In elke verbrandingsmotor met zuigers kun je een groot deel van het krukmechanisme en andere gerelateerde systemen vinden: het vliegwiel.Lees in dit artikel alles over vliegwielen, hun bestaande typen, ontwerp en werkingsprincipe, evenals de selectie, reparatie en vervanging van deze onderdelen.
De rol en plaats van het vliegwiel in de motor
Vliegwiel (vliegwiel) - assemblage van het krukmechanisme (KShM), het lanceersysteem van de koppeling en de zuigermotor met interne verbrandingsmotor;Op de schacht van de krukas bevindt zich een metalen schijf met een grote massa en een ringtandwiel, dat zorgt voor een stabiele werking van de motor vanwege de accumulatie en daaropvolgende terugkeer van kinetische energie.
De werking van verbrandingsmotoren met zuigers is ongelijkmatig: in elk van de cilinders worden vier slagen gemaakt in twee omwentelingen van de as, en bij elke slag is de snelheid van de zuiger anders.Om de ongelijkmatige rotatie van de krukas te elimineren, worden dezelfde slagen in verschillende cilinders in de tijd uit elkaar geplaatst en wordt een extra eenheid in de KShM geïntroduceerd: een vliegwiel gemaakt in de vorm van een massief metalen wiel dat aan de achterkant van de krukas is bevestigd.
Het vliegwiel lost verschillende belangrijke taken op:
● Garanderen van de uniformiteit van de hoeksnelheid van de krukas;
● Zorgen voor het verwijderen van zuigers uit dode punten;
● Overdracht van koppel van de krukas naar het koppelingsmechanisme en vervolgens naar de versnellingsbak;
● Overdracht van koppel van het starttandwiel naar de krukas bij het starten van de aandrijfeenheid;
● Enkele soorten onderdelen zijn het dempen van torsietrillingen en trillingen, het ontkoppelen van de KShM en de overbrenging van het voertuig.
Dit onderdeel accumuleert, vanwege zijn aanzienlijke massa, de kinetische energie die wordt verkregen tijdens de werkslag en geeft deze aan de krukas tijdens de resterende drie slagen - dit zorgt voor zowel de uitlijning als de stabiliteit van de hoeksnelheid van de krukas, en het terugtrekken van de zuigers van TDC en TDC (vanwege de opkomende traagheidskrachten).Het is ook via het vliegwiel dat de motor communiceert met de transmissie van de auto en de overdracht van koppel van de versnelling van de elektrische starter naar de krukas wanneer de motor wordt gestart.Het vliegwiel is van cruciaal belang voor de normale werking van het voertuig, dus als het defect raakt, is het noodzakelijk om zo snel mogelijk reparaties of volledige vervangingen uit te voeren.Maar voordat u met reparatiewerkzaamheden begint, moet u de bestaande typen, ontwerpen en kenmerken van de vliegwielen van moderne verbrandingsmotoren begrijpen.
Vliegwielsamenstel met motorkrukas
Typen en structuur van vliegwielen
Bij moderne motoren worden vliegwielen van verschillende ontwerpen gebruikt, maar drie soorten van deze onderdelen zijn het meest wijdverspreid:
● Stevig;
● Lichtgewicht;
● Demper (of dubbele massa).
Het eenvoudigste apparaat heeft solide vliegwielen, die worden gebruikt op de meeste verbrandingsmotoren met zuigers - van kleine auto's tot de krachtigste industriële, diesel- en scheepsmotoren.De basis van het ontwerp is een gietijzeren of stalen schijf met een diameter van 30-40 cm of meer, in het midden waarvan zich een zitting bevindt voor installatie op de krukasschacht en een kroon op de omtrek wordt gedrukt.De zitting voor de krukas is meestal gemaakt in de vorm van een verlengstuk (naaf), in het midden waarvan zich een gat met een grote diameter bevindt, en rond de omtrek zijn er 4-12 of meer gaten voor bouten, waardoor het vliegwiel is bevestigd op de flens van de asschacht.Op het buitenoppervlak van het vliegwiel bevindt zich een plaats voor het installeren van de koppeling en er is een ringvormig contactkussen voor de door de koppeling aangedreven schijf gevormd.Aan de omtrek van het vliegwiel is een stalen ringtandwiel ingedrukt, waardoor bij het starten het koppel van het starttandwiel naar de krukas wordt overgebracht.
Normaal gesproken wordt het vliegwiel tijdens de productie uitgebalanceerd om slingeringen tijdens het draaien van de motor te voorkomen.Bij het balanceren op verschillende plaatsen van het vliegwiel wordt overtollig metaal verwijderd (boren) en voor het balanceren in een bepaalde positie worden de koppeling en andere onderdelen (indien aanwezig) geïnstalleerd.In de toekomst mag de oriëntatie van het vliegwiel en de koppeling niet veranderen, anders ontstaat er een onbalans die gevaarlijk is voor de krukas en de hele motor.
Lichtgewicht vliegwielen hebben een soortgelijk ontwerp, maar er worden ramen in verschillende vormen en maten in gemaakt om het gewicht te verminderen.Het bemonsteren van het metaal van het vliegwiel om het gewicht ervan te verminderen, wordt meestal uitgevoerd met het doel de motor af te stemmen en te stimuleren.De installatie van een dergelijk vliegwiel vermindert enigszins de stabiliteit van de krachtbron in transiënte modi, maar zorgt voor een snelle set maximale snelheden en heeft in het algemeen een positief effect op de vermogenskarakteristieken.De installatie van een lichtgewicht vliegwiel kan echter alleen parallel worden uitgevoerd met de uitvoering van andere werkzaamheden aan het tunen / boosten van de motor.
Vliegwielen met dubbele massa hebben een veel complexer ontwerp: ze omvatten torsietrillingsdempers en dempers die qua ontwerp en werkingsprincipe verschillen.In het eenvoudigste geval bestaat deze eenheid uit twee schijven (slave en master), waartussen zich een torsietrillingsdemper bevindt - een of meer boogvormige (in een ring gerold of gebogen door een boog) gedraaide veren.In complexere ontwerpen bevinden zich een aantal tandwielen tussen de schijven, die fungeren als een planetaire transmissie, en het aantal veren kan een tiental of meer bereiken.Het vliegwiel met dubbele massa is, net als het conventionele vliegwiel, op de krukas gemonteerd en houdt de koppeling vast.
Lichtgewicht vliegwielft
Ontwerp met dubbelmassavliegwiel
Het dempervliegwiel werkt vrij eenvoudig.De aandrijfschijf is rechtstreeks verbonden met de krukasflens en ontvangt er koppel van, evenals alle trillingen, trillingen en schokken die optreden in voorbijgaande omstandigheden.Het koppel van de aandrijfschijf naar de slaaf wordt overgebracht via veren, maar vanwege hun elasticiteit absorberen ze een aanzienlijk deel van de trillingen, schokken en trillingen, dat wil zeggen dat ze de functies van een demper vervullen.Door deze ontkoppeling roteren de aangedreven schijf, evenals de daaraan gekoppelde koppeling en transmissie, gelijkmatiger, zonder trillingen en trillingen.
Momenteel worden vliegwielen met dubbele massa, ondanks hun complexe ontwerp en relatief hoge kosten, steeds vaker geïnstalleerd op de motoren van auto's en vrachtwagens.De groeiende populariteit van deze onderdelen is te danken aan hun betere werkkwaliteit en bescherming van de transmissie tegen negatieve invloeden van de krachtbron.Vliegwielen met een solide constructie worden vanwege hun prijs, betrouwbaarheid en eenvoud echter op grote schaal gebruikt op budgetauto's, de meeste tractoren, vrachtwagens en andere uitrusting.
Vliegwielselectie, vervanging en onderhoudsproblemen
Tijdens de werking van de motor wordt het vliegwiel onderworpen aan aanzienlijke mechanische belastingen, dus na verloop van tijd treden er allerlei storingen in op: scheuren, slijtage van het contactoppervlak met de door de koppeling aangedreven schijf, slijtage en breuk van de kroontanden, vervormingen en zelfs volledige vernietiging (gietijzeren onderdelen zijn hieraan onderworpen).Defecten aan het vliegwiel manifesteren zich door een toename van het trillingsniveau en geluid tijdens het draaien van de motor, verslechtering van de koppeling, verslechtering of onvermogen om de motor te starten met een starter (als gevolg van slijtage van het ringtandwiel), enz.
Meestal is de oorzaak van het probleem bij vliegwielen met een massieve structuur het ringtandwiel, evenals scheuren en defecten aan de schijf zelf.In de normale staat van het vliegwiel kan de kroon worden vervangen, een onderdeel van hetzelfde type en model dat er eerder stond dient ter vervanging te worden meegenomen.Indien nodig kunt u een kroon met een ander aantal tanden gebruiken, maar een dergelijke vervanging is niet altijd mogelijk.Het strikt demonteren van de kroon gebeurt meestal mechanisch - door hamerslagen door een beitel of ander gereedschap.De installatie van een nieuwe kroon wordt uitgevoerd met verwarming - door thermische uitzetting valt het onderdeel gemakkelijk op zijn plaats en na afkoeling wordt het stevig op het vliegwiel bevestigd.
Bij dempervliegwielen komen vaak complexere storingen voor: breuk of volledige vernietiging van boogveren, slijtage van lagers, slijtage van wrijvende delen van schijven, enz. In de meeste gevallen kan het vliegwiel met dubbele massa niet worden gerepareerd, maar wordt het tijdens de montage vervangen .In sommige situaties is het mogelijk om de kroon en lagers te vervangen, maar het is beter om deze werkzaamheden aan specialisten toe te vertrouwen.De diagnose van het dempervliegwiel wordt zowel op de motor als op het verwijderde onderdeel uitgevoerd.Allereerst wordt de doorbuigingshoek van het aangedreven vliegwiel en de speling gecontroleerd, als de hoek te groot is of juist het vliegwiel vastloopt, moet het onderdeel worden vervangen.
Alle diagnosewerkzaamheden en vervanging van het vliegwiel moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met de instructies voor reparatie en onderhoud van het voertuig.Om toegang te krijgen tot het onderdeel is het in de meeste gevallen noodzakelijk om de versnellingsbak en de koppeling te demonteren, wat gepaard gaat met extra tijd en moeite.Bij het installeren van een nieuw vliegwiel is het noodzakelijk om de richting van de koppeling te observeren en om bepaalde soorten bevestigingsmiddelen en, indien nodig, soorten smeermiddelen te gebruiken.Als het vliegwiel correct wordt geselecteerd en vervangen, zullen de motor en de transmissie betrouwbaar werken en vol vertrouwen hun functies uitvoeren.
Posttijd: 13 juli 2023