МАХОВИК МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводах транспортных средств, в том числе легковых автомобилей.
Маховик многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) служит накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска и обеспечения плавного трогания автомобиля с места. Маховик выполнен в виде диска с массивным ободом на котором напрессован зубчатый венец для принудительного вращения электрическим стартером с целью запуска двигателя. Фланец маховика закреплен на хвостовике коленчатого вала с помощью крепежных элементов.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является маховик (см. многокрасочный альбом В.А.Вершигора, Л.И.Вихко, Е.М.Золотарев, А.П.Игнатов, Ю.М.Пашин, К.Б.Пятков "Автомобиль ВА3-2121" М.: Машиностроение, 1982. - 92 с., ил., лист 9, стр.21.) Указанный маховик представляет собой диск с ободом, на который напрессован зубчатый венец. Фланец маховика выполнен выступающим в сторону коленчатого вала. Наклонные стенки фланца со стороны установки крепежных элементов образуют выемку. При этом угол наклона стенок и соответственно форма выемки фланца маховика выбраны исключительно исходя из прочностных характеристик маховика. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
В процессе эксплуатации известного маховика были выявлены недостатки заключающиеся в снижении износостойкости переднего подшипника первичного вала коробки передач из-за скопления продуктов износа диска сцепления в зоне работы подшипника. Опытным путем было установлено, что расположение и пропорции формообразующих поверхностей выемки маховика оказывают влияние на показатели термической нагруженности маховика за счет снижения аэродинамических сопротивлений с учетом направленности высокоскоростного воздушного потока внутри полости маховика и отвода тепла и продуктов износа диска сцепления через сквозные отверстия сообщающиеся с внутренней поверхность окружной канавки.
Полезная модель направлена на решение технической задачи состоящей в разработке такой конструкции маховика, которая с сохранением надежного центрирования обода диска и прочностных характеристик маховика, за счет организации направленного воздушного потока и снижения аэродинамического сопротивления во внутренней полости маховика эффективно отводит во внешнюю среду продукты износа фрикционного диска, а также снижает термическую нагруженность маховика в целом.
Указанная задача решается тем, что предложен маховик многоцилиндрового ДВС состоящий из диска с выступающим в сторону коленчатого вала фланцем содержащим внутреннюю выемку и ободом содержащем зубчатый венец. Отличительной особенностью является то, что контур внутренней выемки фланца на виде в плане состоит из прямолинейной поверхности окружной канавки, выполненной с внутренней стороны маховика, переходящей на внутреннюю поверхность стенок фланца, выполненных под углом не менее 60 градусов относительно линии параллельной оси вращения маховика, переходящих на внутреннюю прямолинейную поверхность основания фланца, при этом длина внутренней прямолинейной поверхности основания фланца составляет не менее 55 процентов от длины прямолинейной поверхности окружной канавки в точках пересечения с внутренними поверхностями стенок фланца, а ширина внутренней выемки фланца составляет не менее половины ширины всей полости маховика.
Устройство маховика многоцилиндрового ДВС представлено на фиг.1, где изображен продольный разрез маховика.
Маховик 1 состоит из диска 2 с выступающим в сторону коленчатого вала (не показан) фланца 3 и обода 4 с напрессованным зубчатым венцом 5. Фланец 3 содержит внутреннюю выемку 6. Контур внутренней выемки 6 фланца 3 состоит из прямолинейной поверхности 7 окружной канавки 8, выполненной с внутренней стороны 9 маховика 1, которая переходит на внутреннюю поверхность стенок 10 и 11 фланца 3, выполненных под углом не менее 60 градусов относительно линии 12 параллельной оси вращения 13 маховика 1. Поверхности стенок 10 и 11 переходят на внутреннюю прямолинейную поверхность основания фланца 14, при этом длина внутренней прямолинейной поверхности основания фланца 14 составляет не менее 55 процентов от длины прямолинейной поверхности 7 окружной канавки 8 в точках пересечения 15 и 16 с внутренними поверхностями стенок 10 и 11 фланца 3, а ширина Sv внутренней выемки 17 фланца 3 составляет не менее половины ширины Sp всей полости маховика 1.
Работа устройства состоит в том, что в процессе вращения маховика 1 с большим количеством оборотов в выемке 6 фланца 3 возникает интенсивное движение воздушных масс, которые получают дополнительное ускорение под воздействием выступающих над прямолинейной поверхностью основания фланца 14 элементов крепления (не показаны). В процессе работы происходит отделение частиц фрикционного слоя диска сцепления и смешивание их с воздухом. При значительном количестве оборотов вращения маховика 1 в выемке фланца 3 происходит процесс разрежения и воздушный поток смешанный с продуктами износа устремляется через сквозные отверстия 18 наружу. При этом контур внутренней выемки 6 фланца 3 способствует оптимальному распределению воздушных масс.
Заявляемое техническое решение соответствует требованиям промышленной применимости и возможно для реализации на технологическом оборудовании с использованием известных технологий.