Podstawowym jest tzw. gromadzenie zapasu energii kinetycznej, niezbędnej do wykonania suwów pomocniczych silnika.Bez koła zamachowego silnik nie mógłby pracować, co wynika jasno z opisu zasady pracy jednostki czterosuwowej: spośród jej czterech suwów tylko jeden dostarcza silnikowi energii - suw pracy.
Takty ssania, sprężania i wydechu wymagają dostarczenia z zewnątrz siły - i właśnie tej siły dostarcza koło zamachowe w postaci energii kinetycznej zgromadzonej podczas suwu pracy.Obejrzyjmy sobie to wszystko z bliska i powoli. Otóż wał korbowy (czyli najoględniej mówiąc: silnik) nigdy nie pracuje z absolutnie stałą prędkością obrotową.
Po zapłonie, podczas suwu pracy, wał korbowy otrzymuje od tłoka odbywającego takt pracy potężne pchnięcie. Ponieważ suw wydechu nie wymaga przyłożenia wielkiej siły, nie hamuje on specjalnie obrotu wału korbowego, podobnie zresztą jak suw ssania. Natomiast inaczej jest ze sprężaniem: ponieważ tłok musi odpowiednio ścisnąć mieszankę paliwowo-powietrzną (lub samo powietrze), więc wał korbowy traci przy tej czynności wiele energii - czytaj: prędkości obrotowej. Jak wiele, decyduje właśnie koło zamachowe.
Im jest ono cięższe, tym mniej traci na szybkości wirowania i tym równiejsza jest praca silnika. Wadą stosowania ciężkiego koła zamachowego jest ociężałość silnika, powolne reagowanie na dodawanie gazu, bo podczas każdorazowego przyśpieszania trzeba też rozpędzić ciężkie koło zamachowe. A to oznacza straty mierzone nie tylko czasem, ale i zużyciem paliwa.
Dlatego też koła zamachowe są w nowych samochodach wciąż lżejsze. Jeszcze w latach pięćdziesiątych koło zamachowe 2-litrowego silnika czterocylindrowego miało masę 22 kg, dziś musi się zadowolić tarczą o masie 8-10 kg. Co z kolei wiąże się z wyraźnie nierówną pracą silnika. Nowoczesna technika wtrysku paliwa jest w stanie częściowo zniwelować ten problem dzięki regulacji napełnienia cylindra dla obrotów jałowych, która jest w stanie utrzymywać na w miarę równym poziomie "wolne" obroty silnika.
Wibracje zaś kasuje się przez znacznie skuteczniejsze zawieszenie i ułożyskowanie silnika. Do wykonania koła zamachowego najczęściej wykorzystuje się żeliwo. A to dlatego, że materiał ten daje się znakomicie i precyzyjnie obrabiać, a jego sztywność i zwartość sprawiają, że nie rozpadnie się nawet przy ogromnie wysokich obrotach. Ponadto spośród wszystkich rozsądnych cenowo metali jest ono najbardziej odporne na tarcie.
Ta ostatnia cecha jest niezwykle ważna, ponieważ zewnętrzna strona koła zamachowego stanowi jedną z tarcz (cierną) sprzęgła. Oczywiście, jeśli samochód ma automatyczną skrzynię biegów, funkcja ta odpada, jednakże wytrzymałość żeliwa i tak jest tam wystawiana na wielką próbę, gdyż mocuje się do niego obudowę przekładni hydrokinetycznej.
Ale więcej na ten temat na razie nie będziemy pisać, bowiem niedługo przeczytają to Państwo w rozdziale o mechanicznym sprzęgle ciernym.Skoro już jesteśmy przy mocowaniu śrubami: otóż sam sposób owego przyśrubowania odgrywa w kole zamachowym ogromną rolę. Zarówno kryza mocowania koła zamachowego, jak i odpowiadający jej kołnierz zdawczy wału korbowego wraz z odpowiednim otworem centrującym i progiem wyśrodkowującym muszą być wykonane z najwyższą precyzją.
Odchylenie jednej setnej milimetra w płaszczyźnie mocowania lub dokładności wyśrodkowania prowadzi do "bicia" tarczy, czyli chwiejnego ruchu, zataczania się koła zamachowego. Nie ma wtedy mowy o spokojnej pracy silnika. Z tego powodu wał korbowy i koło zamachowe są zawsze wyważane razem i razem montowane. Wszelkie naprawy łożyska uszczelniającego tylnego (zamykającego wyjście wału korbowego z silnika) są trudne, szczególnie jeśli przypadkiem koło i kołnierz mocujący nie mają wyraźnego zaznaczenia pierwotnej pozycji?
Kolejne z najpoważniejszych zadań koła zamachowego wiąże się z otaczającym je tzw. wieńcem zębatym. Jest on mocowany na żeliwie koła zębatego śrubami lub częściej wciskowo podczas obróbki termicznej. Relatywnie wielka średnica koła zamachowego sprawia, że jego obrócenie oznacza przyłożenie bardzo dużej dźwigni na wał korbowy, i dzięki temu niewielki, ale wysokoobrotowy silnik elektryczny rozrusznika z kołem zębatym przylegającym do wieńca zębatego jest w stanie obrócić wał korbowy, a tym samym "zapalić" (uruchomić) silnik.
Ale konstruktorzy mają wielkie plany w związku z przyszłością koła zamachowego. Mianowicie daleko zaawansowane są już prace nad rozrusznikiem zintegrowanym z alternatorem (prądnicą samochodową wytwarzającą prąd zmienny) we wnętrzu koła zamachowego. Na dzień dobry oznaczałoby to oszczędność masy 12-15 kilogramów i znaczny wzrost trwałości obu tych elementów elektrycznych w połączeniu ze znacznie zwiększoną skutecznością i wydajnością ich pracy. Tłum. Maciej Pertyński
