Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец
Обновлено: 19.05.2024
Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мёртвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховик центрируется в строго определённом положении с помощью штифтов или болтов которыми он крепится к фланцу.
На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при запуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют верхнюю мёртвую точку (В. М. Т. ) поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей) .
я понемаю для чего . двигателя перебераю ненапрягаясь . диплом получить решил доучится пятый курс нехрена непомню теорию.
Дима я тоже раньше так думал ,а когда занялся ховеркрафтами ,всю теорию еще раз перелистал ,даже не раз СОВРАЛ:) УЧись , Если не можеш правильно сформулировать что то ,значет до конца ето чтото тъ непонимаеш . К тому же в работе правильно, и с терминами общаясь , и зная практику ,деньги заработать легче ,согласись депутатъ не зря красиво говорят
само собой! Оракул (60278) ща поясню-коленвал вращается,скажем,рывками-при каждой вспышке получает толчок,а что бы выравнять эти толчок и нужен маховик. так же нужен маховик и в других механизмах-например-пилорама,для распиловки леса,приводится в движение эл.мотором. как только пила входит в бревно,самый начальный момент-требуется большее усилие от мотор,вот тут и срабатывает маховик,за счет своей тяжести и силы инерции,он снимает нагрузку на двигатель при входе пил в древесину.. маховик -за счет инерции и своей массы уравновешивает обороты и тем самым снимает нагрузку механизма на котором он установлен. если и сейчас тебя не поймут,значит тупые,ты так и скажи им.
Маховик (Маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.
Также маховиком называют регулировочное колесо, похожее по форме.
Предназначен маховик для накапливания кинетической энергии. С помощью неё он выводит поршни из мертвых точек и создает равномерность вращения коленчатого вала. Его отливают из чугуна. На обод маховика напрессовывают зубчатый венец (изготовленный из стали) , который вращается вместе с маховиком и используется при пуске двигателя от шестерни стартера. Габариты маховика определяют допустимыми отклонениями от номинальной частоты вращения кинетической энергии, которую маховик должен отдать машине в заданное время. Энергия, которая аккумулируется маховиком, соответствует пропорциям его массе и квадрату скорости ее вращения.
массивный диск, прикручивается на коленвал, и служит для выведения вала из мертвых точек с помощью силы инерции
Венец маховика: назначение, конструкция, изготовление
В состав многих современных двигателей входит маховик – массивное колесо из металла с зубчатым ободом. За счет большой массы маховик накапливает кинетическую энергию вращательного движения, которую затем передает коленвалу двигателя. За передачу крутящего момента от стартера к коленчатому валу отвечает насаженный на маховик зубчатый венец – рассмотрим подробнее этот элемент.
Назначение зубчатого венца
Зубчатый венец, или обод – важнейший элемент маховика поршневых ДВС. Деталь представляет собой кольцо большого диаметра с зубьями, обеспечивающими зацепление диска с шестерней стартера. Именно благодаря зубчатому ободу маховик передает крутящий момент от системы пуска двигателя к КШМ. При помощи зубчатого венца маховик накапливает кинетическую энергию во время работы двигателя, а после выключения системы обод выступает дополнительной массой металлического диска.
Несмотря на простоту конструктивного исполнения, обод маховика играет значительную роль в работе системы ДВС, а потому изготовление зубчатого венца следует доверять только надежным и квалифицированным специалистам.
Особенности зубчатых венцов маховика
В промышленности широко применяются маховики двух типов – со съемным и несъемным зубчатым ободом. Наиболее востребованы маховики со съемным венцом – такая конструкция отличается большей простотой и надежностью, она ремонтопригодна и экономически выгодна. Именно для таких маховиков можно отдельно изготовить зубчатые венцы.
Конструкции всех венцов достаточно схожи и отличаются простотой: деталь представляет собой стальной обод с наружной зубчатой поверхностью, предназначенной для зацепления с зубьями шестерни. Благодаря такому исполнению венец напоминает зубчатую рейку, согнутую в кольцо. Съемный венец маховика в зависимости от условий эксплуатации изготавливается из различных марок стали, он жестко фиксируется на диске, в случае износа может быть отремонтирован или заменен на новый.
