早期的发动机为什么要有个大飞轮?

null144386656


不光是早期,现在的汽车发动机依然离不开飞轮,离开飞轮发动机将无法工作。飞轮主要有这几个作用:

1、缓冲,让发动机运转更平稳

发动机运行时是连续转动的,但是从细微方面来看其实动力是间断输出的,因为活塞往复4次做功1次,做功时产生推力,不做功时反而消耗动力,飞轮质量大,惯性更大,所以转动状态更稳定,做功时可以缓冲瞬间的巨大冲击力,保证动力输出的平顺性。

2、帮助活塞运行过上下止点

活塞位于上止点或者下止点时连杆完全垂直于曲轴,这时候连杆的动力是无法传递给曲轴的,需要有外力帮助活塞运行过上下指点让连杆与曲轴之间重新形成夹角才可以继续传递动力,而飞轮转动的惯性就可以轻松胜任。

3、飞轮是发动机动力输出的关键部件

发动机动力最终体现在曲轴的转动上,而曲轴直径很小,我们不能直接利用,所以需要飞轮做中介,曲轴把动力传递给飞轮,离合器系统就安装在飞轮上,这样就可以完美获得发动机的动力。

4、启动的需要

飞轮直径很大,起动机可以轻松驱动飞轮,如果没有飞轮起动机直接驱动曲轴的话就需要更大的起动机,显然这是很不划算的。


我是故乡的云


不光是早期发动机要飞轮,现在的发动机同样要飞轮呀。内燃机工作时候,本质是脉冲形式的,而我们对车子的要求是连续运动的,如果没有飞轮,转速波动会非常大,而且在带负载时候估计无法平稳的工作,飞轮可以理解成家里的蓄水池,也可以理解成电路上的电池和电容,储能用了,请关注:

容济点火器

发动机之所以要有个,目的就是为了能够更好地存储发动机的运动能量,保证曲轴的平稳运转,就跟陀螺一样,用力旋转一下就能保持相当长时间的转动。陀螺在给它一个初始动力后就能保持较长一段时间的转动。发动机飞轮采用的也正是这种原理,另外飞轮的外圈部分特意做成齿环的形状,和汽车发动机相连,通过起动机带动飞轮旋转,从而启动发动机。

四冲程发动机的工作过程,都是要经过进气,压缩,做功,排气四个行程。拿一般单缸的发动机来说,它只有一个行程做功,其他三个不做功,这样曲轴转两圈却只有180度是在做功的,所以运转不平顺,平稳性差。而飞轮有储存能量的作用,它可以让另外三个不做功的行程转动保持平稳。所以单缸发动机需要一个大的飞轮。而多缸的因为做功行程是相互错开的,所以运转更加平顺些(这也是越多缸的汽车震动越小的原因),飞轮也就更小一点。

飞轮作为一个质量比较大的铸铁惯性圆盘,它能够贮存能量,这些能量用来供给非作功的行程,从而保证发动机曲轴旋转的均匀性和输出扭矩的均匀性。另外借助飞轮本身旋转的惯性力,来克服汽车起动时汽缸中的压缩阻力,从而推动发动机的正常运转。

实际上,从工业革命开始,人们就使用飞轮来储存能量,如蒸汽机。 对飞轮施加一定的扭矩,飞轮就能欢快的飞起来,即使不施加扭矩,也由于惯性,飞轮不会立即马 上停下来。 然而提升飞轮动能的方法有两种,加大飞轮的质量和提高飞轮的旋转速度。F=mv 正如你说,为了能量的连续,所以发动机都要使用飞轮。


容济点火器


看到这个问题我吓了一跳,还以为我OUT了。不只是早期的发动机有大飞轮,现在的汽油发动机都有大飞轮,说到大飞轮,那我们来说说汽车的启动系统。

为了使静止的发动机进入工作状态,必须先用外力转动发动机曲轴,使活塞开始上下运动,气缸内吸入可燃混合气,然后依次进入后续的工作循环。而依靠的这个外力系统就是启动系统。这个启动系统最关键的就是启动机。

飞轮作为离合器的一部分,可与离合器压盘结合或分离,与曲轴刚性连接,可以作为发动机正时标记的核对。利用飞轮旋转的惯性,使发动机工作的四个工作循环顺利进行(进气-压缩-工作-排气),发动机起动时,起动电机工作,通过启动机电机上的小齿轮,与飞轮外周的齿圈啮合,带动发动机曲轴旋转,使发动机起动。

也就是说,发动机的启动时依靠大飞轮的,因此发动机设计上必须有大飞轮!

松哥讲武堂,喜欢就关注吧!


松哥汽车讲武堂


初中物理中教材中,只介绍单缸四冲程内燃机,一个工作循环有吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成,活塞往复两次,带动飞轮转动两周(每一个冲程转180°),只有做功冲程燃气推动活塞运动对外做功,带动飞轮转动。完成做功冲程后,由于惯性飞轮保持原来的运动状态,继续转动,进而带动活塞完成排气、吸气、压缩三个冲程,而后就迎来下一个做功冲程。因此飞轮的作用就是将做功冲程获得的能量储存起来,并靠其惯性完成排气、吸气、压缩三个冲程。至于飞轮为什么要大,实质是质量大,惯性大。另外,由于四个冲程(两周)只有一个冲程(180°)做功,转速不均匀,转动势必不太平稳。大飞轮也凭借较大的惯性,使内燃机的转速较为均匀,转动较为平稳。


甜甜向上314159



飞轮这个零件其实不单单是内燃机上有使用,过去的蒸汽机,现在的一些冲压机床上也有使用,飞轮对内燃机来说尤为重要,飞轮的主要作用是储存发动机的动能,由于四冲程发动机工作需要进气,压缩,做功,排气四个过程,曲轴需要旋转720度才能完成一次做功,而在720度的范围内只有燃烧做功的180度发动机是有动能的,所以其他的540度旋转都是依靠飞轮的惯性带动的,如果没有了飞轮发动机在到达再次点火做功以前就停止转动了,
这个原理就像是陀螺一样,我们让陀螺旋转起来,陀螺就会依靠惯性自己旋转,有了飞轮还可以让发动机运转更加平稳,而且发动机燃烧做功以后的旋转方向也是依靠飞轮的惯性来完成,在飞轮的外圆上安装齿圈起动机就可以带动发动机启动了,所以说现阶段发动机还是离不开飞轮的。

那么飞轮是不是越大越重就越好呢?这个还真不是,飞轮的大小重量都是经过严格的设计的,比如单缸发动机就需要比较大的飞轮才能保证发动机的正常运转和平稳性,因为发动机只有一个气缸,720度的范围内只有一次点火做功,所以就需要比较大比较重的飞轮来配合发动机。
而我们多缸发动机就不需要这么大的飞轮了,比如4缸发动机在720度的范围之内,每180度就会有一个气缸点火做功,这样发动机就会有连续的动力旋转,所以多缸发动机的飞轮就小多了,而且飞轮的重量过大还会消耗发动机的动力,降低发动机的加速和反应,所以现在很多车型都是采用的轻量化的飞轮来提高发动机的加速性和反应速度。


分享到:


相關文章: