Назначение маховика в двс

В некоторых случаях двигатель внутреннего сгорания можно отремонтировать. Но часто бывает проще приобрести новый на spkamur.ru, особенно для автомобилей китайского производства. На сайте можно найти ДВС для разных моделей по приемлемой цене, т.к. компания работает напрямую с заводами-изготовителями КНР.

Можно ли ремонтировать и восстанавливать маховик?

Данный вопрос чаще всего касается двухмассовых маховиков. Если вышел из строя сплошная модификация, ее только меняют на новую. Стандартная деталь стоит не сильно дорого, чтобы задаваться таким вопросом.

Однако дорогостоящие демпферные модификации часто вызывают подобные рассуждения. Некоторые специалисты шлифуют фрикционную поверхность, чтобы удалить образовавшиеся царапины из-за изношенного диска сцепления. В большинстве случаев такой ремонт не приносит желаемого результата. Тонкая фрикционная поверхность от высоких нагрузок может лопнуть, что повлечет за собой не только замену маховика, но и ремонт сцепления.

Некоторые кооперативные СТО предлагают отремонтировать дорогостоящий маховик за умеренную плату. Однако это тоже сомнительная процедура. Дело в том, что кроме венца ни одна деталь маховика не продается отдельно. По этой причине подобные «восстановительные» работы имеют сомнительный характер.

В заключение стоит обратить внимание, что при бережном использовании сцепления и размеренном стиле вождения проблем с маховиком не возникнет. Если машиной редко пользуются, то можно задуматься над установкой демпферного маховика

В остальных случаях более надежными окажутся сплошные аналоги.

Виды автомобильных маховиков

Наибольшее распространение получили следующие виды маховиков:

• сплошной;
• облегченный;
• двухмассовый.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Сплошной

Второе название – одномассовый. Простейший вариант. Описание его конструкции и принципа действия приведены выше. Представляет собой сплошной металлический диск с надетым на него зубчатым венцом. Венец монтируют с использованием технологии напрессовки. Это обеспечивает очень прочную состыковку. Сам диск изготавливают из особого стального сплава, который способен выдержать очень большие нагрузки. Обычно сторона сплошного маховика, противоположная двигателю, выполняет роль ведущего диска сцепления, являясь одной из его составных частей.

Такой тип конструкции – наиболее распространенный. Это объясняется его несложным устройством, простотой изготовления и невысокой ценой.

маховик одномассовый

Облегчённый

Очень напоминает сплошной. Чем же он отличается? Разница заключается в том, что масса перераспределена к краям. Обычно этого добиваются путем фрезерования участков диска, расположенных в близи центра. В некоторых случаях в них и вовсе вырезают отверстия. Иногда деталь перерабатывают по обратному принципу – ближе к центру оставляют больше массы, а края облегчают. Это несколько ухудшает разгон, зато гарантирует более стабильную работу двигателя и лучшую стабилизацию вращения во время передвижения.

Облегченные варианты очень редко ставят на автомобили на заводе. Чаще всего маховик облегчают самостоятельно в ходе тюнинга.

Облегченная деталь имеет лучшие инерционные показатели, а значит, и лучший разгонный потенциал.

Главный недостаток этого типа маховиков – меньшая надежность и менее продолжительный срок службы. Стали в нем меньше, а нагрузки остаются прежними. Результат – более быстрое появление дефектов.

Облегчённый маховик

Двухмассовый

Следующая разновидность – двухмассовый. Имеет более сложное устройство. Конструкция включает в себя не один, а два диска. Между собой они соединены системой пружин, зубцов и подшипников (их называют демпферами).

Необходимость во втором диске возникает из-за того, что деталь, представляющая собой монолитный круг из стали, не может обеспечить абсолютно стабильное вращение. Во время работы в ней возникают так называемые крутильные колебания. Они генерируются не цилиндровой группой и коленвалом, а самим маховиком. Если включить в конструкцию второй диск, большая часть этих колебаний гасятся.

Двухмассовые устройства имеют целый ряд преимуществ перед сплошными. Вот основные:

• более стабильная работа двигателя, как следствие – более ровная езда;
• меньшее количество вибраций в области трансмиссии;
• более надежная защита трансмиссии от перегрузки;
• более мягкое переключение передач.

