1uomo.ru

Мода и Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Венец маховика: надежная связь стартера и коленвала

Венец маховика: надежная связь стартера и коленвала

Венец маховика: надежная связь стартера и коленвала

Маховик в сборе с венцом

Большинство современных поршневых ДВС оснащаются системой пуска с электрическим стартером. Передача крутящего момента от стартера на коленвал осуществляется через установленный на маховике зубчатый венец — все об этой детали, ее назначении, конструкции, правильном выборе и ремонте читайте в статье.

Что такое венец маховика?

Зубчатый венец маховика (обод зубчатый маховика) — деталь маховика поршневых двигателей внутреннего сгорания, шестерня большого диаметра, обеспечивающая передачу крутящего момента от стартера на кривошипно-шатунный механизм двигателя.

Венец является одновременно частью КШМ и системы пуска двигателя, он жестко смонтирован на маховике и входит в зацепление с шестерней стартера. При запуске крутящий момент от стартера через шестерню, венец и маховик передается на коленчатый вал и остальные системы двигателя, а после выключения системы пуска венец выступает в роли дополнительной массы маховика.

Несмотря на простую конструкцию, венец маховика играет важную роль в работе двигателя, поэтому при необходимости замены и ремонта следует ответственно подходить к выбору этой детали. А чтобы сделать верный выбор, нужно разобраться в конструкции, характеристиках и особенностях венцов.

Типы, конструкция и характеристики венца маховика

Прежде всего следует заметить, что сегодня используются маховики двух типов — со съемным и несъемным венцом. Наибольшее распространение имеют маховики со съемным зубчатым венцом — эти детали более просты и надежны в работе, они обладают высокой ремонтопригодностью и позволяют экономить на производстве и ремонте автомобилей. Маховики с несъемными венцами здесь мы рассматривать не будем.

Конструктивно все венцы очень просты: это стальной обод, на наружной поверхности которого выточены зубцы для зацепления с шестерней стартера. Венец изготавливается из различных сортов стали, он жестко монтируется на маховик и при необходимости может быть заменен.

Венец маховика с болтовым креплением
Венец маховика с болтовым креплением
Запрессовываемый венец маховика
Запрессовываемый венец маховика

Венец может монтироваться на маховик двумя способами:

  • Запрессовка без дополнительного крепежа;
  • Болтовое соединение с маховиком.

В первом случае маховик представляет собой обод с гладкой внутренней поверхностью, который напрессовывается маховик, а связь между деталями обеспечивают силы трения. Перед напрессовыванием венец нагревается, а после посадки на маховик охлаждается и сжимается, чем обеспечивается максимально плотная посадка детали. Обычно такое устройство имеют зубчатые ободья маховиков небольших по объему двигателей (легковых и некоторых грузовых авто), при пуске которых создаются относительно небольшие силы. В таких двигателях зубья венцов подвержены небольшому износу, поэтому данные детали могут нормально работать вплоть до выработки ресурса силового агрегата.

Во втором случае на внутренней поверхности венца предусмотрен фланец с рядом отверстий для болтов, посредством которых деталь монтируется на маховик. Наиболее часто такие венцы используются на мощных двигателях, при запуске которых зубатая передача подвергается значительным нагрузкам. Болтовое соединение позволяет без труда заменить изношенный венец, не прибегая к специальному инструменту или приспособлениям.

Венцы маховика имеют три основные характеристики:

  • Диаметр;
  • Число зубьев Z;
  • Модуль зацепления (модуль зубьев, модуль колеса) m.

Диаметр и количество зубьев венца лежат в очень широких пределах, данные характеристики могут отличаться даже для двигателей одной модели, но с различными типами стартеров. Обычно число зубьев лежит в пределах 113 — 145 штук, а диаметр венцов — от 250 мм на двигателях легковых автомобилей до 500 мм и более на мощных дизелях.

