Co robi koło zamachowe i z czym jest połączone?

19

Z grubsza rozumiem, jak działa silnik i że istnieje wał korbowy, który może obracać koło zamachowe za pomocą spalania wewnętrznego.

Właśnie zdałem sobie sprawę, że absolutnie nie mam pojęcia, w jaki sposób energia kinetyczna (ruch) wału korbowego jest w stanie sprawić, że koła się obracają, a także zmieniać prędkość kół w zależności od wkładu kierowcy. Wiem, że gdzieś jest sprzęgło, skrzynia biegów i „dyferencjał”, który pozwala kołom obracać się z różnymi prędkościami (na przykład omijając zakręt).

  • Czy wszystkie te rzeczy spływają z koła zamachowego?

  • Co dokładnie robi koło zamachowe i co jest połączone z wałem innym niż wał korbowy?

  • Jak to się ma do tych innych rzeczy?

Max Goodridge
źródło

Odpowiedzi:

15

Koło zamachowe służy do czterech głównych celów (w większości pojazdów):

  • Zapewnia masę bezwładności obrotowej, aby utrzymać silnik w ruchu
  • Jest specjalnie wyważony, aby zapewnić równowagę wału korbowego
  • Umożliwia uruchomienie silnika (pierścień rozrusznika)
  • Zapewnia połączenie do przenoszenia mocy między silnikiem a skrzynią biegów (wraz ze sprzęgłem zapewnia również możliwość przerwania przepływu mocy)

Kolejnym takim przedmiotem, jak koło zamachowe, jest tarcza elastyczna. Jest to cienka płyta, która łączy silnik z przemiennikiem momentu obrotowego w automatycznych skrzyniach biegów. Chociaż zapewnia rozruch, połączenie i równowagę koła zamachowego, sam nie ma wystarczającej masy, aby zapewnić bezwładność obrotową. W takim przypadku konwerter momentu obrotowego zapewnia to silnikowi.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
źródło
To ten ostatni punkt, którego wciąż nie jestem pewien. Czy możesz wyjaśnić, w jaki sposób silnik łączy się ze skrzynią biegów i / lub sprzęgłem (schematy są zawsze pomocne)?
Max Goodridge,
@MaxGoodridge Ostatni punkt nie jest celem koła zamachowego. Jest to celem sprzęgła. Po prostu sensowne jest połączenie tych dwóch elementów w jeden element w celu optymalizacji inżynierii
chilljeet,
Zamień wszystkie „ciężary” na „masa”. „Energia kinetyczna” -> „bezwładność obrotowa”.
Bob Cross
zdjęcia lub tak się nie stało
Josh
1
@ Paulster2 - haha, tak. Mój komentarz miał na celu rozróżnienie, czym jest koło zamachowe i jakie dodatkowe cele może służyć.
chilljeet
10

To jest dodatek do odpowiedzi Paulstera. Oto animacja Dysk w kolorze szarym jest kołem zamachowym
wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wikipedia zawiera ogólny zarys -

Koło zamachowe to wirujące urządzenie mechaniczne służące do magazynowania energii obrotowej. ...
- Zapewnienie ciągłej energii, gdy źródło energii jest nieciągłe. Na przykład koła zamachowe są stosowane w silnikach tłokowych, ponieważ źródło energii, moment obrotowy z silnika, jest przerywane.
- Dostarczanie energii w tempie przekraczającym zdolność ciągłego źródła energii. Osiąga się to poprzez gromadzenie energii w kole zamachowym w czasie, a następnie szybkie jej uwalnianie, z szybkościami przekraczającymi możliwości źródła energii. - Kontrolowanie orientacji układu mechanicznego. W takich zastosowaniach moment pędu koła zamachowego jest celowo przenoszony jako moment obrotowy na mocujący układ mechaniczny, gdy energia jest przenoszona na koło zamachowe lub z niego, powodując w ten sposób obrót układu mocującego w pożądanym położeniu.

W naszym przypadku punkt 1 służy bardziej wygładzeniu pracy silnika, minimalizując przyspieszenie / opóźnienie wału korbowego między zapłonami cylindrów w trybie NEUTRALNYM.
Punkt 2. jest wykorzystywany w mechanicznych systemach odzyskiwania energii kinetycznej

Konsekwencje wysokiego MI

  1. Wolniejsza reakcja silnika - po odłączeniu od skrzyni biegów. (wolniej do zmiany biegów w profesjonalnych przypadkach)
  2. Jest dodatkową masą obrotową do przyspieszenia po podłączeniu do przekładni. Specyfikacja koła zamachowego zależy od różnego rodzaju rzeczy, takich jak konstrukcja silnika, liczba cylindrów (przy większym skoku mocy jest bardziej równomiernie podzielony), obroty silnika itp.
    Zależy również od przypadków użycia, np. W wyścigach, to można praktycznie zlikwidować, ponieważ minimalny czas spędzany jest na postoju pojazdu i pomiędzy biegami.
chilljeet
źródło
1

Koło zamachowe to wirujące urządzenie mechaniczne służące do magazynowania energii obrotowej. ... - Zapewnienie ciągłej energii, gdy źródło energii jest nieciągłe. Na przykład koła zamachowe są stosowane w silnikach tłokowych, ponieważ źródło energii, moment obrotowy z silnika, jest przerywane.

Jake Wardenn
źródło