Fungsi, Cara Kerja, dan Karakteristik Roda Gila (Flywheel)

Flywheel (Roda Gila) adalah perangkat mekanik berputar yang digunakan untuk menyimpan energi rotasi. Flywheel memiliki momen inersia yang signifikan, dan dengan demikian menahan perubahan kecepatan rotasi.
Jumlah energi yang tersimpan dalam flywheel adalah sebanding dengan kuadrat kecepatan rotasi. Energi ditransfer ke flywheel dengan menggunakan torsi, sehingga meningkatkan kecepatan rotasi, dan karenanya energi dapat tersimpan. Sebaliknya, flywheel melepaskan energi yang tersimpan dengan melakukan torsi ke beban mekanik, sehingga mengurangi kecepatan rotasi.

Penggunaan umum dari roda gila meliputi:

• Menyediakan energi yang terus menerus ketika sumber energi terputus. Misalnya, flywheel yang digunakan dalam mesin piston (piston engine / reciprocating engine), karena sumber energi berupa torsi dari mesin, berselang (tidak konstan).
• Memberikan energi pada tingkat di luar kemampuan sumber energi yang terus menerus. Hal ini dicapai dengan mengumpulkan energi dalam flywheel dari waktu ke waktu dan kemudian melepaskan energi dengan cepat, dengan tingkat yang melebihi kemampuan sumber energi.
• Mengontrol orientasi dari sebuah sistem mekanik. Dalam aplikasi tersebut, momentum sudut dari flywheel sengaja ditransfer ke beban ketika energi ditransfer ke atau dari flywheel.

Flywheel biasanya terbuat dari baja dan berputar pada bantalan (bearings) konvensional, dan ini umumnya terbatas pada tingkat revolusi kurang dari 1000 RPM. Beberapa flywheel modern terbuat dari bahan serat karbon dan menggunakan bantalan magnet, memungkinkan flywheel untuk berputar pada kecepatan sampai 60.000 RPM.

Modern Automobil Engine Flywheel

Flywheel sering digunakan untuk menyediakan energi yang terus menerus dalam sistem di mana sumber energi tidak kontinyu. Dalam kasus tersebut, flywheel menyimpan energi ketika torsi diterapkan oleh sumber energi, dan melepaskan energi yang tersimpan ketika sumber energi tidak menerapkan torsi untuk itu. Misalnya, flywheel yang digunakan untuk mempertahankan kecepatan sudut konstan crankshaft dalam mesin piston. Dalam hal ini, flywheel yang dipasang pada crankshaft menyimpan energi ketika torsi yang diberikan pada flywheel oleh piston yang sedang bergerak, dan melepaskan energi ke beban mekanik bila tidak ada piston yang menghasilkan daya.