Модуль зацепления — это отношение диаметра делительной окружности к числу зубцов венца. Делительная окружность — условная окружность, которая делит зубцы шестерни на две части (ножку и головку), она пролегает примерно на середине высоты зубьев. Значение модуля зацепления зубчатых венцов маховиков лежит в пределах от 2 до 4,25 с шагом 0,25. Модуль зацепления является наиболее важной характеристикой при подборе венца и шестерни стартера — эти детали должны иметь одинаковое значение m, в противном случае их зубцы не будут совпадать, что приведет к интенсивному износу деталей, либо зубчатая передача вовсе не будет работать.

Читайте так же:
Как снять джинсы девушке

Как правило, основные характеристики венцов (модуль зацепления и количество зубцов) указывается производителем, данные числа могут наноситься непосредственно на венец. Все характеристики необходимо учитывать при выборе венцов.

Вопросы выбора и замены венца маховика

Демонтаж напрессованного зубчатого венца

Демонтаж напрессованного зубчатого венца

В процессе эксплуатации двигателя зубцы венца подвергаются интенсивному износу, который может усиливаться при некорректной работе стартера (например, если бендикс не сразу отводит шестерню от венца при пуске двигателя или неправильно позиционирует шестерню относительно венца). Поэтому с течением времени зубцы венца стачиваются и выкрашиваются, что приводит к ухудшению запуска двигателя или даже к невозможности выполнить его с помощью стартера. При износе зубцов венец необходимо перевернуть или заменить на новый.

Зубцы венца изнашиваются только с наружного верхнего угла, а обращенная к маховику сторона зубцов остается нетронутой. Поэтому при достижении критического износа венец можно снять, перевернуть, и установить целой стороной зубцов наружу. При замене необходимо соблюдать правильность установки обода, чтобы не сбить балансировку маховика. Сделать это помогает специальная метка на венце и маховике. При повторном износе венец просто меняется на новый.

На замену нужно выбирать зубчатый обод маховика с теми же характеристиками, что имела старая деталь. Особое внимание необходимо уделять модулю зацепления m — эта характеристика должна иметь то же значение, что и у старого венца. Если же вместе с венцом маховика меняется и шестерня стартера, то обе детали должны иметь одинаковый модуль зацепления. То есть, при ремонте вполне допускается использование шестерни и венца с другим количеством зубцов, но при этом их mдолжен иметь одно значение.

Замена венца производится на демонтированном маховике в соответствии с инструкцией по ремонту данного конкретного автомобиля. Как правило, напрессованные венцы можно снимать и устанавливать только после нагрева — деталь при нагреве расширяется и может быть снята или установлена на свое посадочное место. После замены может потребоваться балансировка маховика, эту операцию необходимо выполнять на специальном стенде. В дальнейшем венец не нуждается в специальном обслуживании.

При правильном выборе и замене зубчатого венца маховика двигатель будет уверенно запускаться, а зубчатая передача будет подвергаться минимальному износу.

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

Казалось бы, классический маховик, представляющий собой круглую болванку с зубчатым венцом на внешней части, закрепленный на заднем конце коленчатого вала, вполне исправно выполнял свою функцию. Вернее, функции. Во-первых, через шестерню стартера, входящую в зацепление с зубчатым венцом маховика, он проворачивает коленчатый вал при запуске двигателя. Во-вторых, обладая большим весом, а значит, и высоким моментом инерции, маховик помогает поршням двигателя продолжить движение из так называемых мертвых точек. И, таким образом, нивелирует неравномерность вращения коленчатого вала. На плоскости маховика также монтируется ведущий диск сцепления. Вроде бы и двигатель запустил, и комфорта добавил… Чего же еще от него требовать? На самом деле экологические требования, предъявляемые сегодня к транспортным средствам, потребовали компромисса. Мощность нынешних двигателей постоянно увеличивается, но при этом, исходя из тех самых требований, работать они должны в режиме обедненной смеси. Возникающая в этом случае неравномерная работа четырехтактного двигателя ведет к тому, что в трансмиссию «транслируются» высокочастотные крутильные колебания. В случае с обычным маховиком и классическим механизмом сцепления гасить эти колебания предстояло демпферам ведомого диска. Но для двигателей с высоким крутящим моментом, «зажатых» жесткими экологическими требованиями, такого гасителя крутильных колебаний оказалось недостаточно. А значит, в конструкции трансмиссии потребовался дополнительный демпфер, самое удобное место для которого нашлось в конструкции маховика. Первые двухмассовые маховики появились в середине 1990‑х на дизельных моторах, а сейчас ими оснащаются большинство двигателей. Причем с двухмассовыми маховиками охотно «сотрудничают» все типы коробок передач: и «механика», и АКП, и вариаторы.

