Wie kann ein Schwungrad den Motor zum Laufen bringen?

Durch das Hinzufügen eines Schwungrads nimmt der Motor aufgrund seiner enormen Masse mehr Kraft auf, um das Schwungrad zu drehen. Der Wirkungsgrad des Motors sinkt sehr stark ab. Ich sehe nur mehr Last als Glätte.

Die Belastung ist vorübergehend, um das Schwungrad in Gang zu bringen. Sobald er in Gang kommt, reduziert die gespeicherte kinetische Rotationsenergie den Energiebedarf des Motors. Siehe Abbildungen unten.

Ein Schwungrad dient dazu, kinetische Rotationsenergie effizient zu speichern. Aufgrund seines Rotationsträgheitsmoments widersteht es Drehzahländerungen. Die gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat seiner Drehzahl und proportional zu seinem Trägheitsmoment.

Die im Schwungrad gespeicherte kinetische Rotationsenergie trägt dazu bei, dass es sich dreht, wodurch die vom Motor benötigte Verbrennungsenergie reduziert wird. Der Arbeitshub des Kolbens/Zylinders, der auf Abbildung 5 folgt, wenn das Schwungrad in seine Position in Abbildung 1 zurückkehrt (um den Kompressionshub zu starten), wird nur benötigt, um den relativ geringen Verlust an kinetischer Rotationsenergie auszugleichen, wenn das Schwungrad dies tut positive Arbeit (Kompression) am Gas während der Abbildungen 1-5.

Hoffe das hilft.

Ein Schwungrad benötigt Energie zum Hochdrehen, kann diese Energie aber bei Bedarf auch zurückgeben. In einem Einkolbenmotor wird etwas Energie aus der Verbrennung verwendet, um das Schwungrad zu beschleunigen. In der Kompressionsphase gibt es jedoch einen Teil seiner Energie an den Kolben zurück und hilft, die Drehzahl zu halten. Da die Drehzahl nicht so stark abfällt, muss die nächste Verbrennung das Schwungrad nicht so stark beschleunigen. Der Energieaustausch von und zum Schwungrad hebt sich gegenseitig auf, wirkt sich also nicht auf den Wirkungsgrad aus, hilft aber durch seine Rotationsträgheit, die Rotationsgeschwindigkeit konstanter zu halten.

Ein Dampf- oder Verbrennungsmotor liefert Energie in Takten, wenn jeder Zylinder der Reihe nach mit Dampf gefüllt wird oder seinen Anteil an Kraftstoff verbrennt. Aber die vom Motor angetriebene Last sollte sich normalerweise lieber mit einer konstanten Geschwindigkeit drehen als sich in Takten bewegen.

Diese Aufgabe übernimmt das Schwungrad. Es verbraucht die Energie von den Zylindern, wenn sie sie freisetzen – in Schlägen, durch Beschleunigung – und gibt sie den Rest der Zeit an die angetriebenen Mechanismen ab – durch allmähliche Verlangsamung. Je schneller sich das Schwungrad dreht, desto stabiler wird seine Geschwindigkeit, weil seine kinetische Energie ist$J\omega^2/2$und die durch Zylinder hinzugefügten Teile (die (ungefähr) konstant sind) werden zu kleineren Bruchteilen davon.

Als Nebeneffekt kann auch die Regelmechanik motoreigener Zylinder vom Schwungrad angetrieben werden. Ein Nachteil davon ist, dass jetzt eine separate "Starter"-Einrichtung erforderlich ist, um es anzutreiben, während sich das Schwungrad noch nicht bewegt.