发动机为什么要有飞轮?它有哪些作用?双质量飞轮又是怎么回事?

作者&投稿:艾湛 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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问大家一个问题,汽车发动机为什么能够平稳、持续的运行呢?我想大家一定会说发动机调校的好,曲轴动平衡,燃油系统、点火系统工作正常,多缸发动机做功重叠,等等。但是很多人都会忽略一个非常重要的因素,那就是发动机飞轮的作用。

很多人可能不知道发动机飞轮是什么,在哪里。如果我告诉你它安装在曲轴的末端,你可能也不太容易理解。但是我告诉你一件事,你就应该知道飞轮在哪里了。我们的汽车在启动时,需要起动机来带动发动机运转,然后才能启动。这个起动机直接驱动的就是飞轮,只要找到了起动机,就找到飞轮了。汽车在启动时,起动机通电运转,驱动齿轮与飞轮上的齿圈相啮合,然后起动机旋转,带动飞轮旋转,飞轮带动曲轴旋转,发动机就运转起来了。所以,飞轮是发动机的组件之一,它与曲轴组装在一起,是发动机的动力输出元件。

飞轮的结构很简单,就是一个铸铁圆盘,具有很大的转动惯量。为了在同样质量下增大转动惯量,一般飞轮的边缘做的比较厚。在飞轮边缘部位一般镶有齿圈,在发动机启动时与起动机齿轮啮合,带动曲轴旋转。在飞轮的中心部位有几个螺丝孔,通过螺栓与曲轴组合为一体。飞轮的一面是平整的平面,与离合器片接触,另一面是特殊的形状,与曲轴连接在一起。

那么飞轮都有什么作用呢?前面说了,发动机启动时需要用到飞轮,但是启动仅仅是飞轮的功能之一。现在有些搭载48V轻混系统的发动机,在启动时直接驱动曲轴前端,已经不需要驱动飞轮了。其实飞轮还有更重要的的作用,那就是通过储存和释放能量,来提高发动机运转的均匀性,以及改善发动机克服短暂超负荷的能力,同时飞轮还是发动机的动力输出元件,通过它将发动机的动力传递给离合器或者液力变矩器。此外,在飞轮上还刻有上止点记号,用来校准点火定时或喷油定时以及调整气门间隙。

那么发动机为什么要有飞轮呢?这就要从发动机的工作原理说起了。现在汽车上普遍使用的是往复活塞式四冲程发动机,这种发动机每四个活塞冲程作功一次,但是在整个工作循环中,只有做功冲程产生动力,其它的进气、压缩以及排气冲程都是要消耗动力的。如果没有飞轮,发动机做功冲程产生的动力全部对外输出,就没有多余的动力来克服进气、压缩以及排气冲程消耗的功了,发动机就无法持续的运转下去。即使是多缸发动机间隔做功,曲轴的运转也会极不均匀,转速忽高忽低,稍有阻力发动机就会熄火,很难持续运转。

而飞轮是一个转动惯量很大的盘形零件,其作用如同一个能量存储器。在作功冲程中发动机发出的能量,除对外输出外,还有部分被飞轮吸收,然后在进气、压缩以及排气冲程中释放出来,补偿这三个行程所消耗的功,使曲轴能够克服阻力,继续运转。这样,发动机就可以持续的运转下去,不会因其它三个冲程消耗能量而熄火。此外还有一点,就是活塞位于上止点或者下止点时,连杆是完全垂直于曲轴,这时候连杆的动力是无法传递给曲轴的,也就是说“卡”住了。而飞轮巨大的转动惯量可以帮助活塞顺利越过上下止点,让连杆与曲轴之间重新形成夹角,继续传递动力,避免发动机“卡死”。

此外,由于四冲程发动机是间隔做功的,所以曲轴会受到周期性变化的扭力,曲轴的运转也是忽快忽慢,转速忽高忽低,缸数越少的车,这种现象越明显,这样会导致汽车极难驾驶。而飞轮由于有较大的转动惯量,它可以在曲轴增速时吸收部分能量阻碍其转速的增加,也可以在曲轴减速时释放能量增加曲轴的动力,阻碍其减速,这样就提高了曲轴运转的均匀性。即使发动机遇到短暂超负荷的工况,也可以由飞轮释放动力,避免发动机熄火,提高了发动机克服短暂超负荷的能力。

所以,飞轮对于发动机来说是必须存在的,不过不同类型的发动机飞轮的大小、形状是不同的。一般来说,发动机缸数越少,飞轮的尺寸及质量越大,发动机缸数越多,飞轮的尺寸及质量越小。此外,变速箱的型式也会影响飞轮的尺寸及质量,比如手动档车型,由于飞轮需要与离合器片结合、摩擦,所以飞轮尺寸及质量较大,同时还要有克服热衰退的能力;而自动档车型由于有液力变矩器的存在,可以在很大程度上吸收发动机的振动以及平衡曲轴的转速,所以飞轮的尺寸及质量较小,甚至有些车型使用质量 非常小的挠性飞轮。

那么飞轮重量的大小与发动机的动力有关吗?飞轮重量的大小,不会增加或减少发动机的动力输出,但是却可以改变发动机的动力输出特性。如果飞轮质量过大,会导致发动机提速较慢,但是克服超负荷的能力会更强,动力粘滞效应较强;如果飞轮质量较小,发动机提速较快,但是超负荷能力稍差,汽车加减速更顺畅。其实所有发动机的飞轮质量和尺寸,都是综合考虑了各方面的因素,经过精密计算后得出的结果,并且做了严格的动平衡测试,总体性能是非常均衡的。

传统的飞轮,是一个整体零件,可以帮助发动机平稳运行,但是不具备减振功能,发动机的振动会直接传递给传动系统,传动系统的振动也会反馈给发动机,从而影响发动机和传动系统的平稳运行。因此,汽车工程师发明了双质量飞轮。所谓的双质量飞轮,是指将原来的一个飞轮分成两个部分,一部分保留在原来发动机一侧的位置上,起到原来飞轮的作用,用于起动和传递发动机的转动扭矩;另一部分则放置在传动系变速器一侧,用于提高变速器的转动惯量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔,在腔内装有弹簧减振器,由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。

双质量飞轮最大的优点是:可以有效降低发动机旋转的不均衡性而造成传动系的扭转振动。在传统的离合器结构中,离合器片上有一个扭转减振器,用来降低离合器结合和转速变化时的扭转振动,但是它无法完美平衡发动机与变速箱在振动。而双质量飞轮一分为二,一是可以减少离合器在接合或分离时的冲击,另一点是可以减少发动机的震动。此外,双质量飞轮本身就有减振功能,所以与它配合的离合器片就不用设置扭转减振器,减小了离合器片的质量和尺寸。

所以,双质量飞轮现在应用越来越多,在传统的双离合变速箱上,一般都使用双质量飞轮来代替液力变矩器;在一些手动变速箱上,采用双质量飞轮可以减去离合器片上的扭转减振器,减小离合器片的转动惯量,让变速箱换挡更顺畅,也可以减轻同步器的负担;此外,在欧洲有很多柴油车,由于柴油机振动大,使用双质量飞轮可以有效的降低发动机的振动。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。




为什么汽车都要安装飞轮?
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汽车飞轮对发动机的影响
飞轮具有较大转动惯量。由于发动机各个缸的做功是不连续的,所以发动机转速也是变化的。当发动机转速增高时,飞轮的动能增加,把能量贮蓄起来;当发动机转速降低时,飞轮动能减少,把能量释放出来。飞轮可以用来减少发动机运转过程的速度波动。

能否利用飞轮来调节非周期性速度波动
在曲轴的动力输出端,也就是连变速箱和连接做功设备的那边。飞轮的主要作用是储存发动机做功冲程外的能量和惯性。四冲程的发动机只有做功一个冲程吸气、压缩、排气的能量来自飞轮存储的能量。平衡纠正一下不对,发动机的平衡主要靠去轴上的平衡块单缸机专门有平衡轴。

为什么说在锻压设备等中安装飞轮,可以起到节能的作用
因为安装飞轮后,飞轮起到一个能量储存器的作用,它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。对于锻压机械来说,在一个工作周期中,工作时间很短.而峰值载荷很大。安装飞轮后.可以利用飞轮在机械非工作时间所储存能量来帮助克服其尖峰载荷,从而可以选用较小功率的原动机来拖动,达到节能的目的,因此可以说安装飞轮...