Читайте так же:
Hugo boss джинсы как отличить от подделки

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

Модульная конструкция ZF, включающая двухмассовый маховик и узел сцепления.

КАК ОН УСТРОЕН

Двухмассовый маховик состоит из двух корпусов. Первый — тот самый классический маховик с зубчатым венцом, закрепленный на коленчатом валу. Второй корпус, опирающийся на подшипник скольжения, соединен с механизмом сцепления, если в трансмиссии механическая КП, или с гидротрансформатором, если автомобиль оснащен АКП. Внутри корпусов, допускающих свободное относительно друг друга смещение, расположены пакеты пружин, разделенные пластмасовыми сепараторами, а пространство между корпусами заполнено консистентной смазкой. Каждый пакет может содержать до трех пружин разной жесткости, а сепараторы, во-первых, не позволяют пакетам пружин при работе блокироваться, сцепляясь друг с другом, во-вторых, служат своеобразными направляющими, позволяющими пружинам свободно перемещаться в рабочем режиме по окружности внутри маховика.

В отличие от классического «незыблемого» маховика, современная двухмассовая конструкция продолжает совершенствоваться. К примеру, в арсенале продукции Sachs есть двухконтурные пружинные модули — в этом случае блоки пружин расположены не только по внутреннему радиусу, но находятся и в средней части системы, что повышает уровень демпфирования.

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

A — корпус маховика, закрепленный на коленчатом валу. B — корпус маховика, соединенный с механизмом сцепления или, при наличии АКП, с гидротрансформатором. С — пакет жестких пружин. D — пакет мягких пружин. E — планетарная шестерня. F — сепаратор, разделяющий пакеты пружин.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Начнем с запуска двигателя, режима, вызывающего наибольшие нагрузки, так как трансмиссия в этот момент находится в состоянии покоя. Шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом корпуса, закрепленного на коленчатом валу, но крутящий момент к механизму сцепления передается только после того, как сработает связующее звено двух корпусов — демпфирующий пружинный блок. Пакеты пружин работают ступенчато: сначала сжимаются пружины с витками меньшего диаметра, а при недостаточном демпфировании в работу включаются жесткие пружины. И только после того, как пакеты пружин погасили резонансные колебания, крутящий момент от двигателя передается на коробку передач. Подобным образом двухмассовый маховик работает и при выключении двигателя. Начало движения также не обещает двухмассовому маховику легкой жизни — до перехода на прямую передачу крутильные колебания, передающиеся от двигателя, будут только возрастать. При этом двухмассовый маховик частично нивелирует ошибки водителя, связанные с несвоевременным переключением передач (если автомобиль снабжен МКП), обеспечивая достаточно комфортную, без существенных рывков работу трансмиссии. Понятно, что чем больше свободы обеспечивает двум корпусам, перемещающимся относительно друг друга, пружинный модуль, тем выше эффективность работы двухмассового маховика. Если конструкция с обычным маховиком позволяла демпферным пружинам ведомого диска сцепления гасить колебания не более чем на 15°, то первые двухмассовые маховики позволили увеличить этот диапазон до 25°. А последние разработки ZF обеспечивают перемещение второго корпуса относительно первого на 75° от центрального положения.

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

ШУМИТ? ПОМЕНЯЕМ!

Замена двухмассового маховика штука недешевая, так как помимо стоимости самой детали требуется демонтаж и маховика, и узла сцепления. И спешить с этой операцией не следует. Для начала нужно определить причину возможной неисправности, одним из симптомов которой может стать нехарактерный шум при пуске двигателя, не пропадающий и при движении. Разрушающее влияние на двухмассовый маховик может оказать целый «букет» причин. Во-первых, это проблемы, возникающие при запуске двигателя, когда стартеру приходится длительное время безрезультатно вращать маховик. В этом случае есть смысл обратить внимание на исправность электрической составляющей: аккумуляторную батарею (с обязательной проверкой чистоты клемм), стартер и т. п. Вторая причина, негативно влияющая на работоспособность маховика, — это состояние самого двигателя. Неритмичная работа форсунок, сбои в блоке управления двигателем — все это вызывает повышенные вибрации, негативно сказывающиеся на состоянии маховика. Буксировка тяжелого прицепа на большие расстояния, преодоление препятствий, связанное с пробуксовкой колес, все, что связано с разнопеременными нагрузками, «здоровья» двухмассовому маховику не добавляет. Отдельная история — это чип-тюнинг. Добавив мотору пару-тройку десятков лошадиных сил и повысив максимальный крутящий момент, мы однозначно снижаем ресурс маховика. Из всего вышесказанного может сложиться мнение, что двухмассовый маховик — штука весьма ненадежная. Отнюдь нет, но бережного отношения к себе требует. Кроме того, инженеры компании ZF выводят на рынок все новые и новые разработки, адаптируя это компонент с учетом новых решений в конструкции автомобиля. Например, это двухмассовый маховик со своеобразным динамическим тормозом для автомобилей с режимом Stop & Go. При выключении двигателя корпуса маховика фиксируют свое положение относительно друг друга, а при пуске двигателя продолжают движение из этого положения. И о ресурсе. Двухмассовому маховику вполне по силам отработать и более 150 тысяч км. Это, как правило, больше, чем интервал для замены сцепления. Но специалисты ZF рекомендуют менять маховик одновременно со сцеплением, что в последующем избавит от еще одной операции по демонтажу. Кроме того, уже сегодня концерн ZF для ряда автомобилей предлагает модульную конструкцию, включающую двухмассовый маховик и узел сцепления.

Читайте так же:
Как подворачивать джинсы девушкам с помощью резинки

Маховик в автомобиле

Есть в конструкции каждого современного автомобиля деталь, которая, несмотря на кажущуюся простоту, играет критически важную роль в работе силовой установки и всего ТС в целом.

  1. Назначение и принцип работы маховика
  2. Разновидности маховиков
    • Одномассовые
    • Двухмассовые
    • Облегченные
  3. Неполадки и способы их устранения
  4. Заключение

Речь идет о маховике, внешне похожем на обычный диск, обладающий, правда, внушительным весом. Что такое маховик, каково его предназначение, а также каковы признаки неисправности этого элемента конструкции – об этом пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.

Назначение и принцип работы маховика

Маховик двигателя – это литой, отлично сбалансированный тяжелый диск, выполненный из чугуна и имеющий на кромке стальные зубья, которые предназначены для сцепления со стартером. Называются они венцом маховика или зубчатым венцом.

Деталь, ставшая темой этой статьи, служит для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. В том случае, если КПП механическая, на маховике находится корзина сцепления, а если речь идет об авто с «автоматом», на нем крепится гидротрансформатор.

Маховик в автомобиле

Как уже говорилось выше, маховик – деталь крупная, непосредственное влияние на ее точный вес оказывает мощность движка и число цилиндров. Данный элемент конструкции призван накоплять энергию, поступающую от коленвала, и создавать при этом требуемую инерцию.

Из 4-хтактов двигателя внутреннего сгорания полезное действие, то есть рабочий ход, выполняет лишь один. Все остальные такты выполняются по инерции, а для этого как раз необходим маховик, который крепится на конце коленчатого вала.

Опишем роль маховика конкретнее:

  • Плавная работа силовой установки.
  • Передача крутящего момента.
  • Нормальное функционирование сцепления.
  • Запуск мотора. Для этого надо, чтобы крутящий момент передался на упомянутый нами выше зубчатый венец.

Принцип работы этой детали предельно прост. Создаваемый коленвалом крутящий момент поступает на первичный диск, а он приводит к отклонению находящейся внутри пружины.

Когда сжатие достигло требуемого показателя, крутящий момент поступает на второй диск. Продуманная конструкция подавляет значительные колебания от силового агрегата и тем самым заметно снижает нагрузку на трансмиссию.

