發動機外面為什麼要掛一個笨重的飛輪看完才知道沒那麼簡單
大家好這裏是直觀機械
對於發動機來説,尤其是農用車上的柴油發動機,都會有一個很大很笨重的盤形零件掛在外側。在追求輕量化設計的今天,這個大零件彷彿是個異類。
其實飛輪是發動機上重要的一種機械裝置,無論是柴油機還是汽油機都存在飛輪,只不過柴油機的飛輪看起來更大更重一些。
這種笨重的大飛輪到底有什麼作用呢?今天就跟大家一起來看一看。
飛輪直徑很大,而且重量大部分都集中在輪子邊緣處,這樣既保證了自身有一個較小的重量又能夠保證產生較大的轉動慣量。這樣可以使發動機啓動時更省力。試想一下,如果沒有這個飛輪,而是直接驅動曲軸來啓動發動機的話,那就需要很大的扭矩才能將發動機啓動起來。如果是手搖啓動的發動機,就需要一個特別大的搖把了,否則是搖不動的。
飛輪還是一個重要的儲能零件。發動機工作過程中,只有做功階段是產生能量的,排氣、進氣、壓縮都是消耗能量的。發動機速度高時,飛輪動能增加,存儲能量。發動機速度低時,飛輪動能減少,飛輪釋放能量。對於一個四衝程發動機來説,有兩個位置是比較尷尬的,即活塞分別位於上止點和下止點時。此時曲軸和連桿、活塞處於一條直線上,屬於死點位置,在這個位置時如果沒有外力,連桿是無法驅動曲軸轉動的。此時,飛輪就顯得比較重要了,因為飛輪旋轉時有很大的慣性,可以通過慣性將死點位置推過去,保證曲軸繼續轉動。死點位置過後,連桿可以重新傳遞動力給曲軸。
其實發動機本身的做功過程並不是連續的,每個衝程會對外做功一次,做功的瞬間推力最大,隨後減小。如果將其直接作用在車輪上的話,那車輛肯定就會抖動着前進了。而飛輪可以緩衝每次的動力輸出,保證車輛運行平穩舒適。
除此之外,其實飛輪還是一個重要的動力輸出裝置。農村的娃娃肯定都見過使用拖拉機通過皮帶帶動輸泵抽水澆地的場景。柴油機本身的動力反應在曲軸上,而曲軸很細,直接使用不方便。有了飛輪,就可以將皮帶輪裝到飛輪上,充分利用發動機的動力。
對於汽車發動機來説,汽車的離合器系統就是裝在飛輪上的。壓盤固定在飛輪上,離合器片位於飛輪和離合器之間,這樣就取得了發動機的動力。