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飛輪(flywheel)是安裝在機器迴轉軸上的具有較大轉動慣量的輪狀蓄能器。當機器轉速增高時,飛輪的動能增加,把能量貯蓄起來;當機器轉速降低時,飛輪動能減少,把能量釋放出來。飛輪可以用來減少機械運轉過程的速度波動。
概述
飛輪是在旋轉運動中用於儲存旋轉動能的一種機械裝置。飛輪傾向於抵抗轉速的改變,當動力源對旋轉軸作用有一個變動的力矩時(例如往復式發動機),或是應用在間歇性負載時(例如活塞或沖床),飛輪可以減小轉速的波動,使旋轉運動更加平順。
有些測試需要間歇性的高功率輸出,若此功率直接由電力系統提供,可能會造成不想要的電流突波。若配合飛輪使用,當輸入功較輸出功大時,飛輪會將多餘能量轉換為本身的動能,同時使飛輪加速;當輸入功較輸出功小時,飛輪會減速,釋放的動能即可成為功率的輸出。
飛輪通常由鋼製成,並在傳統的軸承上旋轉;旋轉速率一般僅限於幾千RPM。一些現代的飛輪是用碳纖維材料製成的,並採用磁性軸承,使它們的旋轉速度能夠高達60,000 RPM。
主要功能
飛輪,是發動機裝在曲軸後端的較大的圓盤狀零件,它具有較大的轉動慣量,具有以下功能:
①將發動機作功行程的部分能量儲存起來,以克服其他行程的阻力,使曲軸均勻旋轉。
②通過安裝在飛輪上的離合器,把發動機和汽車傳動系統連接起來[1]。
③裝有與起動機接合的齒圈,便於發動機起動。
應用
飛輪應用在車輛上時,需考慮進動的問題。若一個旋轉的飛輪受到其他會改變其旋轉軸力矩的影響,飛輪的旋轉軸也會會繞另一個軸旋轉,這個稱為進動。一部有垂直軸飛輪的車輛在通過山頂或谷底時,會受到一個橫向的動量,用二個旋轉方向相反的飛輪即可消除此問題[2]。
在現代的應用中動量飛輪是一個用在衛星定位用的飛輪,飛輪用來提供其他衛星設備一個正確及固定的方向,不需推力火箭的協助。
飛輪常運用在打洞機及鉚釘機中,平時儲存馬達提供的能量,在需要功率輸出時,即可釋放原先儲存的能量。
配合內燃機
在內燃機的應用上,飛輪是連結到曲軸上的大質量輪子,主要目的是維持曲軸上固定的角速度。
自行車輪
自行車飛輪在公路車(摺疊車),山地車和攀爬車等一些比較具有專業性的行業被簡稱飛輪。
不管什麼飛輪,它們的原理都是單向向前的加力達到驅動的效果,而反向則是空轉。
視頻
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參考文獻
- ↑ 汽車飛輪的作用是什麼,汽車維修技術網
- ↑ 基於汽車發動機飛輪的設計與製造,豆丁網,2011-11-2