Монтаж зубчатого обода на маховик выполняется двумя способами:
- соединение посредством болтов – оптимально для мощных двигателей;
- напрессовка без вспомогательных крепежных элементов – подходит для небольших объемов двигателей, работающих на средней и малой мощности.
В зависимости от способа крепления внутренняя поверхность обода может быть гладкой (связь между венцом и маховиком обеспечивается силой трения) или предусматривать фланец с болтовыми отверстиями.
Когда требуется отремонтировать и заменить зубчатый венец
При интенсивной эксплуатации ДВС зубцы обода сильно изнашиваются, стачиваются и выкрашиваются – это не только ухудшает работу двигателя, но и провоцирует невозможность его запуска. Незначительный износ зубьев венца позволяет продолжить эксплуатацию детали – достаточно перевернуть обод, установив его целой стороной зубцов наружу. При повторном износе зубьев или при серьезном повреждении венца его следует заменить – для этого деталь изготавливается на заказ. Производство по индивидуальному заказу позволяет клиенту в короткий срок получить зубчатый венец маховика с идентичными характеристиками – новая деталь будет иметь аналогичный диаметр, число зубьев и модуль зацепления.
2.5.3. Коленчатый вал и маховик
Коленчатый вал воспринимает передаваемые через шатуны усилия от поршней и преобразует их в вращающий момент на колен чатом валу. На него действуют периодически изменяющиеся силы давления газов, силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма, возникающие крутильные колебания, реакции опор , момент сопротивления вращению со стороны маховика, силы трения в подшипниках.
Поэтому коленчатый вал должен быть прочным, жестким, и зносостойким при относительно малой массе, простым по конструкции и изготовленным с высокой точностью. Кроме того, он должен быть статически уравновешенным и обеспечивать динамическую уравновешенность двигателя.
Основные элементы коленчатого вала двигателя ЯМЗ-236 п о казаны на рис. 2.24. Спереди коленчатого вала устанавливаются шестерня 9 привода механизма газораспределения и шкив 13 привода вентилятора. На фланце 17 хвостовика крепят маховик.
Рис. 2.24. Коленчатый вал двигателя ЯМЗ-236:
1 — передний конец вала (носок); 2 — коренная шейка; 3 — щека; 4 — шатунная шейка; 5 — вкладыш коренного подшипника; 6 — полукольцо упорного подшипника; 7 — маслоотражатель; 8 — противовес, устанавливаемый на щеке коленчатого вала; 9 — шестерня привода механизма газораспределения; 10 — выносной противовес; 11 — болт шкива; 12 — шайба шкива; 13 — шкив привода вентилятора; 14 — гайка крепления противовеса; 15 — замковая шайба; 16 — передний маслоотражатель; 17 — фланец хвостовика
За задним коренным подшипником на хвостовике коленчатого вала некоторых двигателей предусмотрена маслосгонная резьба.
Опорами коленчатого вала являются коренные шейки с подшипниками скольжения, снабженные тонкостенными вкладышами 5. Вкладыши устанавливают в корпус коренной опоры, состоящий из двух частей — верхней, выполненной в перегородке к ар тера, и нижней — крышки 15 (см. рис. 2.16) коренной опоры, которая крепится к картеру болтами 16 крепления крышки подшипника.
Чтобы ограничить осевые перемещения коленчатого вала от усилия работы косозубых шестерен привода газораспределения, включения муфты сцепления и нагрева вала, один из коренных подшипников (задний, передний или средний) выполняют упорным. Для этого вкладыши таких подшипников снабжаются отбортовкой либо устанавливаются дополнительные упорные кольца или полукольца 6 (см. рис. 2.24).
По числу опор коленчатые валы подразделяют на полноопорные (число коренных шеек на одну больше числа шатунных, и они располагаются по обе стороны последних) и неполноопорные (число коренных шеек меньше числа шатунных). Число шатунных шеек в рядном двигателе соответствует числу цилиндров, а в V-образных двигателях их может быть вдвое меньше, поскольку шатуны двух цилиндров опираются на одну шатунную шейку вала (двигатели ЯМ3, КамАЗ и др.).
