フライホイールエンジンの種類、装置、目的

外部的には、エンジンのフライホイールは通常のデバイス、つまり単純な重いディスクです。 しかし同時に、エンジンと機械全体の動作において重要な機能も果たします。 この記事では、その主な目的、フライホイールの種類、およびその構造について説明します。

目的と機能

単純なフライホイールは、正確にバランスが取れた固体鋳鉄製のディスクで、その上に金属の歯が押し付けられ、エンジン スターター (いわゆるリング ギア) と噛み合います。 フライホイールはエンジンからギアボックスにトルクを伝達するため、エンジンとトランスミッションの間に配置されています。 マニュアルトランスミッションの場合はフライホイールにクラッチバスケットが取り付けられ、オートマチックトランスミッションの場合はトルクコンバータが取り付けられます。

フライホイールはかなり重い部品です。 その重量はエンジン出力とシリンダー数によって異なります。 これは、フライホイールの主な目的が、クランクシャフトからの運動エネルギーを蓄積し、必要な慣性を生成することであるという事実によって説明されます。 実際、内燃機関では 4 つのストロークのうち、必要な作業を行うのは 1 つのストローク、つまりパワー ストロークだけです。 クランクシャフトとピストングループの残りの 3 つのストロークは慣性によって実行されなければなりません。 この目的のためには、クランクシャフトの端に固定されたフライホイールが直接必要となります。

これまで述べてきたことから、フライホイールの目的とその主な機能は次のとおりです。

• モーターのスムーズな動作を保証します。
• エンジンからギアボックスへのトルクの伝達、およびクラッチの動作の確保。
• スターターからフライホイールクラウンにトルクを伝達してエンジンを始動します。

フライホイールの種類

現在、フライホイールには 3 種類あります。

1. 固体。 より人気があり一般的なデザイン。 これは緻密な金属ディスクであり、その構造は前述しました。 オートマチックトランスミッション用フライホイールは、トルコンと併用することを前提に設計されているため、単純な構造に比べて非常に軽量です。
2. 軽量。 車、トランスミッション、エンジンをチューニングする場合、軽量フライホイールが取り付けられることがよくあります。 質量が小さいため慣性が低減され、モーター効率が 4 ～ 5% 向上します。 車はアクセルペダルに対してより速く反応し、よりアクティブになります。 ただし、軽量フライホイールの取り付けは、エンジンやトランスミッションの性能を向上させるための他の作業と併用する必要があります。 ピストンやクランクシャフトを変更せずに軽量フライホイールを使用すると、アイドル回転数でのエンジン動作が不安定になる可能性があります。
3. デュアルマス。 デュアルマスまたはダンパー フライホイールは、設計が最も複雑であると考えられており、最新のブランドの自動車に取り付けられています。 トルクコンバーターのないマニュアルまたはオートマチックトランスミッションを搭載した車に使用できます。 マニュアルトランスミッションの場合は、ねじり振動ダンパーのないクラッチドリブンディスクが使用されます。

デュアルマス フライホイールは、振動とハムの抑制特性、トランスミッション保護、シンクロナイザーの改善により、非常に一般的になりました。 この品種自体はさらに詳細に検討する必要があります。

デュアルマスフライホイールの設計と特性

デュアルマス設計には、1 つではなく 2 つのディスクが含まれています。 2 つのディスクはモーターに接続され、もう 2 つはギアボックスに接続されます。 どちらも互いに独立して機能します。 さらに、最初のディスクには、スターターと係合するための歯を備えたフライホイール クラウンがあります。 両方のベアリング (アキシャルおよびラジアル) により、XNUMX つのハウジングの組み合わせが保証されます。

ディスクの内部には、ソフト スプリングとハード スプリングで構成される改良されたスプリング ダンパー設計が採用されています。 ソフトなスプリングにより低速時のエンジン始動・停止時の作動もスムーズです。 硬いスプリングが高速走行時の振動を軽減します。 内部には専用の潤滑剤が入っています。

どのように動作します

オートマチックトランスミッションを搭載した自動車には初めて、デュアルマスフライホイールが採用されました。 ロボットギアボックスは、高速かつかなり頻繁にギアを変更することが特徴です。 「XNUMXマスガン」はこれにうまく対処します。 その後、これらの利点からマニュアルトランスミッション車にも搭載されるようになりました。

動作原理は簡単です。 クランクシャフトからのトルクは最初のディスクに伝わり、スプリングシステムを内側からたわませます。 一定の圧縮レベルに達すると、トルクが 2 番目のディスクに伝わります。 この設計によりモーターからの大きな振動がなくなり、トランスミッションへの負担が大幅に軽減されます。

デュアルマスフライホイールの長所と短所

この設計の利点は明らかです。

• エンジンとギアボックスのソフトで均一な動作。
• 低レベルの振動とハム。

ただし、デメリットもあります。 デュアルマス フライホイールの平均耐用年数は約 3 年です。 システムは定期的に高負荷にさらされます。 また、内部潤滑も発生します。 交換価格はかなり高いです。 そしてこれがその主な欠点です。

主な不具合

フライホイールには大きな負荷がかかるため、遅かれ早かれ動作しなくなります。 故障の兆候は、エンジンの始動時と停止時のきしむ音や異音である可能性があります。

強い振動を感じる場合は、フライホイールの故障を示している可能性もあります。 多くの人は、これはモーターの「トリプル」によるものだと信じています。 より高いギアに切り替えると、通常は振動がなくなります。 発進時や加速時にカチッという音が鳴る場合も故障の可能性があります。 ただし、これらの兆候は他の問題を示している可能性もあるため、すぐにフライホイールの交換を急ぐ必要はありません。 例えば、エンジンマウント、ギアボックス、アタッチメント、排気システムなど。

部品を直接検査することは、故障の原因を最も正確に特定するのに役立ちます。 ただし、それに到達するにはギアボックスを分解する必要があり、これには特別なスキルと機器が必要です。

デュアルマスフライホイールの機能を回復する

「オリジナル」の価格が高いため、ほとんどすべてのドライバーがフライホイールを復元する可能性を考えています。 メーカーがこの要素の復元を示唆していないことはすぐに注目に値します。 取り外しは不可能と思われるので、新しいものを取り付けることをお勧めします。

しかし、仕事に就くことができる専門家はまだいます。 これはすべて故障の程度によって異なります。 スプリングが故障した場合は、サービスで交換できます。 彼らが最初に消耗します。 ただし、ハウジングまたはベアリングの XNUMX つが破損した場合は、新しいものを購入するのが正しい判断となります。 いずれの場合も、修理後のエンジンとトランスミッションの長期間の動作を保証できるものはほとんどありません。

単一マスへの置き換え

純粋に理論的にはこれが可能です。 資格のあるサービス技術者であれば、これを簡単に行うことができます。 しかし、これを行うことに意味があるでしょうか? この後、ギアボックスとエンジンがどれくらい持続するかは誰も予測できません。そのため、私たちはこれを行うことはお勧めしません。

強力なエンジンとマニュアルトランスミッションを搭載している場合、発進時と停止時の大きな振動や揺れは避けられません。 乗ることができますが、かなりの不快感を伴います。 ロボット ボックスは鋳造フライホイールとのタンデムに耐えられないため、すぐに動作しなくなります。 同時に、箱と一緒に修復すると、はるかに多くの費用がかかります。