При активном разгоне автомобиля и при каждом переключении передач, резервы мощности двигателя используются не только
на полезный разгон автомобиля, но и на раскручивание всех вращающихся частей задействованных при этом.
Причем при кажущейся мелочности этого аспекта он довольно значим и вот почему:
Пример:
Представим автомобиль: массой в 1000 кг активно разгоняющийся до 150 км/час с переключением передач
с 1 до 4 - той передачи, при падении оборотов 7 килограммового маховика при каждом переключении в среднем с 5500 до 3000 об/мин.
Автомобиль при этом затрачивает условно 100% работы.
Тогда автомобиль при таких же условиях но с облегченным маховиком на 1.5 кг затрачивает работы меньше на 2% чем
аналогичный с 7кг и эта высвободившая работа пойдет на разгон автомобиля, а не на раскрутку доп железа маховика.
2% это в среднем за весь путь дистанции. На первых передачах, когда идет резкий набор оборотов, маховик отбирает гораздо больше полезной энергии.
На последних, при плавном наборе почти не сказывается. 2% только при облегчении на 1.5 кг одного только маховика.
Облегчение маховика не в коем случае не повышает мощность двигателя и при плавном разгоне без резких
скачков оборотов двигателя, практически никак себя не проявляет.
Но зато такой вид тюнинга повышает и динамическую мощность двигателя.
Представьте, что двигатель с холостых оборотов до максимальных, при нажатии педали в пол, набирает максимум оборотов за 2 секунды.
(многоие современные двигатели так и набирают) Получается, что вся мощность мотора, эти две секунды идет на раскрутку коленвала и маховика с корзиной.
Если без нагрузки двигатель набирает обороты за 2 секунды, то под нагрузкой на первой передаче, автомобиль никак не сможет разогнаться быстрее 2 секунд, если стартовать
с холостых и самое главное ограничение здесь, тяжелый маховик и другие части трансмиссии.
Если бы все суперкары имели тяжелые маховики, то они врятли бы смогли разгоняться до 100 км/час за 3-4 секунды.
Улучшение динамики разгона, это только одно из полезных свойств от облегчения маховика двигателя. Второе свойство
уменьшение ударных нагрузок в трансмиссию при переключении передач. Страшно себе представить какой удар переносят
шестеренки коробки передач при поглощении энергии из за резкой смены оборотов тяжелого маховика с 6000 до 3000 об/мин
Особенно актуально на высокооборотистых мощных двигателях.
3 свойство. При резком переключении передач и резком бросании сцепления происходит нежелательная
пробуксовка колес, мешающая хорошему разгону и хорошим помощником в возникновении этого явления выступает как раз
таки раскрученный тяжелый маховик. Энергию тяжелого маховика просто не могут поглотить детали трансмиссии и этот
импульс идет на срыв колес в букс. Даже на маломощных автомобилях с механикой, можно кратко временно сорвать колеса в букс
на второй, а иногда и третей передаче.
Представьте теперь запасенную энергию на маховике (она огромна !) И притом что запасает ее двигатель, тратя свою ценную мощность.
Маховик описан как пример, так как он обладает самой большой инерцией, он массивен и вращается с большими оборотами.
Но помимо него, до колес находится еще множество вращающихся деталей обладающих немалой инерцией:
1.Коленвал - вращается так же быстро как и маховик, но обладает меньшим моментом инерции из за гораздо меньшего
диаметра, хоть по массе зачастую превосходит его. Облегчать коленчатый вал вряд ли является хорошей идеей
так как последующая балансировка может очень вас немного озадачить. Коленвалы зачастую балансируются с учетом веса шатунов
и поршней с надетыми на шатунные шейки балансирами определенного веса, масса балансиров практически всегда не известна. Места где могут отбалансировать коленвал можно пересчитать по пальцам.
2.Маховик - описано выше. Самый простой и самый действенный тюнинг уменьшающий инерцию вращающихся частей.
Существуют детали для тюнинга, изготовленные из алюминия либо просто облегченные с степенью облегчения на 50 и более %
3.Диск сцепления - весит мало и при переключениях поглощает небольшую часть энергии. Уменьшение
веса играет небольшую роль в уменьшении износа фрикционных накладок сцепления и более легком втыкании передач.
4.Корзина сцепления - весит довольно много и если купить корзину меньшего веса то эффект такой же как и
в случае с уменьшением массы маховика. Массы разных производителей могут очень сильно отличаться до 50%.
Тюнинговые корзины могут весить еще меньше.
5.коробка переключения передач - Здесь мало шансов что либо облегчить. Спортивные коробки передач имеют прямозубые передачи.
Прямозубые шестеренки обладают большей нагрузочной способностью в сравнении с косозубыми. В связи с этим размеры их меньше и масса соответственно тоже.
В гражданских автомобилях применяются в основном в качестве задней передачи так как создают значительный шум при работе.
6.Карданный вал - обладает малым диаметром и вращается с небольшим подъемом оборотов, так как стоит после коробки
передач. Тогда как двигатель каждый раз раскручивается при смене передачи, карданный
вал раскручивается всего один раз за цикл переключения всех передач. Облегчать (заменять на более легкий) в принципе есть смысл
но отдача от такого тюнинга невысока и мало заметна. Стоимость карбонового или алюминиевого
кардана высока и несоизмерима с полученным эффектом.
7.Задний мост - как и в случае с карданом вносит небольшой вклад.
Если облегчен маховик то задний мост будет работать в более мягких условиях, при переключениях передач.
8.Полуоси или привода - Полуоси имеют малый диаметр и вращаются еще медленней карданного вала, инерция этих деталей не высока.
9.Колеса - Весят очень много и стоит заострить внимание на массе колес, так как каждые дополнительные
100 грамм влияют по крайней мере на поведение подвески, из за изменения неподрессоренных масс.
Что касается инерции то она очень высока колеса R19 и больше весят около 30 кг штука 60 кг пара.
И даже имея ввиду меньшие обороты вращения, чем в двигателе, они могут сравниться по инерции с маховиком,
так как диаметр их гораздо больше и масса гораздо больше.
Все эти меры реализованные в полную силу могут дать улучшение динамических показателей
на величину около 10% а может и больше, если с фанатизмом.
При том что облегчив все вращающиеся части двигателя и трансмиссии мы понижаем инерционность, добавляя динамики автомобилю.
Попутно уменьшается и общий вес авто, что также благотворно сказывается на улучшении разгона в целом.
Если грубо подсчитать: коленвал - 4 кг маховик корзина диск сцепления 3-10 кг - кардан - 3 кг - колесные диски и резина - 1-8 кг каждое колесо. Получается в сумме от 14 до 49 килограмм.
Если авто весит 1500 кг то это от 1 до 3% снижения массы и 1-3% дополнительное улучшение динамики разгона.