Противовесы 8, 10 коленчатого вала служат для уравновешивания сил и моментов сил инерции поступательно движущихся масс двигателя, а также разгрузки коренных подшипников от центробежных сил вращающихся масс и уменьшения напряжений изгиба коленчатого вала, создаваемых шатунными шейками. Противовесы могут быть изготовлены как одно целое с щеками или в виде отдельных надежно закрепленных деталей. Для установки и точной фиксации противовесов на поверхности щеки обрабатывают площадку.
Для снижения массы коленчатого вала, а следовательно, и влияния центробежных сил в высокооборотных двигателях шатунные шейки выполняют полыми. Полость используется для центробежной очистки масла, поступающего к шатунным шейкам. Также имеются сверления внутри шеек и щек для подачи масла коренным и шатунным подшипникам.
Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и числа тактов двигателя, требований равномерности рабочего хода и уравновешенности двигателя. На рис. 2.25 приведены схемы кривошипно-шатунного механизма дви гателя.
Рис. 2.25. Схемы кривошипно-шатунного механизма двигателя:
а, б — рядные четырех- и шестицилиндровые двигатели; в, г — V-образные шести- и восьми цилиндровые двигатели; 1—8 — нумерация поршней; 90; 120; 180° — углы развала цилиндров; — ► — направление движения деталей двигателя
Кривошипы валов рядных четырехцилиндровых двигателей (рис. 2.25 а) расположены попарно (соответственно для цилиндров 1 и 4, 2 и 3), симметрично со смещением пар одной относительно другой на 180°. Установлен следующий порядок работы цилиндров таких двигателей: 1—3 —4 —2 или 1—2 —4 — 3. Кривошипы рядных шестицилиндровых двигателей (рис. 2.25, б) также расположены попарно (соответственно для цилиндров 1 и 6, 2 и 5, 3 и 4), симметрично, но с углом между коленами 120°. Установленный в этом случае порядок работы цилиндров: 1—5—3—6 — 2 — 4 или 1—4 —2 —5 —3 — 6. Такое расположение колен обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в отдельных цилиндрах и уравновешивает силы инерции. Коленчатые валы V-образных шести- и восьмицилиндровых двигателей (рис. 2.25, в, г) короче рядных.
Маховик 3 (см. рис. 2.18) обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, облегчает пуск двигателя и выводит поршни из мертвых точек. Изготовленный в виде массивного литого диска маховик крепится болтами на фланце или в торце коленчатого вала. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, с которым при пуске двигателя входит в зацепление шестерня пускового устройства.
В сборе с коленчатым валом маховик должен быть отбалансирован. Балансировка необходима для того, чтобы при их вращении не возникало вибрации и биения от центробежных сил. На обод маховика нанесены метки, определяющие положение поршня в первом цилиндре, т.е. позволяющие установить момент зажигания или момент подачи топлива. На внешнем торце маховика монтируется сцепление.
Для изготовления коленчатых валов используют среднеуглеродистые или легированные стали, а для маховиков — специальный чугун.
Неисправности маховика двигателя автомобиля
Казалось бы такая крупная и надежная деталь двигателя как маховик не ломается. Но нет, сломать ее все-таки можно. В ряде случаев даже достаточно быстро.
Рассмотрим какие неисправности бывают у маховика, от чего они могут приключиться и можно ли их устранить своими силами.
Неисправности маховика
1. Износ зубцов венца маховика.
Износ зубьев венца является одной из причин невозможности запустить двигатель. Стартер попросту крутит вхолостую. Зубцам «бендикса» просто не за что зацепиться. Износ зубцов на маховике двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2105, 2107 (рассматриваемых на нашем сайте) появляется обычно с двух сторон так как коленчатый вал двигателя останавливается в основном в двух положениях.
Потому в случае небольшого износа целесообразно не заменять зубчатый венец на новый, а попросту провернуть его относительно маховика на 90 градусов подставив под «бендикс» стороны с целыми зубцами. Заводской венец может еще послужить, а вот новая деталь может попасться слишком мягкой и выйдет из строя за считанные месяцы.
Либо запилить зубцы, сделав фаски, примерно 1,5Х45°.
Износ зубцов зубчатого венца маховика двигателя автомобиля
Подробно о том как самостоятельно заменить зубчатый венец маховика смотри в статье: «Замена зубчатого венца на маховике двигателя».
2. Проворачивание венца относительно маховика.
Если при замене зубчатого венца он не был в достаточной мере нагрет и забит на маховик молотком, при дальнейшей эксплуатации возможно проворачивание венца относительно маховика во время пуска двигателя. Так как такая «холодная посадка» весьма ненадежна. Признаками этой неисправности будут проблемы с проворачиванием коленчатого вала стартером, сопровождающиеся пугающим скрипом и скрежетом, и изменение цвета поверхности маховика под венцом (т.н. цвет побежалости) от постоянного проскальзывания.
Для ее устранения придется все разбирать и устанавливать новый зубчатый венец, теперь уже нагрев его как следует.
Считается, что обод не должен проворачиваться на своем посадочном месте при крутящем моменте 590 Н.м или сдвигаться в осевом направлении под усилием 3,9 кН (400 кгс).
3. Большая выработка рабочей поверхности маховика.
В месте контакта ведомого диска сцепления с рабочей поверхностью маховика со временем возникает выработка. Это естественный износ. Он происходит годами, на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля. Но, если постоянно «ездить на сцеплении», либо оно постоянно пробуксовывает или когда подклинивает выжимной подшипник, то износ трущихся поверхностей (в том числе и рабочей поверхности маховика) происходит в разы быстрее. Допустимая выработка на рабочей поверхности маховика до 1 мм.
Рабочие поверхности маховика, нажимного и ведущего дисков сцепления при движении автомобиля должны быть плотно прижаты друг к другу и не проскальзывать, обеспечивая плавную и ровную передачу крутящего момента
В качестве ремонта обычно практикуют проточку рабочей поверхности маховика на глубину до 1 мм и одновременную проточку поверхности крепления корзины сцепления на 0,5±1 мм. После проточки по крайним точкам проверяют параллельность поверхностей (допустимая непараллельность 0,1 мм) и биение маховика (допустимое биение на индикаторе 0,1 мм). Но если точить и проверять нечем, то при обнаружении глубокой выработки или трещин, а так же больших царапин маховик следует заменить.
4. Замасливание рабочей поверхности маховика.
Если потек задний сальник коленчатого вала, либо на лючке картера сцепления нет заглушки, а под клапанную крышку подтекает моторное масло или при замене сцепления кто-то хватал масляными руками за рабочие поверхности деталей, то вполне возможно, что произойдет замасливание рабочей поверхности маховика. Как следствие — пробуксовка сцепления, не устранимая ни какой регулировкой.
В такой ситуации придется все разбирать, протирать детали сцепления и маховик уайт-спиритом (ведомый диск даже скорее всего придется заменить).
5. Исчезновение установочной метки на маховике.
Иногда поиск установочной метки на маховике двигателя автомобиля выливается в большую и трудноразрешимую проблему. В идеале, для того чтобы ее найти нужно совместить метку на шкиву распредвала и выступ на задней крышке привода ГРМ. После чего метка на маховике должна быть видна в лючке картера сцепления, напротив шкалы углов опережения зажигания. Если не видна, нужно еще раз провернуть шкив распредвала (на 360 гр) и тогда она будет видна уже наверняка.
Но, в некоторых случаях метка на маховике может быть скрыта слоем грязи или (и) масла, либо съедена коррозией. Обнаружить ее в таком случае поможет только тщательный досмотр. Для поиска необходимо вооружиться фонариком, шлицевой отверткой и тряпкой с растворителем.
По сантиметру поворачиваем маховик за шлицы зубчатого венца отверткой. Тщательно протираем его поверхность тряпкой смоченной растворителем и ищем метку.
Иногда во время ремонта двигателя, маховик устанавливают неправильно. При совмещении других установочных меток метка на маховике оказывается внизу, а не вверху и не видна. Эту особенность так же следует учитывать при ее поиске.
Трудно различимая метка на маховике двигателя 21083 автомобиля ВАЗ 21083, 21093, 21099
Примечания и дополнения
— Если приходится заменить маховик целиком, то балансировка или доработка нового маховика не требуется.
Читайте также: