Некоторые «народные» умельцы, начинают заменять стандартный маховик (кто не знает, что это такое ), на так называемый – «облегченный». Сейчас это один из доступных видов тюнинга, сам был свидетелем такой установки на . Однако ходит много всевозможных мнений, кто-то высказывается — что это просто пустая трата денег и времени, кто-то наоборот просто «пищит» от восторга! А как же есть на самом деле? Давайте разбираться …
Для тех, кто не знает — что такое маховик, и для чего он вообще нужен (кто не перешел по верхней ссылки). Немного поясню – это элемент нужен, для запуска автомобиля. Во время старта двигателя его раскручивает стартер, после «пуска» мотора, он вращается уже вместе с коленчатым валом двигателя. То есть это неотъемлемая часть механизма запуска, без нее никак!
Обычный маховик
Как бы кто ни говорил, но это достаточно выверенная деталь, которая рассчитывается — и на нагрузки, и на кручение, и даже на слом.
Обычно его вес колеблется в пределах от 7 до 9 килограмм. Все зависит от модели и класса автомобиля (грузовики не беру, там веса намного больше).
После того как двигатель запушен, обычный маховик набирает кинетическую энергию от работы мотора. Поэтому при работе двигателя какая-то часть, уходит именно на его раскрутку и дальнейшее вращение. Причем чем тяжелее этот «диск», больше энергии нужно потратить. Особенно это сказывается на высоких оборотах, где потреблении энергии растет в квадратичной прогрессии, начиная уже с 4500 оборотов.
То есть получается что маховик, как бы мешает работе двигателя, забирая у него часть энергии, на свою раскрутку. Однако тут не все так однозначно – благодаря своему весу, этот элемент отбирает на себя различные не нужные энергии, вызванные детонацией двигателя или какими то другими побочными процессами. Таким образом, они не идут в кузов, а как бы «поглощаются» что не маловажно!
Принцип прост, так «народные тюнеры» (да и некоторые компании), просто убирают «лишний» вес. Например, из «нашего» маховика на ВАЗ, исключают примерно 3,5 килограмма из 7,5 возможных! То есть его вес составляет – 4 килограмма, а это существенно! Справедливости ради стоит отметить что, сейчас существует множество разновидностей таких элементов, то есть убирают различные веса от 1,5 до 3,5 кг. Различные «тюнеры» объясняют это по-разному, но суть остается одной – «облегчение»!
Вы можете задать справедливый вопрос – а почему же не могут вообще сделать весом в 1 или 1,5 кг, вместо скажем 7,5? Справедливый вопрос, но ответ очевиден – такой легкий вариант будет крайне не стабильным, если выражаться простым языком — то его просто сломает.
Поэтому должен оставаться задел прочности, который позволит этой детали, работать в стандартном режиме! Вот мы и подошли к плюсам и минусам, давайте разберем подробнее.
Плюсы
Постараемся понять — что может дать такой облегченный тип строения при работе двигателя.
- Меньший вес, а значит нужно меньше тратить энергии для раскрутки, что положительно сказывается на расходе топлива. Если не вдаваться в долгие рассуждения, то экономия составляет примерно 2 – 3 %, но не больше.
- Уменьшаются механические потери.
- Раскрутить его легче, а значит, повышается «отдача от двигателя», у него меньше инерция.
- Двигатель быстрее выходит на максимальные обороты.
- Работа на «высоких» оборотах улучшается.
Это действительно присутствует, если рассчитать силу инерции, а также центробежную силу и сравнить ее со стандартным маховиком — то становится понятно, что облегченная модель, требует меньше механических и силовых затрат на свою работу. А это как я уже написал сверху – экономия топлива, быстрая раскрутка и лучшая работа на «верхах». Ведь именно на высоких оборотах стандартный вариант, начинает испытывать излишние нагрузки центробежной и инерционной сил.
Минусы
Куда же без них. Для начала нужно отметить такой аспект, облегченный маховик, требует правильной настройки и остальных конфигураций двигателя. А это значит, что мало поставить его одного, нужно также облегчать и коленчатый вал, правильно настраивать центровку корзины сцепления т.д. То есть – целый комплекс мер, тогда эффект будет более значимым и заметным. Пробежимся по основным минусам.
