Маховик: рівномірність і надійність роботи двигуна

Двигун внутрішнього згоряння на сьогоднішній день залишається найефективнішим силовим агрегатом в автомобілях. З цим агрегатом можна подолати будь-яку відстань і насолодитися подорожжю, не витрачаючи багато часу на заправку паливного бака.

Однак для запуску мотора і забезпечення плавного прискорення він повинен мати особливу деталь. Це маховик. Розглянемо, навіщо він потрібен в моторі, які різновиди маховиків бувають, а також як правильно його експлуатувати, щоб він не вийшов з ладу завчасно.

Що таке маховик двигуна автомобіля?

Якщо просто, то маховик двигуна це диск із зубчастим вінцем. Він закріплюється на одному кінці колінчастого вала. Ця деталь з'єднує мотор і трансмісію авто. Щоб крутний момент плавно передавався на відповідну швидкість КП, між механізмами встановлюється кошик зчеплення. Вона притискає диск зчеплення до елементів маховика, що дозволяє передати крутний момент від мотора на приводний вал коробки.

Принцип дії маховика двигуна

Маховик зафіксований на колінчастому валу в безпосередній близькості до корінного підшипника. Залежно від конструкції диска він компенсує вібрації при обертанні кривошипно-шатунного механізму. Багато сучасних маховики оснащені пружинним механізмом, який виконує функцію демпфера при ривках двигуна.

Коли мотор знаходиться в стані спокою, маховик використовується для провертання коленвала. У цьому випадку він працює за принципом ручного стартера старих автомобілів (ручний важіль вставлявся в спеціальний отвір в моторі, що дозволяло водієві провернути колінвал і завести ДВС).

конструкція маховика

Більшість маховиків не відрізняються складною конструкцією. У багатьох автомобілях це суцільний важкий диск із зубами на торці. Кріпиться він до фланця хвостовика клонували за допомогою болтів.

Зі збільшенням потужності силових агрегатів і підвищенням їх максимальних обертів виникла необхідність в створенні модернізованих деталей, які вже мають складну конструкцію. Їх сміливо можна вже називати демпферним механізмом, а не звичайною деталлю.

Роль і місце маховика в двигуні

Залежно від конструкції крім функції приводу для трансмісії маховик грає і інші ролі:

• Пом'якшення коливань при нерівномірному обертанні. Виробники прагнуть розподілити час тактів в циліндрах ДВС так, щоб колінчастий вал обертався з мінімальними ривками. Незважаючи на це, крутильні коливання все одно присутні (чим менше поршнів в моторі, тим чіткіше буде вібрація). Сучасний маховик повинен максимально гасити такі коливання, щоб запобігти швидке зношення коробки передач. Для цього в його конструкції є кілька пружин різної жорсткості. Вони забезпечують плавне збільшення зусиль навіть при різкій роботі агрегату.
• Передача крутного моменту від двигуна на провідний вал коробки передач. Цей процес забезпечується завдяки кошику зчеплення. У ній ведений диск за допомогою притискного механізму щільно фіксується на фрикційної поверхні маховика.
• Забезпечує передачу крутного моменту від стартера на колінвал при старті двигуна. Для цієї мети вінець маховика оснащується зубами, які зачіпає шестерня стартера.
• Демпферні модифікації забезпечують інерційне зусилля для розв'язки кривошипно-шатунного механізму. Це дозволяє плавно вивести поршні з мертвих точок (верхньої або нижньої).

Часто маховики виготовляються досить важкими, завдяки чому вони здатні накопичувати невелику кількість кінетичної енергії, коли в циліндрі виконується такт розширення. Даний елемент повертає цю енергію назад на колінвал, завдяки чому полегшується робота інших трьох тактів (всмоктування, стиснення й випуск).

різновиди маховиків

Як вже говорилося, в старих автомобілях маховик був виконаний з чавунного диска, на торець якого напресовують зубчастий вінець. З розвитком автомобільної промисловості та збільшенням потужних характеристик силових агрегатів були розроблені нові маховики, що відрізняються один від одного ефективністю.

З усіх видів розрізняють три:

• одномасової;
• двомасових;
• Полегшені.

одномасової маховики

Більшість двигунів внутрішнього згоряння оснащені саме такою модифікацією маховиків. В основному такі деталі виготовляються з чавуну або сталі. На місці кріплення до хвостовика клонували є великий отвір, а на корпусі навколо нього зроблені монтажні отвори для кріпильних болтів. З їх допомогою деталь міцно фіксується на фланці біля корінного підшипника.

Із зовнішнього боку зроблена майданчик для контакту ведучого диска зчеплення (фрикційна поверхня). Вінець на торці деталі використовується тільки в разі старту двигуна.

В процесі виготовлення на заводі такі диски балансуються, щоб виключити додаткові вібрації в процесі роботи механізму. Баланс досягається завдяки видаленню частини металу з поверхні деталі (найчастіше в ній висвердлюється відповідний отвір).

двомасових маховики

Двомасових або демпферний маховик влаштований складніше. Кожен виробник намагається поліпшити ефективність таких модифікацій, через що конструкція різних моделей може відрізнятися. Основними елементами в таких механізмах є:

• Ведений диск. На ньому закріплений зубчастий вінець.
• Ведучий диск. Він закріплений на фланці коленвала.
• Гасителі крутильних коливань. Вони розташовані між двома дисками і виконані у формі сталевих пружин різної жорсткості.
• Шестерні. Ці елементи встановлюються в більш складних маховиках. Вони виконують функцію планетарних передач.

Такі модифікації значно дорожче класичних суцільних маховиків. Проте, вони полегшують роботу трансмісії (забезпечують максимальну плавність) і запобігають її знос через поштовхів і коливань під час руху автомобіля.

полегшені маховики

Полегшений маховик це різновид одномасової аналога. Єдиною відмінністю цих деталей є їх форма. Для зниження маси на заводі забирається частина металу з основної поверхні диска.

Такі маховики використовують для тюнінгу машин. Завдяки меншій вазі диска мотору легше вийти на максимальні оберти. Однак така модернізація завжди проводиться разом з іншими маніпуляціями з мотором і трансмісією.

У звичайних умовах подібні елементи не встановлюються, так як вони трохи дестабілізують роботу мотора. На підвищених обертах це не так відчутно, а ось на низьких можуть виникнути серйозні проблеми і незручності.

Експлуатація маховика і можливі несправності

За великим рахунком, маховик - один з найнадійніших елементів двигуна. Найчастіше його робочий ресурс ідентичний ресурсу силового агрегату. Залежно від матеріалу і виробника дані деталі отхажівают 350 тисяч кілометрів і більше.

Найбільш проблемна частина маховика - зуби на вінці. Ресурс даного елемента безпосередньо залежить від справності стартера. Зуб від частого використання стартера може зламатися або просто зноситися. Якщо сталася подібна поломка, то можна купити новий вінець і встановити замість старого. В цьому випадку весь диск потрібно зняти з двигуна, а після ремонту встановлюють назад, тільки з використанням нових болтів.

Ще однією розповсюдженою поломкою маховика є перегрів фрикційної поверхні. Зазвичай це відбувається в процесі неправильної експлуатації автомобіля, пов'язаної з порушенням правил перемикання передач (наприклад, не до кінця вичавлюється педаль зчеплення).

Через перегріву диск може деформуватися або на ньому можуть з'явитися тріщини. Одним із симптомів такої несправності є постійне биття зчеплення в певному діапазоні оборотів. Також це супроводжується сильною вібрацією. Якщо водій спалив зчеплення і його відразу замінили на нове, маховик немає необхідності міняти.

Двомасових моделі виходять з ладу трохи частіше, так як в їх конструкції є більше додаткових деталей. Може лопнути пружина, статися витік мастильного матеріалу або вийти з ладу підшипник (це відбувається вкрай рідко, але має місце в даному переліку).

Ще однією причиною зносу маховика є несвоєчасна заміна фрикційного диска зчеплення. В цьому випадку заклепки будуть дряпати поверхню деталі, наслідки чого ні чим не усуваються, тільки заміною деталі.

Манера водіння теж може позначитися на ресурсі маховика. Наприклад, якщо на довгій дистанції водій веде машину зі зниженими оборотами, вібрація від агрегату посилюється, що може вивести з ладу елементи кріплення маховика. Деякі автомобілісти заводять і глушать мотор, не вичавлюючи педаль зчеплення.

Обслуговування маховика окремо не проводиться. В основному ця процедура проводиться під час заміни зчеплення. У цьому випадку проводиться візуальний огляд деталі. При відсутності дефектів нічого не робиться. Якщо чути скреготливий звук, то обов'язково потрібно відбуксирувати машину на СТО, щоб зносився фрикційний диск не подряпати поверхню маховика.

Чи можна ремонтувати і відновлювати маховик?

Дане питання найчастіше стосується двомасових маховиків. Якщо вийшов з ладу суцільна модифікація, її тільки змінюють на нову. Стандартна деталь коштує не сильно дорого, щоб здаватися таким питанням.

Однак дорогі демпферні модифікації часто викликають подібні міркування. Деякі фахівці шліфують фрикционную поверхню, щоб видалити утворилися подряпини через зношеного диска зчеплення. У більшості випадків такий ремонт не приносить бажаного результату. Тонка фрикційна поверхня від високих навантажень може лопнути, що спричинить за собою не тільки заміну маховика, але і ремонт зчеплення.

Деякі кооперативні СТО пропонують відремонтувати дорогий маховик за помірну плату. Однак це теж сумнівна процедура. Справа в тому, що крім вінця жодна деталь маховика не продається окремо. З цієї причини подібні «відновлювальні» роботи мають сумнівний характер.

На закінчення варто звернути увагу, що при дбайливому використанні зчеплення і розміреному стилі водіння проблем з маховиком не виникне. Якщо машиною рідко користуються, то можна задуматися над встановленням демпферного маховика. В інших випадках більш надійними виявляться суцільні аналоги.

Питання та відповіді:

Навіщо потрібен маховик у двигуні внутрішнього згоряння? Цей диск, закріплений на колінчастому валу, забезпечує інерційну силу (згладжує нерівномірність обертання вала), дає можливість запустити мотор (вінець на торці) і передає момент, що крутить, на КПП.

Що таке маховик автомобіля? Це диск, який кріпиться на колінвал двигуна. Залежно від модифікації маховик буває одномасовий (суцільний диск) або двомасовий (дві частини із пружинами між ними).

Скільки слугує маховик? Це залежить від умов експлуатації автомобіля. Одномасовий часто служить стільки, скільки і сам ДВС. Двомасовий варіант відходжує в середньому 150-200 тисяч кілометрів.