飞轮是如何调节周期性速度波动的
当机器出现盈功时,飞轮的转速略增,以动能的形式将多余的能量储存起来,而使主轴角速度上升的幅值减小。当机械出现亏功时,飞轮转速略下降,将储存的能量放出来,以弥补能量的不足,从而使得主轴角速度下降幅值减小。要注意的是,装飞轮不是完全解决周期性速度波动,只能减小速度波动的幅度。

托动机与飞轮与转子的关系
飞轮和转子都是机械系统中的转动部件,它们之间具有一定的关系。飞轮通常是一个具有一定质量的旋转部件,它可以在机械系统中储存和释放能量。当飞轮被托动机驱动时,它可以将动力传递给转子,使转子也进行旋转。转子通常是一个细长的部件,它可以在机械系统中传递扭矩和转动能量。

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少叛卵磷:[答案] 没有是不可以的 1 飞轮齿圈由起动机带动发动起点火启动 2 飞轮的动力通过与离合器从动盘与离合器压盘的结合传递给变速箱一轴.带动变速箱运转.

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少叛卵磷: 飞轮又称为惯性轮.四冲程即吸气,压缩,膨胀,排气.其中膨胀冲程即发火冲程,是四个冲程中唯一做功冲程,其他三个冲程由飞轮的惯性来带动完成.这就是飞轮的作用.

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少叛卵磷: 在曲轴的动力输出端,也就是连变速箱和连接做功设备的那边.飞轮的主要作用是储存发动机做功冲程外的能量和惯性.四冲程的发动机只有做功一个冲程吸气 压缩 排气的能量来自飞轮存储的能量.平衡纠正一下不对,发动机的平衡主要靠去轴上的平衡块单缸机专门有平衡轴.

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少叛卵磷: 大飞轮常见的有三个作用:1、利用其质量大,从而储存能量,在活塞连杆组运转时,进气、压缩、排气行程中靠惯性带动.从而使曲轴解脱出来.以稳定其正常运转. 2、利用上面的大齿圈,连接起动机来启动着车. 3、与后方的离合器摩擦片跟离合器压盘结合与分离.从而把动力向外输出. 希望对你有帮助.满意一定要采纳哦!!!

烟台市19258286761: 发动机的飞轮有什么功能? -
少叛卵磷: 原理就是飞轮效应,储存能量.应为飞轮具有惯性

烟台市19258286761: 请问汽车发动机上的飞轮主要是起什么作用的?
少叛卵磷: 因汽车发动机属于间歇燃烧式的动力装置,各缸传递到曲轴的能量不是稳定和连续的,而飞轮的作用就是存储一定的能量,使曲轴系统具有较大的转动惯量.借助这个惯性力使发动机运转平稳并减小振动和噪声.当然利用飞轮还能实现其他功能,比如有的飞轮上有360度刻度盘可以帮助确定相位,还有的带有齿盘,可以采集曲轴转速,靠启动电机启动,靠发电机发电等等!

烟台市19258286761: 发动机飞轮有什么作用
少叛卵磷: 在起动发动机时.由起动机带动飞轮运转,飞轮安装在曲轴上面,所以飞轮带动曲轴旋转 就单缸发动机来说,当发动机起动后,曲轴带动飞轮旋转,四冲程发动机时曲轴转动两圈活塞做功一次,其他3个进气做功,压缩做功,排气做功都时由飞轮的惯性旋转来完成的.

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少叛卵磷: 储存能量,使得曲轴过死点,支持下一个循环. 利用它的惯性来完成吸气、压缩、排气冲程

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