汽车发动机为什么会有个「大飞轮」,功能是什么呢?

引擎飞轮是一种使发动机平稳旋转的装置。尽管飞轮结构简单,但它却是影响汽车响应的重要组成部分,同时起着使发动机平稳运转的基本作用。但是,并不是全部发动机都装有飞轮,因为和什么样的变速箱也有一定的关联。

为什么需要飞轮?

四冲程发动机由以下四个冲程组成,其中发动机进行两次旋转。

・将进气和空气吸入气缸的“进气冲程”

・压缩吸入的空气燃料混合物的“压缩冲程”

・点燃压缩的空气燃料混合物并燃烧(爆炸)的“燃烧冲程”

来自气缸的燃烧气体“排气行程”排出

其中,仅在燃烧冲程中产生向下推动活塞并使发动机旋转的扭矩(功)。剩下的3个步骤是惯性(惯性),无功。这种间歇转矩的产生在旋转期间引起转矩波动和转速波动。

飞轮原理

如果将扭矩波动大的发动机原样安装在轿厢中,轿厢会发出嘎嘎声,怠速将变得不稳定,从而更容易失速。飞轮的作用就是防止这种情况的发生。

飞轮是装在曲轴后端的重盘。燃烧冲程中产生的扭矩成为旋转曲轴的旋转力,并试图保持旋转。但是,下一个排气/进气/压缩冲程无法自行旋转,因此转速会降低。特别是在空转等低速条件下,由于长时间旋转,很容易失速。

这就是飞轮起作用的地方。当飞轮通过曲轴旋转时,飞轮的旋转力(惯性力)起作用以防止旋转减小并保持旋转。

飞轮的工作原理与顶部相同。直径越大,顶部的外圆周越重,它将旋转得越稳定。飞轮也一样,飞轮直径较大且周长较大以使发动机平稳旋转是有效的。

最佳飞轮是什么?

飞轮必须根据车辆目标的车辆性能进行优化设计。

惯性矩与发动机转速之间的关系可以表示如下。

・旋转力:发动机扭矩(Nm)=转动惯量(kgm2)x角加速度(rad / sec2)当以相同的转矩旋转时,惯性矩和角加速度(旋转的容易程度)成反比。

如果飞轮较重(惯性矩较大),则角加速度将较小,并且发动机转速将保持稳定。换句话说,响应变得更糟,很难加速,也很难放慢速度。相反,如果使飞轮更轻,则响应会更好,但是抑制旋转波动的原始效果会降低,并且在怠速或低速时旋转会变得不稳定。

对于赛车,响应性很重要,并采用旨在尽可能减轻重量的飞轮。轻质飞轮用于在保持平衡的同时在磁盘上打孔,并使用铬钼钢或铝合金作为材料。

对于AT变速箱汽车车辆,变矩器本身具有较大的惯性重量并吸收扭矩波动,因此不需要飞轮。