Разновидности маховиков

Сейчас используется 3 вида комплектующих:

  • сплошной;
  • облегченный;
  • двухмассовый.
Читайте так же:
Фрэнки бридж кто это

Согласно другой классификации, детали подразделяют на два вида – одно- и двухмассовые. Поговорим о них более подробно.

Одномассовые

Одномассовый маховик представляет собой цельнолитое изделие, характеризующееся простотой конструкции. Оно получило наиболее широкое распространение благодаря высокой надежности и доступности с финансовой точки зрения.

Центральную часть детали занимает диск размером около 30-40 см, посередине находится отверстие – посадочное место для монтажа. Это посадочное место выполнено в виде ступицы с крупным отверстием по центру и более мелкими по всей окружности для максимально надежной фиксации с помощью болтов.

На наружной стороне предусмотрено место для монтажа сцепления и т.н. контактная кольцевая площадка. Внешняя сторона окружности – это множество стальных зубцов, полученных методом прессования.

Именно одномассовые маховики используются в автомобилях чаще всего по причине их дешевизны, однако значительным недостатком этих моделей является неспособность в должной мере погасить крутильные колебания.

Двухмассовые

Этот вид маховиков используется в автомобилях, оснащенных мощными моторами. С конструкционной точки зрения они представляют собой два диска, расположенных в одном корпусе и приходящих в зацепление посредством демпфирующей системы.

Двухмассовый маховик еще называют демпферным, т.к. между дисками, соединенными подшипником, находится пружинная система, наличие которой исключило необходимость привлечения демпфирующего устройства на том диске сцепления, который является ведомым. Передача крутящего момента происходит с небольшой задержкой, что позволяет минимизировать толчки и вибрации.

По сравнению с одномассовыми у двухмассовых маховиков есть целый ряд плюсов:

  • подавление колебаний и толчков;
  • обеспечивают более удобное и легкое переключение передач;
  • продлевают срок службы синхронизаторов и уменьшают износ трансмиссии;
  • способствуют экономии топлива.

Что касается недостатков двухмассовых маховиков, то они сводятся к более высокой цене и определенным сложностям в процессе обслуживания. Также эти детали не любят езды на низких оборотах двигателя и боятся перегрева.

Облегченные

Как правило, такие варианты устанавливают во время проведения тюнинга авто. Они отличаются небольшим весом, который способствует повышению производительности мотора и снижению инерции.

Машина становится динамичнее, чутко отзывается на педаль акселератора, но важно помнить о том, что использование такого маховика возможно лишь с учетом показателей мотора, а ставить его следует в комплексе с другими работами по совершенствованию технических показателей силовой установки.

В числе неоспоримых достоинств подобной конструкции следует упомянуть устранение проблемы неравномерного вращения коленвала на минимальных оборотах, способность сделать силовую установку меньшей в плане объема и легче без малейшего ущерба ее мощности.

Неполадки и способы их устранения

Деталь, которой посвящен наш сегодняшний разговор, испытывает серьезные нагрузки, поэтому со временем она приходит в негодность и деформируется. В одномассовых моделях чаще всего из строя выходит венец, который в процессе продолжительной эксплуатации попросту разрушается.

Неисправности маховика

Отвечая на вопрос о том, как снять маховик, отметим, что делается это механическим способом, а вот когда нужно установить новую деталь, ее нагревают, заменив при этом не только комплектующую, но и болты-фиксаторы.

В том случае, если на поверхности появились трещины, или же разломался сам диск, выполнить ремонт маховика невозможно – его придется полностью заменить.

Наиболее распространенными признаками неисправности одномассового диска являются:

  • проблемы с работой сцепления;
  • двигатель запускается с трудом и не с первого раза;
  • во время езды наблюдаются сильные вибрации, шумы и прочие посторонние звуки.

Двухмассовые модели характеризуются поломками, устранить которые будет куда сложнее. Речь идет о выходе из строя либо полном разрушении пружин, об износе подшипников и прочих деталей, часто подвергаемых трению.

О том, что этот элемент конструкции пришел в негодность, свидетельствуют вибрации в момент запуска двигателя (появляются толчки, которые передаются на КПП и отчетливо ощущаются, если положить ладонь на рычаг).

Когда мотор работает на холостых, появляется стук, при разгоне ощущаются вибрации, а при переключении скоростей – толчки. Теоретически двухмассовый маховик поддается ремонту, но в реальности его чаще всего меняют.

Читайте так же:
Водолазка американка с чем носить

Заключение

Как следует из всего, изложенного выше, можно сделать вывод о том, что маховик – это важнейшая деталь силовой установки и трансмиссии, от которой напрямую зависит работоспособность транспортного средства, а также комфорт и безопасность езды.

Маховик двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип действия

Маховик является важной деталью автомобильного двигателя, которая предназначена для выполнения таких сложных задач, как:

  • Осуществления своевременного запуска двигателя автомобиля, путем передачи вращательных движений от стартера на коленчатый вал.
  • Обеспечения крутящего момента от двигателя автомобиля к коробке передач (КПП).
  • Снижение вибрационных шумов двигателя (уменьшение неравномерных движений вала).

Принцип действия маховика двигателя

Маховик закреплен с торцевой части коленвала, непосредственно у заднего подшипника коренного типа. Коренной подшипник не только удерживает маховик в одном положении, но и снижает его рабочие нагрузки.

Принцип действия самого маховика заключается в снижении вибрации при вращательном моменте коленчатого вала. При интенсивной работе двигателя на такте движения идет накопление энергии, которая передается коленвалу. В других рабочих тактах происходит обратный процесс – сброс энергии.

Маховик позволяет аккумулировать энергию, обеспечивая равномерное движение коленчатого вала от одного такта к другому.

Как устроен маховик и основные его виды

Как уже было сказано ранее, маховик – важная деталь автомобильного двигателя, относительно небольшой, но весьма увесистый диск, диаметр которого может составить 30-40 см. Торец маховика имеет зубчатые края, что позволяет ему соединяться со стартерным валом для передачи вращательной энергии коленвалу двигателя.

Виды маховиков

По типу конструкции маховики двигателя могут быть двухмассовыми, сплошными и облегченными. Наиболее распространенным и широко используемым является сплошной маховик. Мы рассмотрим каждый из этих видов.

Двухмассовый маховик (демпферный)

Это часто используемый вид маховика в современном автомобильном двигателе. Двухмассовый маховик – устройство, состоящее из двух дисков, соединенных специальным пружинно-демпферным устройством. Основными элементами двухмассового маховика являются: маховик, подшипник, пружина-дуга с наружными демпфером, нажимная пружина с внутренним демпфером и приводная пластина.

Подобное устройство выполняет ряд важных функций и задач:

  • принимает на себя все избыточные вибрации коленвала;
  • защищает трансмиссию от лишних вращательных движений и перегруза;
  • уменьшает возможный износ синхронизирующих элементов;
  • обеспечивает плавное переключение передач;
  • позволяет экономить расход топлива в двигателе.

Однако чрезмерно интенсивна работа такого вида маховика в конечном итоге может привести к быстрому износу пружинно-демпферного механизма или выходу из строя отдельных его элементов, например, пружины.

Такой вид маховика является более эффективным для использования в автомобильных двигателях современного образца. Сплошной маховик – тяжеловесный чугунный диск, диаметр которого составляет 35-40 см. На внешней поверхности маховика находится стальной венец с зубьями, который обеспечивает движение коленчатого вала при запуске стартера. Одна сторона маховика оснащена ступицей, при помощи которой маховик соединяется с фланцем коленвала, противоположная сторона работает как диск сцепления.

Данный вид маховика часто используют для проведения тюнинга двигателя автомобиля. Облегченный маховик — диск, на который надевается предварительно разогретое зубчатое колесо, после остывания которого, маховик приобретает вид шестерни.

Облегченный маховик имеет небольшую массу, в среднем в полтора раза меньше, чем у обычного маховика. Облегченный маховик позволяет автомобильному двигателю достигать максимальных рабочих оборотов, увеличивать мощность на 5-7 %, улучшать разгонную динамику автомобиля.

Маховик облегченного типа изготавливается из износостойкого металла, который способен выдерживать чрезмерные нагрузки при работе двигателя, при этом работать быстро, бесшумно и эффективно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector