Zotrvačník: rovnomerný a spoľahlivý výkon motora

Spaľovací motor zostáva jednoznačne najefektívnejšou pohonnou jednotkou v automobiloch. S touto jednotkou prejdete každú vzdialenosť a užijete si cestu bez toho, aby ste trávili veľa času tankovaním paliva.

Aby však bolo možné naštartovať motor a zabezpečiť plynulé zrýchlenie, musí mať špeciálnu časť. Toto je zotrvačník. Zvážte, prečo je v motore potrebné, aké typy zotrvačníkov sú k dispozícii, a tiež to, ako ho správne prevádzkovať, aby nezlyhal vopred.

Čo je zotrvačník motora automobilu?

Jednoducho povedané, zotrvačník motora je ozubený kotúč. Je pripevnená k jednému koncu kľukového hriadeľa. Táto časť spája motor a prevodovku automobilu. Na zabezpečenie plynulého prenosu krútiaceho momentu na príslušné otáčky prevodovky je medzi mechanizmami nainštalovaný spojkový kôš. Pritláča spojkový kotúč proti prvkom zotrvačníka, čo umožňuje prenos krútiaceho momentu z motora na hnací hriadeľ prevodovky.

Princíp zotrvačníka motora

Zotrvačník je pripevnený k kľukovému hriadeľu v tesnej blízkosti hlavného ložiska. V závislosti od konštrukcie disku kompenzuje vibrácie počas otáčania kľukového mechanizmu. Mnoho moderných zotrvačníkov je vybavených pružinovým mechanizmom, ktorý pri trhnutí motora funguje ako tlmič.

Keď je motor v pokoji, zotrvačník sa používa na natáčanie kľukového hriadeľa. V tomto prípade funguje na princípe manuálneho štartéra pre staré autá (ručná páka bola zasunutá do špeciálneho otvoru v motore, ktorý umožňoval vodičovi natáčať kľukový hriadeľ a naštartovať spaľovací motor).

Prevedenie zotrvačníka

Väčšina zotrvačníkov nemá zložitý dizajn. V mnohých automobiloch je to pevný a ťažký disk so zubami na konci. Je pripevnená k prírube na konci kľukového hriadeľa pomocou skrutiek.

So zvýšením výkonu pohonných jednotiek a zvýšením ich maximálnej rýchlosti bolo potrebné vytvoriť modernizované časti, ktoré už majú zložitý dizajn. Môžu sa pokojne nazývať tlmičový mechanizmus, a nie obyčajná súčasť.

Úloha a miesto zotrvačníka v motore

V závislosti na konštrukcii má zotrvačník okrem funkcie pohonu prevodovky aj ďalšie úlohy:

• Zmiernenie vibrácií pri nerovnomernom otáčaní. Výrobcovia sa snažia distribuovať čas zdvihu vo valcoch spaľovacieho motora tak, aby sa kľukový hriadeľ otáčal s minimálnym trhaním. Napriek tomu stále existujú torzné vibrácie (čím menej piestov v motore, tým jasnejšie budú vibrácie). Moderný zotrvačník musí tieto vibrácie absorbovať čo najviac, aby sa zabránilo rýchlemu opotrebovaniu prevodovky. Za týmto účelom má jeho dizajn niekoľko pružín s rôznou tuhosťou. Poskytujú plynulý nárast síl aj pri náhlej činnosti jednotky.
• Prenos krútiaceho momentu z motora na hnací hriadeľ prevodovky. Tento proces zaisťuje kôš spojky. V ňom je hnaný kotúč pevne pripevnený na treciu plochu zotrvačníka pomocou prítlačného mechanizmu.
• Poskytuje prenos krútiaceho momentu zo štartéra do kľukového hriadeľa pri štartovaní motora. Na tento účel je korunka zotrvačníka vybavená zubami, ktoré zaberajú so štartovacím kolesom.
• Úpravy tlmičov poskytujú zotrvačnú silu na odpojenie kľukového mechanizmu. To umožňuje piestom plynulý pohyb mimo úvrať (zhora alebo zdola).

Zotrvačníky sú často dostatočne ťažké na to, aby mohli akumulovať malé množstvo kinetickej energie, keď sa vo valci nachádza expanzný zdvih. Tento prvok vracia túto energiu späť do kľukového hriadeľa, a tým uľahčuje prácu ďalším trom zdvihom (nasávanie, stláčanie a uvoľňovanie).

