Vliegwielen

Het vliegwiel gebruiken om kinetische energie op te slaan

Om kinetische energie op te slaan, werkt een vliegwiel volgens de natuurkundige wet van de traagheid. Vooral bij langzaam draaiende dieselmotoren, die vaak in de industrie worden gebruikt, worden vliegwielen daarom vaak gebruikt om de gelijkmatige draaiende beweging van de motor tussen twee vermogensslagen te handhaven. Daartoe wordt een deel van de energie die door een krachtstoot wordt opgewekt, tijdelijk in het vliegwiel opgeslagen om het tijdens de daaropvolgende slagen vóór de volgende krachtstoot weer af te geven.

Vliegwielen ter compensatie van ongewenste trillingen in auto's

In dynamische processen, zoals de werking van automotoren, treden onregelmatigheden op als gevolg van onder meer snelheidsschommelingen. Deze zogenaamde rotatie-onregelmatigheid uit zich in trillingen, die akoestisch waarneembaar zijn, bijvoorbeeld als dreunen van de carrosserie, schudden van de motor of het typische ratelen van de versnellingsbak in de vrijloop. In dit geval compenseren vliegwielen, die in auto's tussen de motor en de transmissie zijn gemonteerd, de ongewenste trillingen van de motor, de transmissie en de gehele aandrijflijn. In dit geval heeft de roterende massa van een vliegwiel een zeer stabiliserend effect op de stand van het wiel in de draairichting. Dit stabiliserende effect vloeit voort uit het natuurkundige verschijnsel dat roterende vliegwielen nauwelijks hoekveranderingen van hun as toelaten. Als het vliegwiel vervolgens wordt bevestigd aan een voorwerp, zoals een deel van een auto, wordt het stabiliserende effect van het draaiende vliegwiel overgebracht op het voorwerp. Dat wil zeggen, in een auto, naar de motor, de transmissie, en vervolgens naar alle bijbehorende onderdelen van de aandrijflijn. Aangezien de aandrijflijn met het voertuig is verbonden, wordt de stabiliserende kracht van het draaiende vliegwiel uiteindelijk ook op het gehele lichaam overgebracht.

Moderne vliegwielen met dubbele massa zorgen voor meer comfort

Moderne personenauto's maken steeds meer gebruik van vliegwielen met dubbele massa, die koppelafhankelijke trillingen verminderen en zo zorgen voor een soepeler draaiende motor en tegelijkertijd meer rijcomfort. Dubbelmassa-vliegwielen bestaan uit twee onafhankelijk werkende vliegwielen, waarvan het ene verbonden is door een bus of lager en het andere afzonderlijk werkt via een nauwkeurig afgesteld systeem van veren en andere dempers. In een typische aandrijflijn van een personenauto zijn vliegwielen met dubbele massa in de aandrijflijn gemonteerd tussen de motor en de transmissie. In verband met dit type vliegwiel spreekt men dus ook van een primaire en een secundaire vliegwielmassa, omdat het vliegwiel aan de kant van de transmissie zwaarder is dan het vliegwiel aan de kant van de motor.