Однако устройство имеет один существенный недостаток, который обусловлен сложностью его конструкции. Им является меньшая по сравнению со сплошной деталью надежность. Система, соединяющая между собой диски, испытывает очень высокие нагрузки, в результате чего довольно быстро изнашивается. Итог – возникновение неисправностей.

Кроме того, двухмассовые конструкции дороже сплошных. Это тоже обусловлено сложностью их конструкции.

Двухмассовые детали можно установить и на автомобили, на которых изначально был сплошной маховик. Многие компании изготавливают эти узлы для различных марок машин (в качестве примера можно назвать фирму Валео).

Следует упомянуть, что существуют и другие типы маховиков (например, разработанный в 1960-х в СССР супермаховик). Но они так и не получили широкого распространения в автомобилестроении.

Двухмассовый

Ремонт маховика

Основные неисправности маховика логично вытекают из его конструкции:

• изнашиваются и ломаются зубья венца;
• лопаются пружины, протекает смазка, попадает на диск сцепления (только у демпферных модификаций).

Рис. 14 Выработка зубьев

Рис. 15 Поломка пружины демпфера

Зато во время разрушения пружин или подшипников маховика демпферного части деталей могут повредить стартер, детали сцепления, что резко увеличит стоимость ремонта машины.

Причины неисправности

Кроме агрессивного стиля вождения (быстрый разгон/резкое торможение) причинами неисправности маховика являются:

1. несоблюдение требований руководства эксплуатации – скорости переключаются на «неправильных» оборотах;
2. плохой контакт – клеммы стартера и АКБ должны крепится жестко;
3. износ подшипников коробки передач и коленвала – возникают вибрации;
4. износ подушек ДВС – вибрации передаются на все элементы двигателя;
5. нарушена регулировка топливной аппаратуры – двигатель работает неравномерно, с перебоями;
6. качество солярки – влияет на процесс сгорания, возможны детонации.

Указанные причины способны многократно увеличить амплитуду не системных колебаний в дизеле. Системные колебания производителем учтены, для их компенсации используются технические решения в самой конструкции ДВС.

Диагностика

Поскольку вращается маховик на валу ДВС, диагностировать его неисправности очень сложно. Например, даже для визуального осмотра придется снять крышку и частично разобрать узел сцепления. Посторонние звуки (треск) очень схожи с неисправностями стартера, так как зубья бендикса входят в зацепление с венцом маховика.

Таким образом, при внешнем осмотре после разборки можно выявить дефекты зубчатой передачи и заусенцы со стороны диска сцепления (при шлифовке допускается снимать максимум 0,3 мм).

• Что такое маховик в автомобиле, зачем он нужен?
• Маховик двигателя в автомобиле – что это
• Виды маховиков, и где они используются
• Сплошной или обычный
• Двухмассовый
• Облегченный
• Устройство и принцип работы маховиков
• Ремонт маховика
• Ремонт венца маховика
• Ремонт двухмассового маховика

Маховик представляет собой деталь двигателя, которая служит для регулировки поступления энергии. Он накапливает энергию, когда ее поступает больше, нежели используется машиной, и отдает, когда ее потребление превышает поступление.

Маховик двигателя в автомобиле – что это

Для чего в машине нужен маховик:

• Соединяет двигатель с трансмиссией;

• Передает крутящий момент от двигателя к коробке передач;

• Стабилизирует вращение коленвала двигателя.

По внешним признакам маховик представляет собой большой металлический диск с зубчатым венцом по краю. После поворота ключа зажигания стартер входит в зацеп с венцом маховика, поворачивая его, а тот, в свою очередь, вращает коленчатый вал, который приводит в движение сам автомобиль.

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.

Плюсы:

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.

Минусы:

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.

Устройство двухмассового маховика

Конструкторами
разработано решение, при котором демпферные функции передаются маховику. Его
вид серьезно изменился — теперь он стал двухмассовой конструкцией, содержащей 2
компонента. Первый обычным способом совмещен с коленвалом мотора. На нем
зубчатый венец, который при пуске мотора взаимодействует со стартером. Второй
компонент выполняет роль основного диска сцепления и соединяется с первым
посредством зубчатого колеса с набором пружин и шестеренок.