Odrody zotrvačníkov

Ako už bolo spomenuté, v starých autách bol zotrvačník vyrobený z liatinového disku, na konci ktorého bol na neho stlačený ozubený krúžok. S rozvojom automobilového priemyslu a zvyšovaním výkonových charakteristík pohonných jednotiek boli vyvinuté nové zotrvačníky, ktoré sa navzájom líšia v účinnosti.

Zo všetkých typov sa rozlišujú tri:

• Jednohmotový;
• Dvojhmotový;
• Ľahký.

Jednohmotové zotrvačníky

Väčšina spaľovacích motorov je vybavená týmto typom úpravy zotrvačníka. Väčšina z týchto častí je vyrobená z liatiny alebo ocele. V mieste pripevnenia k drieku kľukového hriadeľa je veľký otvor a na puzdre okolo neho sú vytvorené montážne otvory pre upevňovacie skrutky. S ich pomocou je diel pevne pripevnený na prírube blízko hlavného ložiska.

Z vonkajšej strany je umiestnená plošina pre kontakt s doskou spojky (trecia plocha). Korunka na konci dielu sa používa iba pri naštartovanom motore.

Počas výrobného procesu v továrni sú tieto disky vyvážené, aby sa eliminovali ďalšie vibrácie počas činnosti mechanizmu. Vyváženie sa dosiahne odstránením časti kovu z povrchu časti (najčastejšie je do nej vyvŕtaný zodpovedajúci otvor).

Dvojhmotové zotrvačníky

Dvojhmotový alebo tlmený zotrvačník je zložitejší. Každý výrobca sa snaží zlepšiť efektívnosť takýchto úprav, ktoré môžu viesť k rôznym dizajnom rôznych modelov. Hlavné prvky týchto mechanizmov sú:

• Poháňaný disk. Je na ňom pripevnený ozubený veniec.
• Vedúci disk. Je pripevnená k prírube kľukového hriadeľa.
• Tlmiče torzných vibrácií. Sú umiestnené medzi dvoma kotúčmi a sú vyrobené vo forme oceľových pružín rôznej tuhosti.
• Ozubené kolesá. Tieto prvky sú inštalované v zložitejších zotrvačníkoch. Fungujú ako planetárne prevody.

Takéto úpravy sú oveľa nákladnejšie ako klasické plné zotrvačníky. Uľahčujú však prevodovku (poskytujú maximálnu plynulosť) a zabraňujú opotrebovaniu nárazom a vibráciami počas jazdy.

Ľahké zotrvačníky

Ľahký zotrvačník je akýmsi jednohmotovým náprotivkom. Jediným rozdielom medzi týmito časťami je ich tvar. Na zníženie hmotnosti sa časť kovu odstráni z hlavného povrchu disku v zariadení.

Takéto zotrvačníky sa používajú na tuning automobilov. Vďaka ľahšej hmotnosti disku ľahšie motor dosahuje maximálne otáčky. Táto aktualizácia sa však vždy vykonáva v spojení s ďalšími manipuláciami s motorom a prevodovkou.

Za normálnych podmienok tieto prvky nie sú nainštalované, pretože mierne destabilizujú činnosť motora. Pri vyšších rýchlostiach to nie je také nápadné, pri nízkych rýchlostiach však môžu nastať vážne problémy a nepríjemnosti.

Prevádzka zotrvačníka a možné poruchy

Celkovo je zotrvačník jednou z najspoľahlivejších súčastí motora. Najčastejšie je jeho pracovný zdroj totožný s zdrojom pohonnej jednotky. V závislosti od materiálu a výrobcu sa tieto diely starajú o 350 tisíc kilometrov a viac.

Najproblémovejšou časťou zotrvačníka sú zuby ozubeného kolesa. Zdroj tohto prvku priamo závisí od zdravia štartéra. Zub pri častom používaní štartéra sa môže zlomiť alebo jednoducho opotrebovať. Ak dôjde k podobnému rozpadu, môžete si kúpiť novú korunu a nainštalovať ju namiesto starej. V takom prípade musí byť celý disk odstránený z motora a po oprave sa namontujú späť, iba pomocou nových skrutiek.

Ďalšou častou poruchou zotrvačníka je prehriatie trecej plochy. K tomu obvykle dochádza v procese nesprávnej prevádzky automobilu spojeného s porušením pravidiel pre radenie rýchlostí (napríklad pedál spojky nie je úplne zošliapnutý).

Prehriatie môže spôsobiť deformáciu alebo prasknutie disku. Jedným z príznakov takejto poruchy je neustále hádzanie spojky v určitom rozsahu otáčok. Sprevádzajú ju aj silné vibrácie. Ak vodič spáli spojku a okamžite ju vymení za novú, nie je potrebné meniť zotrvačník.

Dvojhmotové modely zlyhávajú o niečo častejšie, pretože v ich dizajne je viac ďalších častí. Môže prasknúť pružina, vytekať mazivo alebo zlyhať ložisko (je to veľmi zriedkavé, vyskytuje sa však v tomto zozname).

Ďalším dôvodom opotrebenia zotrvačníka je predčasná výmena trecieho kotúča spojky. V tomto prípade nity poškriabú povrch dielu, ktorého následky nemožno eliminovať, iba výmenou dielu.

Životnosť zotrvačníka môže ovplyvniť aj štýl jazdy. Napríklad, ak vodič jazdí autom na dlhú vzdialenosť so zníženou rýchlosťou, vibrácie z jednotky sa zvýšia, čo môže poškodiť upevňovacie prvky zotrvačníka. Niektorí motoristi naštartujú a zastavia motor bez zošliapnutia spojkového pedála.

Zotrvačník nie je obsluhovaný samostatne. V zásade sa tento postup vykonáva počas výmeny spojky. V takom prípade sa vykoná vizuálna kontrola časti. Ak nie sú chyby, nič sa nerobí. Ak počujete zvuk brúsenia, je bezpodmienečne nutné vozidlo odtiahnuť k servisnej stanici, aby opotrebovaný trecí kotúč nepoškriabal povrch zotrvačníka.

Dá sa zotrvačník opraviť a renovovať?

Táto otázka sa najčastejšie týka dvojhmotových zotrvačníkov. Ak solídna modifikácia zlyhá, zmení sa iba na novú. Štandardná súčasť nie je veľmi nákladná položiť takúto otázku.

Drahé úpravy tlmičov však často vedú k podobným úvahám. Niektorí odborníci brúsia treciu plochu, aby odstránili všetky škrabance spôsobené opotrebovaným kotúčom spojky. Takéto opravy vo väčšine prípadov neprinášajú požadovaný výsledok. Tenká trecia plocha z veľkého zaťaženia môže prasknúť, čo bude vyžadovať nielen výmenu zotrvačníka, ale aj opravu spojky.

Niektoré dielne pre spoluprácu ponúkajú opravu drahého zotrvačníka za mierny poplatok. Ide však aj o pochybný postup. Faktom je, že okrem korunky sa osobitne nepredáva ani jeden diel zotrvačníka. Z tohto dôvodu sú takéto „reštaurátorské“ práce otázne.

Na záver stojí za zmienku, že pri starostlivom používaní spojky a meranom štýle jazdy nebudú problémy so zotrvačníkom. Ak sa stroj používa zriedka, môžete premýšľať o inštalácii tlmiča zotrvačníka. V iných prípadoch budú spoľahlivé pevné analógy.

Otázky a odpovede:

Na čo slúži zotrvačník v spaľovacom motore? Tento kotúč, upevnený na kľukovom hriadeli, poskytuje zotrvačnú silu (vyhladzuje nerovnomerné otáčanie hriadeľa), umožňuje naštartovanie motora (koruna na konci) a prenáša krútiaci moment na prevodovku.

Čo je to zotrvačník auta? Ide o kotúč, ktorý je pripevnený ku kľukovému hriadeľu motora. V závislosti od úpravy môže byť zotrvačník jednohmotový (plný kotúč) alebo dvojhmotový (dve časti s pružinami medzi nimi).

Ako dlho vydrží zotrvačník? Závisí to od prevádzkových podmienok vozidla. Jednohmotový často slúži rovnako dlho ako samotný spaľovací motor. Dvojhmotová verzia sa stará v priemere o 150-200-tisíc kilometrov.