Koło zamachowe

Koło zamachowe to w gruncie rzeczy nic innego jak żelazny talerz, przymocowany śrubami do kołnierza zdawczego, czyli wychodzącego na zewnątrz silnika końca wału korbowego. Mimo niepozornego wyglądu, koło zamachowe ma kilka bardzo kluczowych zadań, które są bardzo ważne dla poprawnej pracy samochodu.

Głównym jego zadaniem jest gromadzenie zapasu energii kinetycznej, która jest niezbędna do wykonania suwów pomocniczych silnika. Gdyby zabrakło koła zamachowego, to silnik nie mógłby normalnie pracować. Jest to uwarunkowane jasno opisanymi zasadami pracy jednostki czterosuwowej, w której spośród czterech suwów tylko jeden dostarcza silnikowi energii, a jest nim suw pracy.

Takty ssania, sprężania i wydechu wymagają dostarczenia z zewnątrz siły – i właśnie tej siły dostarcza koło zamachowe w postaci energii kinetycznej zgromadzonej podczas suwu pracy. Obejrzyjmy sobie to wszystko z bliska i powoli. Otóż wał korbowy połączony z silnikiem, nigdy nie pracuje z absolutnie stałą prędkością obrotową.

Po zapłonie silnika, wał korbowy dostaje od tłoka potężne pchnięcie. Suw wydechu nie wymaga przyłożenia wielkiej siły, dlatego też nie hamuje on specjalnie obrotu wału korbowego. Natomiast  sprawa wygląda inaczej ze sprężaniem, gdyż tłok musi odpowiednio ścisnąć mieszankę paliwowo-powietrzną , więc wał korbowy traci w tym momencie wiele energii . W tym momencie uaktywnia się zadanie koła zamachowego.

Istnieje taka zasada że im jest ono cięższe, tym mniej traci na szybkości wirowania i tym równiejsza jest praca samego motoru. Niestety z dużą masą koła wiąże się bardzo istotna wada która jest mozolność silnika, powolne reagowanie na dodawanie gazu, które wynika z każdorazowego rozpędzania ciężkiego koła zamachowego podczas przyspieszania. Konsekwencją tego jest duże zużyciem paliwa.

Dlatego też do budowy samochodów używa się co raz to lżejszych kół zamachowych są w nowych samochodach wciąż lżejsze. Wibracje niweluje się przez znacznie skuteczniejsze zawieszenie i ułożyskowanie silnika.

Do budowa koła zamachowego najczęściej wykorzystuje się tworzywo którym jest żeliwo, z tego powodu iż materiał ten daje się bardzo dobrze obrabiać, a jego sztywność i sprawiają, że nie ulegnie zniszczeniu nawet przy bardzo wysokich obrotach silnika. Żeliwo jest również najbardziej odporne na tarcie, ze wszystkich materiałów w przyzwoitej cenie. Dlaczego właśnie na tarcia?

Jest to niezwykle ważna cecha, gdyż zewnętrzna strona koła zamachowego pełni funkcję cierną wraz z jedną z tarcz sprzęgła. W przypadku skrzyni automatycznej, koło zamachowe nie pełni już tej funkcji, gdyż mocuje się do niego obudowę przekładni hydrokinetycznej.

Przejdźmy teraz do mocowania koła zamachowego, które jest chyba najistotniejszą rzeczą. Zarówno kryza mocowania koła zamachowego, jak i odpowiadający jej kołnierz zdawczy wału korbowego wraz z odpowiednim otworem centrującym i progiem wyśrodkowującym muszą być koniecznie wykonane z najwyższą precyzją. Dlaczego? Gdyż odchylenie koła zamachowego nawet o jedną setną milimetra w płaszczyźnie mocowania, doprowadzi do bicia tarczy i zataczania się koła zamachowego. Konsekwencją tego jest bardzo nierówna i głośna praca silnika.

Wiele osób zastanawia się po co na kole zamachowym znajduje się wieniec zębaty. Gwoli wyjaśnienia jest on mocowany na żeliwie koła zębatego za pomocą śrub lub wciskowo w momencie jego obróbki termicznej. Dzięki dużej średnicy koła zamachowego sprawia, że jego obrócenie wykorzystuje przyłożenie bardzo dużej dźwigni na wał korbowy. Dzięki zamontowanemu przy zębach koła zamachowego, niewielkiemu silniczkowi o dużym momencie obrotowym, możliwe jest obrócenie wału korbowego uruchamiającego silnik.