Все
компоненты механизма находятся в масляной среде, вязкость которой увеличивается
при нагревании. Количество поглощающих пружин в устройстве — 54. Все они имеют
различную степень сжатия. Внутри каждой расположены дополнительные пружины.
Пружинные блоки разделены 2 сепараторами, один из которых имеет более жесткую
структуру.

Детальное
описание конструкции:

• основной и дополнительный
  корпусы;
• мягкий и жесткий пружинные
  блоки;
• планетарная шестеренка;
• радиальный и аксиальный
  подшипники;
• планетарное устройство;
• прорезь для стопора;
• разделитель пружин;
• корпус
  планетарного устройства.

Основные неисправности

Можно выделить несколько видов неисправностей, которые возникают при функционировании этого элемента двигателя.

Дефект первый: изнашивание и/или повреждение зубчатого венца элемента

Причины неисправности:

• изнашивание и/или поломка стартера, его отдельных элементов или узлов;
• некорректная установка стартера в картер маховика;
• попадание инородных частиц в такое устройство, как картер маховика;
• ошибки в ходе сборки конструкции;
• зубчатый венец маховика изношен в ходе длительной эксплуатации двигателя.

Ход работы:

• зубчатый венец маховика должен быть заменен;
• корректная установка стартера в картер маховика;
• проверка работы стартера и его ремонт, если он нужен.

Дефект второй: биение маховика

Причины неисправности:

• изнашивание или поломка сцепления;
• пробуксовка сцепления;
• естественное изнашивание компонента при длительной эксплуатации двигателя;
• ошибки при сборке.

Ход работы:

• проверка биения;
• при малом биении – обработка поверхностей посредством токарного станка;
• при большом биении – смена детали;
• проверка функциональности сцепления, его ремонт и смена при необходимости;
• проверка работы привода выключения сцепления и его ремонт, если он нужен;
• осуществление правильной затяжки крепежных болтов, при этом нужно соблюдать правильный момент – примерно 100 Н*м.

Стоит отметить, что допустимая величина биения должна устанавливаться производителем, ее можно найти в соответствующем справочнике. При этом нужно знать, какую роль может играть превышение этой величины.

При этом автовладелец может заметить некоторые признаки неисправности при работе двигателя. При исправлении неисправностей необходимо соблюдать корректный момент затягивания крепежных болтов.

Дефект третий: нарушение функциональности рабочей поверхности под ведомый диск сцепления

Причины неисправности:

• изнашивание или поломка сцепления;
• пробуксовка сцепления;
• устройство изнашивается при длительной эксплуатации двигателя;
• ошибки при сборке детали.

Ход работы:

• замена элемента;
• проверка, ремонт и смена сцепления при необходимости;
• проверка и ремонт привода выключения сцепления по необходимости.

Эти признаки можно обнаружить в ходе диагностики.

Дефект четвертый: повреждения посадочного места под фланец коленчатого вала

Причины неисправности

• устройство изнашивается при продолжительной работе двигателя;
• нарушение сборки детали.

Ход работы:

• замена детали;
• проверка, ремонт и замена по потребности коленчатого вала;
• корректная установка коленвала в картер маховика;
• правильная технологии сборки;
• реализация правильной затяжки болтов закрепления элемента к коленчатому валу, при этом нужно соблюсти корректный момент.

При проведении работ по исправлению неисправностей нужно соблюдать корректный момент затягивания крепежных болтов.

Типы и устройство маховых колес

На современных моторах используются различные по конструкции маховики, но самое широкое распространение получило три типа этих деталей:

• Сплошной;
• Облегченный;
• Демпферный (или двухмассовый).

Наиболее простое устройство имеют сплошные маховики, которые находят применение на большинстве поршневых ДВС — от малолитражных, до самых мощных промышленных, тепловозных и судовых. Основу конструкции составляет чугунный или стальной диск диаметром 30-40 см и более, в центре которого выполнено посадочное место для установки на хвостовик коленчатого вала, а на периферии запрессован венец. Посадочное место для коленвала обычно выполнено в виде расширения (ступицы), в центре которого имеется отверстие большого диаметра, а по окружности располагается 4-12 или больше отверстий для болтов, посредством которых маховик фиксируется на фланце хвостовика вала. На наружной поверхности маховика выполнено место для установки сцепления и отформирована кольцевая контактная площадка для ведомого диска сцепления. На периферии маховика запрессовывается стальной зубчатый венец, посредством которого в момент пуска передается крутящий момент от шестерни стартера на коленвал.

Обычно при изготовлении маховик балансируется для предотвращения биений во время работы двигателя. При балансировке в различных местах маховика удаляются излишки металла (сверловкой), также с целью балансировки в определенном положении устанавливается сцепление и другие детали (если они предусмотрены). В дальнейшем ориентация маховика и сцепления не должна изменяться, в противном случае возникнет опасный для коленчатого вала и всего двигателя дисбаланс.

Аналогичную конструкцию имеют и облегченные маховики, однако в них для снижения массы выполнены окна различной формы и размеров. Выборка металла маховика с целью снижения его массы обычно выполняется в целях тюнинга и форсирования двигателя. Установка такого маховика несколько снижает стабильность работы силового агрегата на переходных режимах, но обеспечивает быстрый набор максимальных оборотов и в целом позитивно сказывается на мощностных характеристиках. Однако установка облегченного маховика может производиться только параллельно с выполнением других работ по тюнингу/форсированию двигателя.

Двухмассовые маховики имеют гораздо более сложную конструкцию — в их состав входят различные по устройству и принципу действия гасители крутильных колебаний и демпферы. В простейшем случае этот узел состоит из двух дисков (ведомого и ведущего), между которыми располагается гаситель крутильных колебаний — одна или несколько дуговых (свернутых в кольцо или изогнутых дугой) витых пружин. В более сложных конструкциях между дисками располагается ряд шестерен, которые выполняют роль планетарной передачи, а количество пружин может достигать десятка и более. Двухмассовый маховик, как и обычный, монтируется на хвостовик коленчатого вала и удерживает на себе сцепление.

Работает демпферный маховик довольно просто. Ведущий диск соединен непосредственно с фланцем коленчатого вала, получая от него крутящий момент, а также все колебания, вибрации и возникающие на переходных режимах толчки. Крутящий момент от ведущего диска на ведомый передается через пружины, однако они за счет своей упругости поглощают значительную часть вибраций, толчков и колебаний, то есть — выполняют функции демпфера. В результате такой развязки ведомый диск, а также соединенное с ним сцепление и трансмиссия, вращаются более равномерно, без колебаний и вибраций.

В настоящее время двухмассовые маховики, несмотря на их сложную конструкцию и относительно высокую стоимость, все чаще устанавливаются на двигатели легковых и грузовых автомобилей. Рост популярности этих деталей обусловлен их лучшим качеством работы и защитой трансмиссии от негативных воздействий со стороны силового агрегата. Однако маховики сплошной конструкции благодаря своей цене, надежности и простоте очень широко используются на бюджетных авто, большинстве тракторов, грузовиков и иной технике.

Что это

Первым делом нужно разобраться в том, что такое маховики в автомобилях и их двигателях внутреннего сгорания. Это деталь или компонент мотора, необходимый для регулировки поступления энергии. Постепенно маховик накапливает в себе энергию за счёт того, что её поступает больше, нежели необходимо для работы машины. При этом же маховик отдаёт накопленную энергию, если параметры потребления превосходят параметры поступления. Он необходим в конструкции двигателя для:

• запуска мотора;
• соединения ДВС и коробки передач (трансмиссии);
• передачи крутящего момента от мотора на коробку;
• стабилизации вращения коленвала.

Если говорить о том, как маховик выглядит, то тут можно выделить похожую на металлический диск конструкцию. Если посмотрите внимательно на края, то здесь увидите зубчатый венец. Когда автомобилист поворачивает ключ зажигания в замке, стартер сцепляется с венцом, поворачивает его, а маховик уже начинает вращение коленчатого вала, что и позволяет автомобилю двигаться. Хотя маховик считают неотъемлемым элементом двигателя внутреннего сгорания, на практике он тесно связан сразу с несколькими системами. А именно:

• С редуктором системы пуска. Именно сюда передаётся вращение;
• Со стартером. Маховик задаёт начальное вращение вала мотора;
• С коробкой передач. Сюда маховик передаёт крутящий момент, получая его с диска сцепления;
• С кривошипно-шатунным механизмом. Тут происходит процесс сглаживания импульсов при неравномерном вращении.

Большие размеры конструкции позволяют маховику при начальных вращениях набирать достаточную инерцию. Учитывая жёсткую связь с коленчатым валом, поршни двигателя при нахождении в верхних и нижних мёртвых точках не задерживаются. Они следуют дальше по ходу своего вращения, создавая новые циклы сжатия или воспламенения топливовоздушной смеси в ДВС. Поскольку имеются мёртвые точки, вращение вала происходит неравномерно, сначала набирается угловая скорость, а затем она теряется. Учитывая этот фактор, диаметры маховиков для каждого двигателя выбирают индивидуально, чтобы удавалось эффективно сглаживать угловые скорости в зависимости от промежутка времени.

Расположение

Автомобилисты справедливо задаются вопросами относительно того, где маховик находится в конструкции двигателя, и каким образом он располагается в силовой установке. Чтобы найти этот маховик, можно заглянуть в руководство по эксплуатации к своему автомобилю. На схеме чётко будет видно, где расположена деталь на конкретном моторе. Но даже если водитель не нашёл техническую документацию, с поиском элемента на практике проблем возникать не должно. На всех двигателях маховик находится возле коренного подшипника установленного коленвала. Это обусловлено тем, что именно этот подшипник самый мощный. А потому он сможет выдержать нагрузку от маховика.

На фланец коленчатого вала маховик фиксируется с помощью ступицы. При этом его обратная сторона зацепляется с главным сцепным диском или диском сцепления. То есть расположение можно охарактеризовать как установку маховика между корзиной сцепления и коленчатым валом силовой установки транспортного средства. Со стороны корзины осуществляется прочная фиксация с помощью болтового соединения. На наружном диаметре маховика предусматривается зубчатый венец. Он нужен для того, чтобы осуществлять зацеп за бендикс автомобильного стартера в тот момент, когда запускается двигатель.

На маховике обязательно присутствует специальная метка. Она предназначена для того, чтобы показывать оптимальное положение устройства относительно сцепного диска и коленчатого вала. То есть при демонтаже или замене маховик устанавливают строго согласно меткам. Каждый маховик предварительно перед установкой на автомобиль проходит процедуру балансировка на специальных стендах. Это необходимо с целью исключения возможного возникновения вибраций, которые могут передаваться на коленчатый вал автомобильного двигателя внутреннего сгорания.

Плюсы и минусы

Обобщив все вышесказанное, можно выделить следующие плюсы облегченного маховика:

• деталь меньшего веса улучшает характеристики двигателя: обороты набираются быстрее;
• мотору требуется меньше энергии для вращения, в следствие чего водитель ощущает заметную прибавку скорости;
• более мягкая езда без «дерганий» и рывков.

Пожалуй, это все преимущества, которые можно вынести. А вот минусов и возможных рисков куда больше.

Любые изменения в конструкции автомобиля могут закончится плачевно. Если рассматривать исключительно маховик, никаких изменений в лучшем случае не будет, а в худшем — возможен обратный эффект, при котором скорость разгона уменьшится в разы.

Минусы облегченного маховика:

• набранная скорость теряется так же быстро, как и набирается;
• на высоких оборотах топливо тратится быстрее, нежели при стандартной конфигурации автомобиля;
• падение количества оборотов при переходе на повышенные скорости;
• в некоторых случаях возможны неудобства при езде в городской черте;
• существенное снижение крутящего момента;
• трудности передвижения по заснеженным дорогам или болотным местностям.

Особенно неудобно управлять автомобилем с облегченным маховиком на городских дорогах с плотным автомобильным движением. Вы будете не только быстро разгоняться, но так же и тормозить.