Маховик | это… Что такое Маховик?

Маховик со сферическими грузами, построенный по чертежам Леонардо да Винчи. Кадр из видео.

Маховик (Маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.

Также маховиком называют регулировочное колесо, похожее по форме.

Содержание 1 Использование 2 Физика 3 История 4 См. также 5 Ссылки 6 Примечания

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса , с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма -значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве , в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика- велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины

где:

• — момент инерции массы относительно оси вращения маховика
• (Омега) — угловая скорость в радианах в секунду

Для простых форм маховика, известны конечные выражения момента инерции

• Для полого цилиндра

  где — масса полого цилиндра; — его радиус; — внутренний радиус цилиндра

• Для тонкостенного цилиндра
• Для сплошного цилиндра

Заменив в формуле для полого цилиндра, угловую скорость — на частоту вращения — по формуле

получим

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.

[1]

Маховик со старой фабрики

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное

[4].

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

В мае 1964 года Гулия Нурбей Владимирович подал заявку на изобретение

супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика.

См. также

• Супермаховик
• Гироскоп
• Гиродин
• Йо-йо
• Моменты инерции некоторых тел

Ссылки

• Нурбей ГУЛИА. «В поисках „энергетической капсулы“»
• Александр Никонов. «Жизнь и удивительные приключения Нурбея Гулиа — профессора механики»
• Последствия разрушения маховиков на мануфактурах

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3
2. ↑ Lynn White, Jr. , “Theophilus Redivivus”, Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224-233 (233)
3. ↑ Элла Цыганкова У истоков дизайна
4. ↑ Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750-2007: Steam Engine (англ.)

Что такое двухмассовый маховик — 8 (800) 500-67-44

ЧТО ТАКОЕ ДВУХМАССОВЫЙ МАХОВИК?

Двухмассовый (или демпферный, двухдисковый, двухсекционный) маховик расположен между сцеплением и непосредственно самим двигателем. Состоит он из двух корпусов. Один из корпусов обладает установленным венцом стартера, который присоединен к коленчатому валу. Другой — узлом сцепления. Два корпуса соединены друг с другом за счет специальных подшипников скольжения. Но кроме этого еще и происходит их вращение относительно друг друга. Между ними имеется пружинный демпфирующий механизм Специальная смазка (консистентная), которая наполняет внутренний объем маховика делает работу пакетов пружин непрерывной. Чтобы не допустить блокировку пружин, пакеты поделены пластиковым сепаратором.

Двухмассовый маховик отличается ступенчатой системой действия пружинных пакетов с неодинаковой жесткостью: Работа первой ступени осуществляется с помощью мягких пружин. Эта система делает работу двигателя безукоризненной, плавной и эффективной, не смотря на то, заведен он или нет.

А вот работа второй ступени уже осуществляется с помощью жестких пружин. Эта система помогает добиться оптимального демпфирования вращательных колебаний при нормальной езде на авто.

ОБРАЗЕЦ

ВИДЕО О МАХОВИКАХ

Двухмассовый маховик, какую функцию он выполняет?

Конструкция двухмассового маховика в 3D.

ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ПРИЧИНОЙ ПОЛОМКИ ДВУХМАССОВОГО МАХОВИКА

По мнению профессионалов, низкий ресурс двухмассового маховика обуславливается неправильной эксплуатацией личного транспорта. Водители, на автомобиле которых установлены, например, дизельные двигатели, пытаются передвигаться на малых оборотах, которые почти приравниваются к холостым. Из-за такой езды вращательные колебания у коленчатого вала очень высоки, именно это и приводит к быстрому износу пружин двухмассового маховика.

Помимо этого, рекомендуют, глушить двигатель (чтобы увеличить ресурс маховика и сцепления к нему) выжимая педаль сцепления.

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТИ МАХОВИКА

Маховик сможет сослужить вам хорошую и долгую службу, если вы будете соблюдать все правила эксплуатации вашего автомобиля. Тем не менее, прежде чем спешить заменить сцепление на СТО, необходимо убедиться в том, что необходимо вам менять маховик. Но без специальных инструментов специалисты не берутся делать тест на его исправность и точно поставить его диагноз могут единицы.

Поэтому поломку можно определить вам самому по характерным признакам:

• Утечка смазки
• Появление царапин
• Трещин
• Люфтов
• Шум, слышимый во время зажигания и выключения двигателя
• Колебания ощущаются во время работы двигателя на холостом ходу
• Неравномерная работа двигателя
• Колебания, передающиеся на кузов
• Различного рода шумы в области коробки передач
• Шумы во время работы двигателя, которые затихают при прогреве мотора или при выжимании педали сцепления
• Вибрация на педали сцепления

Вы всегда можете связаться с нами и получить бесплатную консультацию.

Маховик двигателя
Реставрация двухмассового маховика
Признаки неисправности двухмассового маховика
Замена двухмассового маховика
Как проверить двухмассовый маховик

Маховик — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

На изображении показан маховик, типичный для машин или автомобилей.

Маховик представляет собой механическое устройство, накапливающее энергию в виде вращательного момента. Крутящий момент может быть приложен к маховику, чтобы заставить его вращаться, увеличивая его вращательный момент. Затем этот накопленный импульс можно использовать для приложения крутящего момента к любому вращающемуся объекту, чаще всего к машинам или автомобилям. В случае автомобилей и других движущихся объектов инерция вращения маховика может иметь эффект из-за гироскопического движения, препятствующего изменению направления транспортного средства. Если масса маховика значительна по сравнению с общей массой транспортного средства, поворот и остановка транспортного средства затруднены. Этот факт означает, что для применения в движущихся транспортных средствах требуется тщательное проектирование маховика. 92}{2}[/math], где,

• [math] E_{rotation}[/math] — энергия, запасенная во вращательном моменте (Джоули, Дж)

• [math] I [/math] — момент инерции объекта (килограмм * метры ² , кгм ² )

• [math] \omega [/math] скорость вращения (радиан в секунду, рад/с)

Общая запасенная энергия в маховике зависит от скорости вращения (ω) или инерции (I) маховика. Типичный маховик состоит из сплошного цилиндра с радиусом [math]r[/math] и массой [math]m[/math]. Момент инерции [math]I[/math] маховика этого типа определяется уравнением: 92}{2}[/математика]

Чтобы изменить инерцию маховика, необходимо изменить радиус или массу маховика. Существуют четкие ограничения для увеличения этих двух свойств. Если масса маховика значительна по сравнению с общим весом автомобиля, гироскопический эффект затруднит поворот автомобиля. Поскольку большинству маховиков необходимо будет поместиться внутри другой конструкции, увеличение радиуса маховика ограничено общим размером системы, в которой он используется.

Области применения

Иллюстрация системы рекуперативного торможения с маховиком на двигателе Volvo ^[2]

Маховики часто используются для поддержания постоянной энергии там, где обычный источник энергии является прерывистым. Например, маховик может быть соединен с коленчатым валом двигателя (при наличии механической коробки передач), накапливая энергию вращения при приложении крутящего момента. Когда крутящий момент снимается, маховик может продолжать передавать крутящий момент на приводной вал, обеспечивая более постоянную выходную мощность двигателя. Этот тип маховика часто использовался на старых двигателях внутреннего сгорания, которые обычно страдали от детонации и прерывистой мощности.

Более легкий маховик — одна из причин того, что маленькие автомобили могут дергаться на малых скоростях.

Другим применением маховиков является придание приводному валу выходной мощности, превышающей мощность двигателя. В автомобилях маховики используются для накопления энергии, которая передается на приводной вал во время ускорения, обеспечивая прирост мощности автомобиля. Энергия может накапливаться в маховике за счет рекуперативного торможения.

Поскольку маховики становятся более эффективными с увеличением размера, они более полезны для больших транспортных средств. Большие транспортные средства имеют большую массу, что сводит к минимуму эффекты гироскопического движения. Как правило, современные маховики используются в поездах, полуприцепах и других крупных транспортных средствах.

[3]

Тормозные системы с маховиком также применяются в гонках Формулы-1 . Система в Формуле-1, называемая системой рекуперации кинетической энергии (KERS), имела маховик, прикрепленный к каждому из двух ведущих колес для накопления энергии. Затем энергия использовалась для увеличения мощности автомобиля до 81 л.с. за 6,67 секунды на круг, что управлялось водителем с помощью кнопки на рулевом колесе. ^[4]

Ссылка

1. ↑ Кинетическая энергия вращения. (н.д.). [Онлайн] Доступно: http://curricula2.mit.edu/pivot/book/ph2204.html?acode=0x0200
2. ↑ «Volvo работает над механическим рекуперативным торможением» [онлайн] Доступно: http://www.matthewsvolvosite.com/volvo-working-on-mechanical-regenerative-braking.html
3. ↑ С. Дж. Клегг, «Обзор систем рекуперативного торможения», Лидс, Англия. econ.kuleuven.be, 1996.
4. ↑ «F1 KERS: Flybrid». Инженерия гоночных автомобилей. 18 ноября 2008 г. Проверено 29 октября 2013 г.

Что такое маховик автомобиля? Вот что нужно знать. В конце концов, для неопытного глаза это просто толстое колесо с несколькими зубьями шестерни по краю и отверстиями для болтов посередине.

Правда в том, что маховик в вашем автомобиле выполняет большую часть тяжелой работы с точки зрения передачи энергии, удерживая автомобиль от слишком сильной вибрации и позволяя стартеру выполнять свою работу.

Звучит много работы для одной маленькой детали? Вы не ошиблись!

Маховики — важная часть того, почему автомобили с механической коробкой передач работают так же хорошо, как и они, и они невероятно важны для поддержания вашего автомобиля в наилучшем рабочем состоянии.

Давайте поговорим о том, что делают маховики, как они это делают, а также о различиях между маховиками и альтернативой автоматической трансмиссии, гибкой пластиной.

Что такое маховик?

На самом базовом уровне маховик предназначен для создания непрерывного движения путем преобразования движения коленчатого вала в более плавное вращение.

Чтобы понять, как работает маховик, вам нужно понять четырехтактные двигатели и то, как они вращают коленчатый вал.

4-тактный двигатель имеет 4 хода в каждом цикле поршня. Такты впуска, сжатия, мощности и выпуска. Рабочий такт — единственный, который вращает коленчатый вал, остальные три имеют дело с топливом и выхлопом после зажигания.

Функционально и 2-тактные, и 6-тактные двигатели работают по одному и тому же принципу, только с разным количеством тактов в каждом цикле.

Во время рабочего такта коленчатый вал будет вращаться на 180 градусов, но он будет продолжать вращаться во время остальных трех тактов цикла.

На практике это означает, что коленчатый вал не всегда находится в движении, и если бы мы полагались только на коленчатый вал, мы бы получили сильную вибрацию и более резкое ускорение. Вот тут-то и появляется маховик. 

Поскольку маховик имеет более широкий внешний край, чем коленчатый вал, он более плавно передает энергию, а также помогает дольше сохранять импульс, чтобы не было рывков и остановок между движениями.

Маховики также имеют несколько других важных целей, например, помогают сбалансировать двигатель и дают вашему стартеру что-то, за что можно ухватиться, чтобы он мог запустить двигатель.

---

ПОЛУЧИТЕ ТАКЖЕ ИНСАЙДЕРСКУЮ ИНФОРМАЦИЮ, КОТОРУЮ ИСПОЛЬЗУЮТ ДИЛЕРЫ

Приложение CoPilot — самый разумный способ купить автомобиль. Созданный с использованием той же технологии, что и дилерские центры, мы покажем вам все, что вы хотите знать о каждом объявлении, например, как долго оно находится на стоянке или есть ли поблизости аналогичные автомобили по более выгодной цене.

---

Из чего сделаны маховики?

Возможно, вы уже поняли, что маховики должны быть невероятно прочными для своей работы. Мало того, что маховик подвергается большому крутящему моменту и внутренним силам, он также будет иметь большое накопление тепла, часть от двигателя, а часть от собственного трения, когда он соединяет двигатель с трансмиссией.

Как правило, маховики изготавливаются из тяжелого и прочного материала, такого как чугун или сталь. Однако иногда производители используют закаленный алюминий, в зависимости от размера автомобиля, двигателя и маховика, а также от того, какой вес необходим для балансировки двигателя.

Независимо от материала маховики невероятно прочны и долговечны. Но, как и любая часть вашего автомобиля, они могут быть повреждены, и важно заменить их как можно скорее, если они не работают должным образом.

Помните, что маховик работает с двигателем, коробкой передач и электростартером. Если он не работает должным образом, все эти части и в основном все остальное, связанное с ускорением, могут быть повреждены.

---

ЛУЧШИЕ СЕДАНЫ С ВЫСОКИМ ДОРОЖНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ

На рынке представлено множество автомобилей, которые позволяют преодолевать препятствия, не теряя удобства компактного автомобиля. Поэтому мы составили список наших любимых новых седанов с высоким дорожным просветом.

---

Зачем вам нужен маховик в вашем автомобиле?

Существует множество причин, по которым маховики важны для вашего автомобиля, но они не всегда очевидны из описания того, как они работают.

Давайте поговорим обо всех способах замены маховика и улучшения работы вашего автомобиля.

Одним из самых больших преимуществ маховиков является то, что они делают возможным электрический стартер. Стартер захватывает край маховика и вращает его, чтобы запустить двигатель. Прежде всего, без некоторого вращения ваш двигатель не смог бы провернуться. Маховик делает этот процесс как возможным без ручного кривошипа, так и гораздо более эффективным за счет передачи вращения от большей поверхности к меньшей, от внешнего края маховика к коленчатому валу.

Ваш маховик также является тщательно рассчитанным противовесом двигателю. Он предназначен для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, снижения вибрации, нежелательного крутящего момента и любых колебаний вала.

Может показаться, что это немного, но это оказывает огромное влияние на снижение вибрации двигателя.

Ваш маховик также обеспечивает инерцию вращения, необходимую для поддержания работы двигателя, когда вы отпускаете педаль акселератора. В противном случае двигатель заглохнет и ему не хватит мощности для продолжения вращения. Масса маховика предотвращает такую ​​остановку и поддерживает работу двигателя, даже когда вы не ускоряетесь активно.

Наконец, что наиболее важно, ручной маховик соединяет двигатель с трансмиссией и передает мощность на колеса через сцепление. Вы не сможете правильно переключаться без маховика и не сможете контролировать направление мощности.

Это работает, потому что сцепление включено на маховике до тех пор, пока ваша нога не окажется на педали сцепления. Когда вы нажимаете педаль сцепления, диск сцепления отключается, когда педаль сцепления не используется, входной вал коробки передач вращается вместе с коленчатым валом двигателя.

---

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ ДИЛЕР ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТМЕНИТЬ РАСШИРЕННУЮ ГАРАНТИЮ

Покупка автомобиля иногда может быть неприятной, особенно если вы покупаете автомобиль через дилера. Мы здесь, чтобы рассказать вам, как действовать в ситуации, когда дилер отказывается отменить вашу расширенную гарантию.

---

В чем разница между маховиком и гибкой пластиной

Вы могли заметить, что в предыдущем разделе мы говорили о том, как работает маховик в автомобиле с механической коробкой передач. Конечно, у вас может возникнуть вопрос, как работает маховик в автомобиле с автоматической коробкой передач.

Правда в том, что маховики — это часть, предназначенная для ручного управления, в автомобилях с автоматической коробкой передач для выполнения тех же задач используется немного другая часть.

В автомобилях с автоматической коробкой передач используется деталь, называемая гибкой пластиной. Гибкая пластина имеет то же основное назначение, что и маховик, поэтому в конструкции много общего. Однако гибкая пластина тоньше, чем традиционный маховик, и может иметь больше отверстий в диске, что делает его намного легче.

Одной из причин облегчения конструкции является то, что гибкой пластине не приходится иметь дело с дополнительным трением и трением сцепления.

Отверстия и формы, прорезанные в гибкой пластине, также зависят от автомобиля. Они спроектированы таким образом, чтобы гибкая пластина точно соответствовала весу, необходимому для транспортного средства, а также сохраняла преобразование крутящего момента и вращательный момент.

Функционально эти две детали почти одинаковы. Оба работают со стартером, двигателем и коленчатым валом, но маховики имеют более прямое взаимодействие с трансмиссией по сравнению с автоматической коробкой передач.

Также важно знать, что крайне важно починить обе части, как только вы заметите проблему. Хотя можно ездить с поврежденным гибким диском или маховиком, есть много рисков, включая повреждение других компонентов, потерю контроля над автомобилем и что похуже.

---

---

Получите список лучших подержанных автомобилей рядом с вами

Приложение для покупки автомобилей CoPilot — это самый простой способ купить автомобиль. Расскажите нам, что вы ищете, и мы проведем поиск в каждом дилерском центре в вашем районе, чтобы составить для вас персонализированный список лучших автомобилей в вашем районе.

Ищете только новые модели? CoPilot Compare — поисковая система почти новых автомобилей. Ищите только автомобили пяти лет или новее с небольшим пробегом — CoPilot Compare — лучший способ найти автомобили, сданные в аренду, досрочно сданные в обмен или CPO.