечь?

Первое, что не любит двухмассовый маховик, — перегрев. При этом смазка в узле деградирует, что ухудшает условия работы дуговых пружин, компенсирующих крутильные колебания. Высокая температура может возникнуть при частых сильных пробуксовках сцепления при вождении малоопытным водителем, либо при длительных попытках выбраться из грязи или снега.

Перегрузка маховика возникает при буксировке — вредны как частое таскание тяжелого прицепа, так и длительное «спасение» другого автомобиля. Еще неприятности возникают, если владелец кроссовера часто ездит по тяжелым дорогам. И уж совсем не выносят двухмассовые маховики форсировки двигателя.

Сколько стоит?

Цены на двухмассовые маховики расстраивают. Например, на Октавию А7 с 7‑ступенчатой DSG оригинальный маховик стоит под 50 тысяч рублей. Замены от авторитетных сторонних производителей вроде SACHS и LuK примерно вдвое дешевле.

Но это в любом случае дорого. Случается, что дизельный автомобиль требует замены двухмассового маховика уже к 100 тысячам км — это съедает всю экономию от применения экономичного мотора.

Для автомобилей с механическими коробками передач некоторые производители выпускают… обычный монолитный маховик. Поставить можно, и передвигаться тоже. Но тогда как минимум нужно подобрать ведомый диск сцепления с демпферными пружинами вместо цельного штатного. Иначе будут чувствоваться рывки в трансмиссии, вибрации, да и сцепление прослужит меньше.

Поэтому вместо ампутации есть смысл рассмотреть варианты лечения, то есть ремонта.

Как ремонтируют?

Разрезают маховик, промывают внутреннюю полость и все детали. Натяг пружин приводят к норме с помощью компенсирующих бобышек, дополняющих недостающую длину пружины. Полость, в которой работают пружины, заполняют демпфирующей смазкой и герметично заваривают. После этого нужна балансировка. Стоимость такой работы — примерно 10–15 тысяч рублей.

А есть умельцы, которые просто наглухо скрепляют две части маховика ­болтами и сваркой. Хоть ведомый диск с пружинным демпфером поставьте!

МАХОВИК БИБЛЕЙСКИХ ВРЕМЕН

Сотню лет назад при раскопках в долине Евфрата был обнаружен массивный диск из обожженной глины диаметром около метра. Это был первый обнаруженный на Земле маховик, использовавшийся в качестве гончарного круга в середине IV тысячелетия до нашей эры. Древний гончар периодически разгонял диск-маховик, а затем спокойно работал, пользуясь самостоятельно вращающимся «механизированным» кругом.

Маховик ДВС: под тяжестью центробежных сил

Итак, этот рассказ посвящается нескольким вопросам: где находится маховик, что это такое и какую роль он отыгрывает в жизни автомобиля.

По сути, маховик относится сразу к нескольким системам автомобиля. Он представляет собой некое связующее звено между мотором и трансмиссией.

Читайте также  Не работает вентилятор рено сценик 2

Где находится маховик

Сам по себе классический маховик довольно прост. Это массивный металлический диск, имеющий диаметр порядка 30-40 сантиметров. Изготавливают его, как правило, из чугуна.

По внешней окружности этого круга располагается стальной обод с зубцами, именуемый венцом маховика. Зубчатая передача в данном узле отыгрывают очень важную роль, об этом чуть позже.

Где находится маховик?

Найти маховик под капотом автомобиля с первого взгляда не получится. Расположена эта деталь в глубине двигателя и закрыта от посторонних глаз кожухами.

Если точнее, то место этого металлического диска на одном из концов коленчатого вала.

Крепится маховик к коленвалу очень прочно, так как ему приходится выдерживать сильнейшие нагрузки и быть посредником между мотором и коробкой передач.

О том, как выглядит маховик и где его место в автомобиле мы уже знаем, теперь необходимо выяснить самое главное, зачем он нужен.

Несмотря на внешнюю простоту и отсутствие сложных форм, без этой детали машина вряд ли начнёт движение, да и вообще будет ли работать…

Маховик выполняет следующие функции:

  • гашение паразитных колебаний коленвала;
  • передачу крутящего момента двигателя на трансмиссию;
  • обеспечение связи стартера с коленвалом.

Рассмотрим детальнее вышеперечисленные пункты. Одна из ключевых ролей маховика заключается в гарантировании плавной работы двигателя и гашении разного рода механических колебаний и вибраций.

Именно для этого диск изготавливают из тяжёлого чугуна. Главное здесь его масса, благодаря которой обеспечивается накапливание энергии и поддержание вращательного момента коленвала при помощи инерции.

Следующая роль не менее важная, маховик выступает как посредник между двигателем и коробкой передач и является частью механизма сцепления.

Вся мощность мотора и крутящий момент проходят через этот скромный, но тяжёлый диск и устремляются далее, через трансмиссию к колёсам.

И, наконец, последняя функция маховика. Немного ранее, описывая строение этой детали, мы упомянули о зубцах, располагаемых по внешней окружности диска, так называемый венец.

При помощи зубчатого венца, в момент, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, происходит зацеп шестерни стартера с зубьями венца.

В этот момент создаётся первичное вращение коленвала и запускается процесс сгорания топлива в цилиндрах, двигатель начинает работу.

Не все маховики одинаковы

Развитие технологий и прогресс инженерной мысли не обошли стороной и классический маховик.

Конструкторы, в попытках найти эффективные методы гашения паразитных колебаний двигателя, начали создавать более сложные конструкции этого узла. Под капотами серийных автомобилей в конце 80-х годов прошлого столетия начали появляться разные маховики.

На сегодняшний день можно встретить такие разновидности данного элемента:

  • сплошной (классический диск, наиболее широко используемый в автомобилестроении, именно о нём шла речь на протяжении всего нашего рассказа);
  • двухмассовый (демпферный);
  • облегчённый.

Сплошной маховик

О первой, самой распространённой конструкции мы уже говорили, поэтому перейдём сразу ко второй – наиболее интересной с точки зрении инженерии.

Двухмассовый маховик

Двухмассовый маховик – это, грубо говоря, два металлических диска, соединённые между собой специальной пружинной системой.

На такое ухищрение конструкторы пошли ради того, чтобы обезопасить трансмиссию от резких перегрузок. Чтобы максимально избавится от вибраций коленвала и двигателя, повысить удобство при переключении передач и прочих неприятностей.

Но есть и обратная сторона медали. Двухмассовая схема подвержена повышенному износу, а особенно её пружинная система.

Облегченный маховик

Облегченные варианты маховика уменьшают, естественно, механические потери, двигатель быстрее набирает максимальные обороты. Тратится меньше энергии для раскручивания, что дает небольшую экономию топлива, примерно 2 — 3 %, не более.

При этих плюсах, все же теряется прочность маховика. Ему требуется дополнительна, совместная с коленвалом и передним шкивом, балансировка. Так же, стоимость заводских облегченных маховиков выше.

Ну вот, дорогие наши читатели, и подошёл к концу очередной рассказ о деталях и узлах, составляющих основу наших автомобилей.

Что дает облегченный маховик и как правильно его установить

Существует много мнений о целесообразности установки облегченного маховика на автомобиль, одни видят в этом много плюсов, другие же наоборот, приводят много контраргументов, которые трудно оспорить.

Облегченные маховики устанавливают не только на спортивные или тюнингованные автомобили, но и на отечественные вазы или другие авто, а вот в чем здесь суть и почему это делают поговорим дальше.

Чем характерен облегченный маховик

Облегченный маховик, это изделие из которого было извлечено определенное количество металла.

К примеру, многие автовладельцы ВАЗ из серии классика, облегчают свой маховик на полтора, два, а то и 3,5 килограмма. При этом заводской вес устройства около 7,5 кг.

При последнем варианте изделие будет весить около 4 кг и считается, что это предел для вазовских автомобилей, так как выход за него в меньшую сторону может повлиять на прочностные характеристики самого маховика. Рисковать не стоит. Хотя при правильном подходе вес изделия на ВАЗе можно уменьшить до 3 кг, но про это дальше.

Но обычно на вазовских моделях вес маховика уменьшают на 1,5 кг, что не может негативно сказаться на его прочностных характеристиках.

Но не так все просто, как кажется, тут есть много подводных камней, про которые важно знать.

Сколько мощности забирает на себя обычный маховик

На любом автомобиле, неважно грузовом или легковом, маховик является неотъемлемой составляющей системы запуска мотора.

Именно благодаря этому устройству вращательный момент от бендикса стартера передается на коленвал.

Но после того, как автомобиль завелся маховик не останавливается, а продолжает вращаться, так как постоянно соединен с коленвалом.

Имея определенный вес, при наборе скорости, он забирает часть мощности от двигателя. И чем больше изделие весит, тем больше мощности уходит. Как правило, это 2 – 3%.

Особенно такая картина наблюдается на высоких оборотах работы мотора, уходящих за отметку 4 тыс. в минуту.

Казалось бы, это конструкторская недоработка, которая требует технического решения, но не так все просто. Оказывается, в этом есть и свои плюсы.

Дело в том, что маховик во время вращения, забирает на себя много опасных колебаний от побочных процессов, происходящих в моторе, которые трудно учесть при конструировании последнего.

По сути, колебания не уходят в кузов автомобиля, а гасятся, что немаловажно.

Во время запуска агрегата и на высоких оборотах маховик переносит большие нагрузки, поэтому при изготовлении в него закладываются такие показатели, как стойкость к слому, кручению и большим нагрузкам.

Поэтому весить изделие может в пределах от 6 до 9 кг, в зависимости от того на какой модели авто установлено и какой у нее мощности агрегат.

Маховик в роли энергетического аккумулятора

Устанавливают тяжелые маховики на обычные, пользовательские автомобили с серийными моторами еще по одной причине – они выполняют функцию энергетического аккумулятора.

Дело в том, что на низах передача мощности у таких автомобилей от поршня на коленвал происходит в очень узком диапазоне – 50 0 .

При этом четыре такта в двигателе происходит за 720 0 (2 оборота), из них теоретический рабочий ход только 180 0 .

По причине того, что у стандартного мотора обороты небольшие, а передача мощности происходит в очень узком диапазоне, даже вращение его на холостом ходу затруднено.

Эту ситуацию исправляет тяжелый маховик, который за 50 0 поворота колен вала вбирает в себя достаточно энергии чтобы потом по инерции дальше раскручиваться и помогать двигателю.

Это же свойственно и для работы агрегата на низах. Т.е. тяжелое устройство на моторах, у которых рабочие обороты в пределах 2,5 – 4 тыс., а холостые – от 0,8 до 1 тыс. играет положительную роль и облегчать его не стоит если параллельно не вносить конструкторские изменения в другие элементы мотора.

Взаимосвязь с ГРМ

Следующая особенность заключается в том, что маховик напрямую завязан с газораспределительным механизмом.

Если на серийном моторе стоит обычное тяжелое изделие, как в нашем случае, и серийный, не тюнинговый, ГРМ, который обеспечивает хорошее наполнение цилиндра и крутящий момент на низких оборотах – двигатель работает в обычном режиме.

Но если на обычном моторе заменить тяжелый маховик на легкий аналог, то получится что для низов инерционной энергии изделия не хватит чтобы машина плавно двигалась в обычном режиме, так как цилиндры топливной смесью будут наполняться плохо.

Но в то же время высокие обороты у стандартного мотора не появятся потому что механизм газораспределения будет сразу же задавлен и как в первом случае тоже не будет успевать качественно наполнять цилиндры топливной смесью.

Поэтому выбор маховика и степень его облегчения будет напрямую зависеть от ГРМ, т.е. от того, в каком скоростном режиме будет работать двигатель.

Если же наоборот, установить тяжелый маховик и тюнингованный широкий распредвал, то о качественных низов у мотора можно забыть. Высокие обороты, при этом, тоже будут плохие так как мотору придется вращать большую массу моховика и это создаст препятствие для качественного наполнения цилиндров.

Поэтому скоростной режим моторов прежде всего зависит от механизма газораспределения и уже под этот ГРМ подгоняются все остальные детали, включая и вес маховика.

Тут все зависит от конкретной компоновки впускного и выпускного трактов, ширины фаз газораспределения, количество и диаметр клапанов и так далее.

Нужен ли облегченный маховик на форсированном двигателе

У форсированного двигателя рабочий режим работы варьирует в пределах 6 – 7 тыс. оборотов. На таких частотах тяжелое изделие является большим препятствием, ведь такую массу нужно быстро проворачивать.

Облегченное же изделие плюс вращение тяжелого коленчатого вала на больших оборотах будет достаточным чтобы на инерции поддерживать стабильное вращение мотора.

Читайте также  Обзор моторного масла totachi отзывы, характеристики, фото и видео

Поэтому в данном случае тяжелый маховик будет лишним, его можно облегчать.

При этом на форсированном моторе уже был проведен комплекс мероприятий по его тюнингу.

Особенности установки облегченного устройства на автомобили ВАЗ

Установка только облегченного маховика на любую вазовскую модель не даст заметного прироста мощности, хотя динамика набора скорости безусловно увеличится.

Перед самой установкой желательно сделать тюнинг газораспределительного механизма, только тогда он позволит хорошо наполнять цилиндры на частотах в пределах 7 – 8 тыс. об/мин.

По сути, при таком тюнингованном ГРМ маховик уже будет не нужен, но так как его полностью выбросить нельзя, его можно спокойно облегчить до 3 кг, и он будет хорошо себя показывать. Но холостой ход на таком агрегате будет уже в пределах 2 – 2,5 тыс. об/мин.

Можно сделать и меньше, но мотор в данном случае будет работать неустойчиво и не в своем режиме, может перегреться поршень и прогореть.

Плюсы и минусы облегченного маховика

Итак, давайте подведем небольшой итог, так в чем же плюсы облегченного маховика по сравнению с обычным, и каковы его минусы.

  1. У облегченной версии изделия центробежная и инерционная силы меньше, чем у стандартного, а это значит, что отбор мощности от двигателя при ускорении будет меньшим, этот показатель приблизительно равен 2%;
  2. На больших оборотах растет КПД работы мотора, так как уменьшаются инерционные и центробежные силы;
  3. Запуск агрегата и набор оборотов до максимальных проходят с меньшим расходом топлива.
  1. Если поставить на обычный мотор только облегченный аналог, то на автомобиле пропадут низы, а верхов не добавится, в итоге двигатель будет работать не в своем режиме и быстро умрет от повышенных нагрузок. Поэтому тут необходим комплексный подход где нужно правильно подогнать друг к другу все компоненты двигателя, а не только устанавливать тюнингованное изделие.
  2. После облегчения устройства невозможно получить явно видимый результат. Увеличение мощности на 2% и незначительная экономия топлива, это не те показатели, ради которых стоит заморачиваться. Как правило, сразу же облегчают и коленчатый вал, проводят другие работы по тюнингу двигателя, коробки передач, сцепления, распределительных валов, выпускной системы, которые в комплексе дают значительный прирост мощности и экономию. К примеру, устанавливают прямоточный глушитель.
  3. Способ мало эффективен при не скоростной манере езды, к примеру, при езде за 4 – 4,5 тыс. об/мин, а особенно на 9, результат будет ощутим так как увеличится момент на раскручивание от 4000 до 8000 – 9000, а при езде до 3 тыс. об/мин результат будет практически незаметен. Если автомобиль будет постоянно ездить груженный, по бездорожью, то с легким маховиком машина будет дергаться, быстро терять обороты, глохнуть, причина – отсутствие достаточной инерции. Поэтому целесообразно устанавливать облегченный маховик только на спортивные автомобили или, как уже отмечалось выше, на обычные, но с доработкой других систем.
  4. Необходимость в точной балансировке тюнингованного изделия вместе с шкивом ремня генератора и коленчатым валом.
  5. Прочностные характеристики облегченного устройства значительно ниже, заложенных на заводе, поэтому гарантировать стабильную и продолжительную его работу невозможно.
  6. Сложность изготовления своими руками, так как изделие должно быть идеально отбалансировано. Для гарантированно качества маховик облегчают на цифровом координатном станке;
  7. Высокая стоимость, если покупать на авторынке.

Какие изделия опасно покупать

На авторынке представлен широкий выбор облегченных маховиков. Если вы занимаетесь спортивной ездой или дрифтингом, то не стоит покупать изделия весом до 3 кг. Почему?

Обычно для облегчения маховика:

  1. Обтачивают его заднюю часть с противоположной стороны от сцепления;
  2. Удаляют метал путем прорезания отверстий на максимальном радиусе;
  3. Уменьшают толщину заднего внешнего буртика, к примеру, с 15 мм до 3,5 мм;
  4. Просверливают отверстия;
  5. Применяют другие способы.

Как правило, основный способ первый, но в любом случае важно не переборщить с количеством снятого металла.

На гонках или дрифтинге постоянно работает сцепление и в результате трения в зоне маховика возникают сумасшедшие температуры. По этой причине тонкий металл устройства может не выдержать и его попросту поведет или оно разлетится.

Разлетевшийся маховик может оторвать корзину сцепления, разорвать колокол, может отлететь стартер. Поэтому тут нужно находить компромисс между сильно облегченным устройство и его надежностью, и безопасностью.

Итак, максимум что даст облегченный маховик, установленный на обычный автомобиль, к примеру, ВАЗ классика, со стандартным мотором, это прирост мощности не более чем на 2%.

Но при этом возможна нестабильная работа двигателя на холостом ходу и низах, так как инерции изделия уже будет не хватать для полноценной работы газораспределительного механизма. Да и с высокими оборотами тут тоже не все гладко (читайте выше).

Вносить изменения в двигатель целесообразно при условии, что его мощность возрастет хотя бы на 20%, а для этого нужно проводить комплекс мероприятий по тюнингу, одно из которых и будет — облегчение маховика.

В статье изложено лично наше мнение, оно может отличаться от вашего, поэтому ждем ваших комментариев.

Маховик

Маховик – важный элемент, который является составной частью сразу нескольких систем ДВС:

  • кривошипно-шатунный механизм;
  • механизм сцепления;
  • система запуска двигателя;

Маховик одновременно выполняет несколько функций.

  1. В системе КШМ указанная деталь отвечает за компенсацию неравномерности вращения коленчатого вала.
  2. В устройстве механизма сцепления маховик передает крутящий момент от двигателя к КПП, выступая ведущим диском сцепления.
  3. Что касается системы запуска силового агрегата, через маховик осуществляется передача крутящего момента, который создается стартером, на коленвал ДВС. Маховик в этой системе является ведомой шестерней редуктора.

Работа двигателя внутреннего сгорания связана с постоянным изменением оборотов коленчатого вала. Коленвал динамично закручивается и раскручивается, подвергаясь крутильным колебаниям. Маховик является гасителем крутильных колебаний.

Маховик выводит поршни ДВС из верхней и нижней мертвой точки. От количества цилиндров в двигателе зависит длительность рабочего хода поршня. Чем больше цилиндров, тем дольше времени занимает рабочий ход. Крутящий момент в многоцилиндровых ДВС отличается большей равномерностью, благодаря чему массу маховика можно уменьшить.

Маховик устанавливается в задней части коленвала. Местом его установки становится область рядом с торцевым коренным подшипником. Данный подшипник является наиболее массивным в конструкции двигателя. Подшипнику нужно выдерживать вес самого маховика и дополнительные рабочие нагрузки.

Конструкция маховика может быть разной. На ДВС используются следующие виды маховиков:

  • сплошной маховик;
  • двухмассовый маховик;
  • облегченный маховик;

Сплошной маховик изначально получил наибольшее распространение на большинстве гражданских авто. Деталь представляет собой тяжелый диск из чугуна, средний диаметр диска составляет около 40 см. Внешняя поверхность маховика имеет зубчатый венец из стали, прикрепленный к основе посредством пресса.

Указанный венец отвечает за проворачивание коленчатого вала в момент запуска ДВС при помощи стартера. Маховик с одной стороны имеет ступицу, которая необходима для соединения указанной детали со специальным фланцем на коленчатом валу. Другая сторона элемента выполняет функцию ведущего диска в схеме устройства механизма сцепления.

Двухмассовый маховик, который еще называется демпферный маховик, устанавливается на автомобили с середины 80-х. Такой маховик состоит из двух дисков, которые соединены друг с другом при помощи пружинно-демпферной системы. Решение позволяет реализовать эффективную защиту трансмиссии от крутильных колебаний. Дополнительной функцией становится обеспечение равномерной работы всех узлов ДВС. Двухмассовый маховик исключает необходимость установки отдельных демпфирующих элементов, которые нужно размещать на ведомом диске сцепления.

Двухмассовый маховик гасит колебания, уменьшает шумы, снижает вибрацию ДВС, упрощает процесс переключения передач в КПП, снижает износ деталей трансмиссии, навесного оборудования т.д. Маховик этого типа защищает трансмиссию от избыточной нагрузки, делает работу всех механизмов и систем более плавной, позволяет экономить горючее.

Слабым местом двухмассового маховика является склонность к износу пружинно-демпферной системы. Наиболее сильно нагружена дуговая пружина, которая часто ломается. По этой причине демпферный маховик нельзя считать оптимальным решением для современных двигателей.

Стремление разработчиков к уменьшению объема и массы ДВС с одновременным сохранением высокой мощности, а также настройка современных моторов с упором на отдачу максимума крутящего момента уже в нижнем диапазоне оборотов привели к появлению двухмассового маховика с маятниковым гасителем крутильных колебаний.

Такой маховик качественно устраняет неравномерности вращения коленвала на низких оборотах. Для этого на маховике установлена дуговая пружина, а также дополнительный центробежный маятник. Маятник способен самостоятельно создавать колебания, которые в противофазе полностью устраняют колебания после дуговой пружины.

Центробежный маятник представляет собой грузы, которые размещаются по окружности двухмассового маховика. Когда мотор работает на низких оборотах, грузы активно раскачиваются благодаря незначительному воздействию на маховик центробежной силы. Прирост оборотов означает уменьшение амплитуды колебания грузов маятника. Маховик начинает гасить колебания на высоких оборотах по «классической схеме» посредством дуговой пружины.

Облегченный маховик устанавливается на спортивные ДВС и часто применяется для тюнинга двигателя. Масса такого маховика перераспределяется ближе к краям диска. Это позволяет в среднем облегчить маховик на 1.5 кг и более, а также уменьшить инерционное движение. Облегченный маховика позволяет ДВС получить прирост мощности на отметке 3-6%, быстрее раскручиваться и эффективнее выходить на пик максимальных оборотов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: