发动机为什么都要配一个很大很重的飞轮?
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发动机为什么都要配一个很大很重的飞轮?

因为4冲程发动机只有做功冲程对外输出功,其它三个冲程进气、压缩、排气都是消耗功的。飞轮给曲轴增加一个转动惯量,把做功冲程输出功的一部分转化为飞轮的动能储存起来,用于克服其它三个冲程的阻力,从而使发动机的转速波动不至于过大,输出的扭矩更平稳。这是飞轮的储能作用。飞轮还有其它的作用,请您仔细向下看。

下图是单缸机的飞轮转动惯量不同时,输出扭矩的平滑效果。只是一个示意图,可以直观的理解飞轮的作用。

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虽然4缸机,每个180度曲轴转角,都有一个气缸做功,但是在做功冲程中,缸内压力不仅不是一个恒定值,而是有剧烈的变化,基本上使在压缩上止点后10度作用,缸内压力达到最大值,然后就是一路下降,所以四缸机的扭矩波动虽然没有单缸机那么剧烈,还是有一定波动的,也必须要用飞轮来对扭矩进行平滑。下图是4缸机的飞轮转动惯量不同时,输出扭矩的平滑效果。

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飞轮的转动惯量大一些,会使发动机的输出扭矩更平滑,转速更稳定。但是飞轮的转动惯量也不能太大,惯量大,飞轮的质量也会增大,发动机启动功率需求就会增大,发动机扭矩输出的响应性也会变差。

所以,飞轮设计时,把大部分质量集中在轮缘上,把轮缘做的又宽又厚,以便在较小的飞轮质量下获得较大的转动惯量。

飞轮除了起到储能作用外,还有以下功用:

1、飞轮是摩擦式离合器的主动件;

2、飞轮中心的圆孔还要安装轴承,为变速器的一轴前端提供支撑;

3、飞轮轮缘上镶嵌有供发动机启动用的齿圈,用于和起动机的主动齿轮啮合,为启动发动机提供动力。

4、飞轮上一般标有上止点记号;

飞轮是与曲轴一起进行动平衡,为了保持动平衡后曲轴和飞轮的相对位置,通常采用定位销或不等距的螺栓将飞轮固定在曲轴后端。

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