Невелике ліричне втупу ...
Багато всяких думок існує з приводу полегшених маховиків. Хтось каже, що полегшений маховик - це порожня дрібничка і зайва трата грошей. Хтось доводить собі й оточуючим, що полегшений маховик додав його автомобілю небувалу спритність. Давайте спробуємо внести хоч якусь ясність в це питання. Чому ж так по-різному все відносяться до полегшеного маховика, вже давно став невід'ємною частиною спортивного (тюнінгового) двигуна?
Багато, намагаючись теоретично порахувати «прихід» від полегшеного маховика, кидають це «невдячна» заняття, завантажившись основами теоретичної механіки. Ми спробуємо вирахувати приблизну різницю, спростивши завдання і з огляду на тільки інерційні складові полегшеного маховика. Можна прикинути різницю робіт, що здійснюються, скажемо, при розгоні автомобіля з масою 900 кг і робочим діапазоном двигуна 3000-6000 об / хв ( «околостандартний» двигун) до швидкості 150 км / ч.
Приймемо різницю у вазі маховиків до і після полегшення 1,5 кг. Це той вага, втрата якого не позначається на міцності полегшеного маховика, і, що важливо, який можна видалити з максимального радіусу полегшеного маховика. Видалення металу з місць, розташованих на невеликій радіусі, дає зниження міцності і незначне зниження моменту інерції. Це одна з причин, по якій різні полегшені маховики дають різний ефект або, вірніше, іноді його відсутність.
Далі приймемо, що ми стартуємо з 3000 об / хв і розгонимося аж до 150 км / год (41,7м / с) на 1-й, 2-й, 3-й і 4-й передачах. Якщо у нас стандартна коробка передач, то діапазони виглядають так: 1-я передача 3000-6500 об / хв, перемикання на 2-ю передачу на 3500-6500 об / хв, перемикання на 3-ю передачу на 4500-6500 об / хв (VА = 132 км / ч), перемикання на 4-ю передачу на 4500-5100 об / хв (VА = 150 км / ч).
Роботу, зроблену по розгону автомобіля (інерційна складова), можна висловити через різницю кінетичних енергій:
EK = (900 * 41,72) / 2 = 781,3 кДж
Тепер порахуємо, яку енергію витрачає двигун на те, щоб розкрутити «зайву» масу маховика, тобто наші 1,5 кг. Очевидно, що енергія ця дорівнюватиме сумі робіт на кожній передачі:
ΣА = А1 + А2 + А3 + А4
де А1 = Еk (при 6500) - Еk (при 3000)
А2 = Еk (при 6500) - Еk (при 3500)
А3 = Еk (при 6500) -Еk (при 4500)
А4 = Еk (при 6500) -Еk (при 5100)
Кінетична енергія тіла, що обертається (полегшеного маховика) обчислюється таким чином:
де JM - момент інерції полегшеного маховика,
w - кутова швидкість, p * n / 30
Під JM ми будемо мати на увазі не момент інерції полегшеного маховика, а тільки тих 1,5 кг, які ми позбавили нашу деталь - полегшений маховик.
Якщо врахувати, що з'їм металу для двигунів 08-10 сімейства, при виготовленні полегшеного маховика, відбувається на радіусі близько 140 мм, то:
JM = 1,5 х 0,142 = 0,294 кг
w (при 6500) = 680,7 (з-1)
w (при 5100) = 533,8 (з-1)
w (при 4500) = 471 (з-1)
w (при 3500) = 366 (з-1)
w (при 3000) = 314 (з-1) Еk (при 6500) = 6811 (Дж)
Еk (при 5100) = 4188 (Дж)
Еk (при 4500) = 3261 (Дж)
Еk (при 3500) = 1969 (Дж)
Еk (при 3000) = 1449 (Дж)
SА = 16377 (Дж) або 16,38 (кДж)
А це, як не крути, 2,1% від роботи витрачається на розгін маси автомобіля.
Причому це суттєва економія роботи (2,1%) тільки за рахунок полегшеного маховика - але ж є ще інший прийом в спортивному і тюнинговом двигунобудування - полегшення коленвала.
Зрозуміло, що розрахунок не враховує сили опору дороги і повітря, які починають значно позначатися із зростанням швидкості. Однак, він дозволяє оцінити приблизний ефект не на словах. Далі кожен сам для себе вирішує необхідність установки полегшеного маховика на власний автомобіль.
Також, слід врахувати, якщо провести розрахунки полегшеного маховика для більш високо оборотного двигуна (
9000 об / хв), то можна побачити, що вплив зайвої ваги на маховику позначається значніше (квадратична залежність).
