فلایویل یکی از اجزای سیستم انتقال قدرت محسوب می‌شود. به طور دقیق‌تر باید گفت فلایویل از بخش‌های اصلی سیستم کلاچ در مجموعه انتقال قدرت است. انتقال قدرت در خودروهای بنزینی با موتورهای احتراق داخلی، به معنی ارسال گشتاور موتور به چرخ‌ها از طریق مجموعه‌ای شامل کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل و سیستم چرخ‌ها است. هریک از این موارد خود شامل یک سیستم پیچیده با قطعات مختلف می‌شوند. شروع فرآیند انتقال قدرت اما از طریق فلایویل صورت می‌گیرد. کلاچ را می‌توان ابتدایی‌ترین بخش مجموعه انتقال قدرت دانست و از این بین فلایویل اولین بخش از سیستم کلاچ است. البته فلایویل می‌تواند یک قطعه از گیربکس یا خود موتور نیز محسوب شود. چرا که این قطعه بین موتور، گیربکس و کلاچ قرار گرفته و تماس آن‌ها را برقرار می‌کند. بنابراین فلایویل باید نقش مهمی در این سیستم داشته باشد. با هم به بررسی این نقش می‌پردازیم.
فلایویل چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟
فلایویل (FlyWheel یا Fly+Wheel) یک دیسک، صفحه یا قطعه‌ای فلزی و دایره‌ای شکل است با محیط دندانه‌دار. بنابراین می‌توان این قطعه را در ظاهر اولیه، ماند چرخ دنده‌ای با دنده‌های ریز و سطح مقطع بزرگ دانست. از فلایویل در تمام ابزار و ماشین آلات صنعتی به عنوان یک ذخیره کننده انرژی استفاده می‌شود. البته این انرژی تنها به حالت چرخشی و یا زاویه‌ای است. در واقع فلایویل قادر به ذخیره انرژی رفت و برگشتی نیست و تنها توانایی دارد که نیروی گشتاور را در خود حفظ و منتقل کند. این قطعه در خودروها چرخ طیار نیز نامیده می‌شود.
فلایویل که در خودرو بین گیربکس و موتور و کلاچ قرار دارد نیروی چرخشی موتور را به جعبه دنده منتقل می‌کند. این قطعه در موتور با میل‌لنگ در ارتباط بوده و با چرخش میل‌لنگ چرخیده و گشتاور موتور را دریافت می‌کند. همچنین این قطعه ضمن انتقال انرژی به ذخیره مازاد آن نیز می‌پردازد. به این معنی که زمان بالا بودن تعداد احتراق‌ها و در نتیجه گشتاور موتور، انرژی مازاد را در خود ذخیره کرده و در مواقع افت انرژی از آن استفاده می‌کند. در واقع فایویل این ذخیره را در زمان انتقال انرژی و حین تنظیم و یکنواخت کردن میل لنگ انجام می‌دهد. بنابراین می‌توان وظایف فلایویل را به شکل زیر بیان کرد:
– انتقال گشتاور موتور به گیربکس
– یکنواخت کردن سرعت میل‌لنگ
– ذخیره انرژی انتقالی جهت تنظیم سرعت
در واقع ذخیره انرژی توسط فلایویل به معنی دفع و دریافت ضربات موتور هنگام احتراق و پایین آمدن پیستون از نقطه مرگ بالا در سیلندر به نقطه مرگ پایین است. به این ترتیب که این ضربات به شکل نیروی ناهماهنگ و متغیر از پیستون و شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌شوند. در نتیجه میل‌لنگ دارای سرعت گردش یکنواخت و منظم نیست. فلایویل از طریق قدرت ذخیره انرژی خود (اینرسی) ضمن جذب ضربات ناشی از این تغییرات سرعت میل‌لنگ را تنظیم می‌کند. یعنی سرعت مازاد را در خود ذخیره نموده زمان افت نیروی میل‌لنگ از آن استفاده می‌نماید.
حتما بخوانید: مقایسه توسان جدید، اسپورتیج ۲۰۱۵ و میتسوبیشی asx
ساختار فلایویل
فلایویل وزنه سنگینی است که انتهای میل لنگ قرار دارد. انتهای میل لنگ یک قطعه نعلبکی شکل دوار به نام فلنج وجود دارد و فلایویل روی این قطعه پیچ می‌شود. در مرکز فلایویل و فلنج سوراخ نچندان بزرگی وجود دارد که شفت ورودی گیربکس از آن عبور کرده و انتقال نیرو از این طریق به گیربکس صورت می‌شود. برای پیشگیری از اصطکاک این قطعات، در این سوراخ از یک بلبرینگ سوزنی یا بوش مخصوص استفاده می‌شود. اجزای فلایویل عبارتند از:
- دنده رینگی
- چرخ دنده اولیه
- صفحه درایو
- فنر داخلی
- چرخ‌دنده ثانویه
- بلبرینگ
- فنر خارجی
ناگفته نماند که تمامی این اجزا درون صفحه‌های فلایویل هستند و ما آنچه از این قطعه می‌بینیم وزنه‌ای دیسکی با تعدادی سوراخ برای محل پرچ‌ها و پیچ‌های اتصال به میل‌لنگ و شافت آن و کلاچ و دیسک صفحه آن است. این قطعه از جنس چدن خاکستری ساخته می‌شود تا مقاومت لازم را در برابر ضربات داشته باشد. نکته مهم در ساخت این قطعه، صاف و صیقلی بودن سطوح آن و تاب نداشتنش است. به طوری که تعادل آن به خوبی حفظ شود. اندازه فلایویل به نوع موتور و ابعاد آن، تعداد سیلندرها و تعداد احتراق‌ها بستگی دارد. به این ترتیب که هرچه تعداد سیلندرها در موتور بیشتر باشد فلایویل کوچکتر خواهد بود. چرا که تعداد بیشتر سیلندر به معنای احتراق بیشتر در نتیجه انتقال قدرت یکنواخت‌تر به میل‌لنگ است. بنابراین وظیفه فلایویل در این مواقع سبکتر شده و نیاز به ذخیره و تنظیم انرژی کاهش می‌یابد، پس کوچکتر طراحی می‌شود.
طرز کار فلایویل
در موتورهای چند سیلندر که احتراق‌ها متوالی و تقریبا بدون فاصله صورت می‌گیرند، تولید قدرت به نحوی است که گاهی این روند با هم همپوشانی داشته و در زمان تولید آن‌ها تداخل ایجاد می‌شود. به این معنی که با پایین آمدن یک پیستون و رسیدن آن به نقطه مرگ پایین، ممکن است پیستون دیگر نیز بلافاصله پایین آمده و به میل‌لنگ نیرو وارد کند. به این ترتیب در یک لحظه ازدیاد نیرو به دلیل این همپوشانی داریم. اما در مواقعی که پیستون‌ها متوالی به سمت بالا و نقطه مرگ بالا می‌روند هیچ یک نیرویی تولید نکرده و میل‌لنگ با کاهش نیرو مواجه می‌شود. این نوسان، گشتاور میل‌لنگ را ناهماهنگ و غیریکنواخت می‌کند. عدم تنظیم و هماهنگی نیروها و گشتاور میل‌لنگ در موتور، در صورت انتقال با همان شکل، ایجاد ضربات محکم در خودرو می‌کند. بنابراین نیاز به یک واسطه جهت ایجاد این هماهنگی است.
فلایویل با ذخیره نیروی گشتاور مازاد میل‌لنگ در زمان تولید متوالی نیرو توسط پیستون‌ها و استفاده از آن در زمان افت نیرو، انتقال گشتاور را یکنواخت صورت می‌دهد و از ایجاد این ضربات پیشگیری می‌کند. البته فلایویل تکیه‌گاه کلاچ و اجزای آن نیز محسوب می‌شود. همچنین چرخ‌دنده بیرونی فلایویل با دنده محرک سیستم استارت درگیر است و انتقال نیروی اولیه به موتور جهت روشن شدن آن را نیز بر عهده دارد.