- Прочность конструкции ниже.
- На низких оборотах, при малых скоростях, эффект практически не заметен.
- Требуется дополнительная балансировка с колен.валом и шкивом ремня генератора
- Хуже проводит тепло, в зимнее время трансмиссия будет прогреваться дольше на «холостых».
- Ну и стоит дороже обычного, если брать каких-либо именитых производителей, а не сделанный своими руками.
Получается, если берете для автомобиля со стандартной (небыстрой) манерой езды (до 3000 об.) – эффект будет минимальным. Если берете для «прокаченного» автомобиля, который работает на оборотах за 4500 (особенно для турбированных двигателей), то эффект действительно будет.
Можно ли сделать своими руками
Конечно можно, и за основу часто берут стандартный маховик, который переделывается на «облегченный», путем срезания лишнего металла.
Обычно выпиливают части на большом, можно сказать внешнем радиусе, посмотрите вот на эту фотографию.
Здесь примерно вырезано 1,5 – 2 кг металла. Причем прочность и самого маховика и его венца, остается практически неизменной. Смотрим видео производства такого варианта именно своими руками.
Конечно, многие вытачивают аж 3 – 3,5 кг, но честно сказать я не думаю что такие варианты будут достаточно прочными. В видео видно, что венец приварен сваркой к тому, что осталось от самого диска, смотрим.
Как я думаю, это самый не прочный вариант.
Облегченный маховик, имеет место быть на наших свами машинах, однако нужно всегда понимать для какой цели вы его устанавливаете.
НА этом все, думаю моя статья была вам полезна – читайте наш АВТОБЛОГ.
Когда автовладельцы хотят затюнинговать свой двигатель, они устанавливают штатный маховик на спортивный. Как правило, он легче обычного. Это и является преимуществом. Обычно вес штатного маховика уменьшают на полтора килограмма.
Какие преимущества у облегченного маховика?
Основными отличительными особенностями спортивного маховика являются:
- Такой маховик раскручивается быстрее, так как у него меньшая инерция.
- Автомобиль разгоняется намного быстрее и динамичнее.
- Максимальные обороты мотора достигаются за меньший промежуток времени.
- Спортивный маховик придает прирост мощности в 4%. Но это не значит, что этот прирост будет играть огромную роль в мощностных характеристиках мотора.
Специалисты выделяют один нюанс, про который нужно помнить. Если менять штатный маховик на облегченный, тогда нужно перестаивать всю силовую установку. Нужно каждый элемент модернизировать, а также силовую передачу.
Только действительно хорошо настроенный агрегат будет выдавать максимальный результат.
Очень много автовладельцев модернизируют своих «железных коней», но не каждые осознают и понимают минусы такого усовершенствования, слушая лишь своих знакомых.
Перед тем, как разбираться в положительных и отрицательных сторонах спортивного маховика, нужно изучить весовые характеристики. Большинство автомобилей с завода оснащаются маховиками с массой более 12 килограмм. Но существуют модели, которые оснащались более легкими аксессуарами. Вес деталей не превышал 5 килограмм. Действительно облегченный, или же спортивный маховик имеет массу менее 3,5 килограмм, и выполнен из стали, либо же из сплавов алюминия.
Штатный маховик, который устанавливается конструкторами на заводе, выполняет функцию поддержания оборотов во время переключения передач, а также придает ускорение автомобилю. Все детали подгоняются таким образом, чтобы динамика разгона обладала заводскими характеристиками. Создавая маховик, конструкторы рассчитывают его вес таким образом, чтобы тот максимально соответствовал своему классу, а также отлично подходил под каждого обладателя автомобиля.
Штатный аксессуар, обладая большим весом, имеет ряд преимуществ:
- Хоть он и увеличивает время разгона, зато позволяет силовой установке ровно работать на низких оборотах.
- Благодаря тяжелому маховику, неопытный водитель может трогаться хоть с третьей передачи. Но это не рекомендуется.
- Скорость после переключения сохраняется, но разгон становится более длительным, чем у спортивного маховика.
- Большой крутящий момент.
- Лучше передается тяга на силовую передачу.
Основные плюсы и минусы облегченного маховика
Чтобы увеличить динамику разгона, и устанавливают спортивные маховики. В таком случае силовая установка будет вращать более легкий узел, благодаря чему происходит очень быстрый набор оборотов мотором. При установке легкого маховика улучшается разгон, но появляются следующие негативные стороны:
- Скорость будет набираться очень быстро, но и снижаться она будет с такой же скоростью.
- Двигатель начнет «кушать» топлива больше, так как разгон будет быстрее.
- Когда приходится переключиться на повышенную передачу, обороты значительно снижаются. Зато передачи включаются более точно из-за низких оборотов.
- Двигаясь по городу, или же стоя в пробке, проявляются некие неудобства.
- Величина крутящего момента снижается, зато повышаются мощностные показатели.
- Облегченный маховик может нарушить работу двигателя, если тот оборудован системой турбонаддува.
Как говорят настоящие эксперты: нельзя мешать налаженному механизму работать. Каждый автомобиль оснащен конкретной деталью, с нужной массой и конкретными характеристиками. Поэтому улучшать та уже нечего. Уменьшить время разгона на внедорожниках и больших седанах нет резона. Если разговор зайдет о купе, тогда спортивный маховик будет весьма уместен, так как улучшит динамику и время разгона.
Если автовладелец решит установить на свой автомобиль такой маховик, тогда он столкнется с рядом проблем:
- Двигаться по городу можно будет лишь с очень быстрым разгоном, и таким же торможением. Это не очень хорошо будет влиять на аппетит автомобиля.
- Если двигаться, при установленном спортивном маховике, на длинные дистанции, тогда педаль газа нужно вдавливать сильнее. Из-за этого обороты двигателя увеличатся, что повлечет за собой сильный нагрев деталей мотора.
- Сильный перегрев силовой установки несомненно приведет к быстрому износу его составных частей.
Те, кто обладает динамичным характером стиля езды, спортивная деталь подойдет хорошо. Для этого нужно выбрать аксессуар, которая будет легче обычной, желательно сделанная из алюминиевых материалов. Такой аксессуар встречается в специальных ателье, занимающихся тюнингом. Стоить такой тюнинг будет около 2000 рублей. И это при том, что всю процедуру замены владелец будет проводить сам.
Перед тем, как устанавливать спортивный аксессуар, нужно как следует изучить характеристики этой модели. Самый главный фактор, которым должна обладать действительно хорошая деталь – это прочность. Нежелательная поломка маховика во время эксплуатации на высоких оборотах может привести к сильным повреждениям силовой установки, элементам коробки передач, а также деформациям кузова. В связи с этим, установка спортивного маховика дело очень решительное. Поэтому вся ответственность за его последующую работу лежит только на автовладельце.
Как же выбрать правильную деталь?
Если владелец все-таки решился приобрести и установить на свой автомобиль облегченный маховик, тогда нужно внимательно прочитать все необходимые рекомендации, которые помог выполнить действительно качественную покупку. На заводе облегченный маховик делают путем использования облегченных сплавов, либо же снятием лишних частей детали. Поэтому, перед покупкой, важно изучить с какой части удаляли материал. Никак нельзя покупать маховик, у которого центральная часть хоть немного, но вырезана. Центр должен быть полностью укрепленным.
Если центральная часть облегченной детали удалена, тогда имеются все возможности срыва, в результате которого остатки детали могут застрять и в салоне. Деформированный спортивный аксессуар сразу же разлетается на мелкие кусочки, которые способны без каких-либо вопросов пробить тонкий металл кузова. А это может привести к очень серьезным травмам водителя.
Какой вывод нужно сделать?
В статье были конкретно описаны все плюсы и все минусы установки спортивной детали. Как заключение, следует выделить, что свой выбирать лучше детали, которые изготовлены из алюминия. Все объясняется тем, что уменьшают вес путем использования более легких материалов, а не уменьшения количества материала на квадратный сантиметр, что уменьшает прочность в разы.
Если же такие маховики вас не интересуют, и выбор пал на стальные детали, тогда лучше обратить свое внимание на тот факт, что металл должен быть вырезан максимально близко к раю детали. Это при том, что центральная часть должна быть максимально оснащена металлом.
Видео
При вращении колес, дисков и т. п. возникают деформации того же типа, что и деформации связей, заставляющих тело двигаться по окружности. Именно силы, обусловленные такими деформациями, и сообщают частям вращающегося тела центростремительные ускорения, необходимые для того, чтобы эти части двигались по окружностям. Если тела жесткие, то деформации очень малы и их непосредственное наблюдение затруднительно. Однако эти деформации могут привести к разрушению вращающегося тела: были случаи, когда маховики и другие вращающиеся части машин разрывались при движении. Разрушение связано обычно с превышением допустимой скорости вращения.
Выясним картину разрушения вращающегося тела. Начнем с движения грузика, закрепленного на резиновой нити, по окружности. Если скорость грузика, движущегося по окружности, увеличить, то установившееся растяжение нити окажется недостаточным для поддержания движения грузика с увеличенной скоростью по той же окружности. Грузик опять начнет удаляться от центра, и растяжение нити будет возрастать до тех пор, пока снова не установится растяжение, соответствующее новой скорости и новому, слегка увеличенному радиусу окружности. Если мы будем все более и более увеличивать скорость грузика, то растяжение нити будет продолжаться. Но резиновая нить, как и всякое тело, не может удлиняться беспредельно. При некотором удлинении должен наступить разрыв. Поэтому, если мы будем продолжать увеличивать скорость грузика, то в конце концов нить оборвется. Как мы уже знаем, после обрыва нити грузик полетит по касательной к траектории в точке, в которой произошел обрыв нити.
Подобно этому происходит и разрыв махового колеса при слишком быстром вращении. Если скорость вращения настолько велика, что даже при наибольшем растяжении, которое могут выдержать спицы, они не могут сообщить частям обода необходимое центростремительное ускорение, то удлинение спиц продолжается, и когда оно превосходит допустимый предел, наступает разрыв. Части колеса разлетаются по касательным к окружности колеса. Так как центростремительное ускорение быстро растет с увеличением радиуса траектории и особенно угловой скорости вращающегося тела (см. формулу (116.2)), то крупногабаритные и быстро вращающиеся части машин, например роторы быстроходных турбин, приходится делать исключительно прочными. Невозможность обеспечить требуемую прочность вращающихся частей часто ставит предел увеличению быстроходности машины.
Рис. 186. Сушильная машина
Явления, по существу сходные с теми, которые происходят при разрыве маховика, наблюдаются в сушильной машине (рис. 186). Мокрая ткань закладывается в решетчатый барабан, который приводят в быстрое вращение. При большой скорости вращения силы сцепления между каплями влаги и тканью оказываются недостаточными для того, чтобы сообщить каплям центростремительное ускорение, необходимое для движения по окружности. Капли влаги отрываются от ткани и улетают через отверстия в решетке. Таким образом, в рассмотренных случаях (разрушение быстро вращающихся тел, отрыв капель от высушиваемой ткани и т. п.) причиной оказывается недостаточность тех сил, которые могут возникнуть без разрушения тела, по сравнению с теми силами, которые необходимы для сообщения частям вращающегося тела или каплям воды центростремительного ускорения, требуемого при данной скорости движения. Здесь ярко проявляется различие между равномерным прямолинейным и равномерным криволинейным движением: при равномерном прямолинейном движении ускорение отсутствует, для поддержания движения никакие силы не требуются, и поэтому, как бы велика ни была постоянная скорость этого движения, никаких разрушений она вызвать не может.
118.1. На конце стержня, имеющего длину 30 см и вращающегося вокруг точки (рис. 187), закреплен груз массы 50 кг. Найдите частоту вращения, при которой произойдет разрыв стержня, если, для того чтобы разорвать стержень неподвижной нагрузкой, к его концу нужно подвесить массу, равную 1 т?
Рис. 187. К упражнению 118.1