Важливо не забувати одне: всі доопрацювання, пов'язані з силовим агрегатом, починають «добре працювати» тільки при грамотній комбінації деталей і якісному їх монтажі. І ще, необхідно пам'ятати - всі зміни повинні проводитися не в збиток безпеки автомобіля, як приклад можна привести бездумне полегшення маховика, що знижує його міцність і надійність. Такі полегшені маховики часто зустрічаються на нашому ринку.
www.kartuning.ru (с)
Маховик 402го двигуна важить приблизно 13,2-13,3 кг. І має діаметр 330мм.
У підсумку я полегшив його до ваги приблизно 8,3 кг. Тобто скинув приблизно 35% від загальної його маси. Але це все в "статиці". Правильніше буде сказати я зняв приблизно 625 кг / мм, або 0,625кг / м (5 кг на радіусі 125мм). У термехе не сильний =), По-цьому вибачайте =).
На фото ТИПУ універсальний маховик після полегшення, тобто він повинен дозволяти встановлювати 402е і 406е зчеплення.
Зчеплення я купив 406е. Відмінність від 402 - збільшена робоча фрикційна площа (ширина накладок трохи побільше, і до того ж на великого діаметру) і відповідно воно може передає більше крутного моменту в порівнянні з 402м. Вибирав з міркування ціна-якість. Вибір припав на сцелленіе ТАЯ-СТК Титан (типу посилене, для перевантажених режимів). За якістю виготовлення дуже порадувало, і як виявилося згодом і отбалансировал вона відмінно. Фрикційні накладки на відомому диску імпортні LUK.
В результаті кошик (провідний диск) не «встав" на ТИПУ універсальний маховик. Одне кріпильний отвір не підійшло. Ось це запчастини =). Як добре що кошик виявилася універсальна =) і встала на отвори для 402й кошика.
Так як товщина маховика в кріпильному місці залишилася 11мм, різьбової частини в отворах не залишилося, і по-цьому довелося нарізати різьбу вже М10, М8 вже не зробити. Зате я зробив так, що корзина чітко сідає за болтів, а не бовтається як г ... на стандартних болтах, на яких неможливо чітко відцентрувати кошик і в підсумку незначно але збивається балансування.
Так само мені отторцевать робочу поверхню маховика, якщо вже зчеплення нове, і тим більше не збігається з вироблення від 402го.
Тепер перейдемо до колінчастого валу.
Колінвал, зазнає значних згинаючих навантажень, в тому числі і від сил інерції. Сили інерції, залежать від радіусів кривошипів клонували, мас шатунів, противаг і від швидкості їх обертання. Швидкість обертання коленвала, ми, практично завжди, збільшуємо. Отже, щоб, рано чи пізно, не «рознесло» двигун, нам необхідно або зменшувати маси обертових деталей, або радіус обертання коленвала. У другому випадку (перейшовши на менший хід клонували) ми втратимо робочий об'єм, що вкрай не бажано. Тому йдемо першим шляхом, і в першу чергу, знижуємо вагу шатунів. У другу - вага противаг клонували. Завдяки цьому збільшуємо ресурс нашого клонували і двигуна в цілому. Правда, якщо перестаратися, то можна отримати зворотний ефект. Необхідно ще звернути увагу на наявні на коленвале підсилювачі. Як ви розумієте, їх бажано не зрізати при полегшенні клонували.
www.kartuning.ru (с)
До шатунів доберемося коли розберемо двигун =).
Коліно я полегшив з 19кг до 17,5 кг, тобто на 1,5 кг за максимальному радіусу.
При будь-якій обробці коленовала (навіть після шліфування шийок), і (або) маховика необхідно робити балансування.
У разі маховика все просто (це просто диск) Його можна отбалансировать статично, а ось в разі клонували вкрай необхідно зробити динамічне балансування, так як колінвал неможливо уявити у вигляді простого тіла, по-цьому статичне балансування тут не допоможе.
Повіз все це справа в лабораторію механіки в сільськогосподарській академії. Для початку збалансовані окремо коленовал.
Потім в зборі з маховиком
зверніть увагу на скільки довше вал врашается з маховиком після зупинки =)
І нарешті в зборі з маховиком і корзиною.
З кошиком балансування була майже ідеальна.
З маховиком мені здається я трохи перебрав =). Але не будемо загадувати. Все стане ясно тільки після установки.
Наприклад ті ж вазовские маховики полегшують на 1,5-2,5 кг, з 6-6,5кг (точну вагу не знаю). Тобто приблизно на ті ж 35% як в моєму випадку. У суперспорт версіях полегшення на них составлет близько 50% і більше.
Так що в моєму випадку покаже тільки експеременту =)
Ціна питання: 1 500 ₽ Пробіг: 205000 км
Брати участь в обговореннях можуть лише зареєстровані користувачі.