Что такое двухмассовый маховик и как он работает

Устройство двухмассового маховика двигателя автомобиля. Почему он может ломаться, виды поломок. Особенности дефектовки этого узла. Как провести ремонт маховика самостоятельно. Альтернативные виды ремонта и их целесообразность.

Отличие одномассового маховика от двухмассового

Простейший маховик представляет собой чугунный диск с фрикционной площадкой для подвода ведомого диска сцепления, ступицей для крепления к фланцу коленвала и отверстиями для прикручивания корзины. На торец напрессовывается стальной зубчатый венец, с которым в момент пуска зацепляется шестерня бендикса стартера. Для лучшего сглаживания неравномерности вращения и снижения ударных нагрузок при подводе нажимного диска, в нем устанавливаются демпфирующие пружины.

Устройство и принцип работы двухмассового маховика

Конструкция двухмассового маховика сложнее и включает в себя следующие элементы:

  1. ступица для крепления к задней части КВ;
  2. радиальный подшипник. Обеспечивает взаимное вращение первичного и вторичного дисков;
  3. ведущий диск (первичный), который соединен с коленвалом;
  4. дуговая пружина;
  5. фланец. Именно через фланец крутящий момент передается от ведущего на ведомый диск;
  6. зубчатый венец (приварен либо напрессован методом горячей посадки);
  7. ведомый диск (вторичный). Соединен с первичным валом КПП;
  8. вентиляционные отверстия для рассеивания тепла;
  9. мембрана. Герметизирует полость с консистентной смазкой.
  10. кольцевая камера, заполненная смазывающим материалом. Смазка необходима для снижения трения между дуговыми пружинами и направляющими.

Природа пульсаций крутящего момента

Чем меньшее количество цилиндров, тем большей массы должен быть маховик. Связанно это с соотношением общего времени рабочего хода поршней к остальным тактам работы двигателя. Коленвал ускоряется только в момент рабочего хода поршня. Накопленная за это время кинетическая энергия маховика позволяет нивелировать замедление коленчатого вала при подходе поршня к Н.М.Т. после такта рабочего хода. Именно сглаживанием пульсаций крутящего момента достигается равномерная работа двигателя на низких оборотах. С увеличением количества цилиндров или повышением оборотов в единицу времени процентное соотношение эффективного ускорения коленвала к другим тактам увеличивается.

На низких и средних оборотах ДВС описанная неравномерность вращения коленчатого вала резонансными колебаниями отражается на узлах трансмиссии. На авто с МКПП крутильные колебания приводят к соударению контактных пар шестерен первичного, промежуточного и вторичного валов. Поэтому в движении на кузов передается низкочастотный звон, гул.

Устройство и принцип работы двухмассового маховика

На втором графике видно, что коробка передач испытывает куда меньшие резонансные колебания. Помимо увеличения ресурса деталей трансмиссии, Dual Mass Flywheel повышает плавность хода и снижает шумовую нагрузку.

Устройство и принцип работы двухмассового маховика

Устройство, из чего состоит?

Это не простой «кусок железа» здесь строение намного сложнее. Строения маховиков с двумя массами отличается. Как становится понятно здесь как бы два диска, которые объединены в одно устройство (две массы). Каждая из масс закрепляется к своему источнику — одна к мотору, другая к коробке передач. Причем эти два диска могут вращаться свободно друг от друга, они соединены только подшипником

Однако так мы машину не «тронем» с места, нам нужно, чтобы крутящий момент передавался от силового агрегата коробке и далее колесам. ТО есть эти две массы нужно как-то связать друг с другом. ЭТИМ то и занимаются внутренние части конструкции, а именно пружины, фланцы (они бывают многих типов – звездочка, многоугольник, шестерня). Закрывается все это герметичной уплотнительной крышкой. Стоит отметить, что пружины и внутренняя полость зачастую заправляется смазкой

Смотрим небольшую схему

Схема

Это один из самых распространенных типов, бывают и другие однако принцип у них у всех одинаковый

Что означает термин двухмассовый маховик (DMF) и для чего он нужен?

Для начала поясню, что данное устройство широко используется уже более 20 лет. Как и в начале 1990-х годов, они собирались «от случая к случаю» примерно в 10% серийно выпускаемых автомобилей, теперь мы можем найти их в более чем 100 миллионах автомобилей, которые ежегодно отправляются производителями автомобилей по всему миру.

DMF (двухмассовый маховик) прочно обосновался в автомобильной реальности и благодаря развитию дизайна и технологий давно перестал срадать, так называемыми, детскими болезнямиDMF (двухмассовый маховик) прочно обосновался в автомобильной реальности и благодаря развитию дизайна и технологий давно перестал срадать, так называемыми, детскими болезнями

DMF (двухмассовый маховик) прочно обосновался в автомобильной реальности и благодаря развитию дизайна и технологий давно перестал срадать, так называемыми, детскими болезнями

Двухмассовый маховик: назначение

ДММ— мощный гаситель крутильных колебаний. После его появления ставить пружиныоказалось не нужно. Прежде они были объединены с диском сцепления, работавшимвместе с одномассовым маховиком, который являлся большим литым диском — в нем всилу простоты конструкции просто не могло быть никаких поломок. Со временеммощность двигателей продолжала расти, нормы вредных выхлопов ужесточались. Этиобстоятельства вынудили производителей приспосабливать силовые агрегаты дляработы на пониженных оборотах. Прежние решения уже не подходили.

ДММвыравнивает работу трансмиссии, даже когда она работает в неблагоприятныхусловиях. На автомобилях с простыми маховиками резкое повышение скоростиспособствует возникновению вибраций. Дальнейшее увеличение скорости безперехода на более низкую передачу становится невозможным. При использованиивысокомощных пружин ДММ основная часть вибраций успешно гасится.

Принцип функционирования

Маховик работает по принципу игрушечного волчка. Они аналогично начинают раскручиваться:

  • Волчек – от руки;
  • Автодеталь – из-за вращения коленвала.

Волчок крутится, пока не закончится полученная энергия. Маховик приобретенную энергию передает обратно, вращая коленвал.

В чем его функция?

Практически точно такой же, как и стандартный маховик, который использовался с самого начала истории тепловых двигателей… то есть! Его основная задача – выполнять роль аккумулятора энергии, обеспечивающего плавную работу поршневой и кривошипной системы. Так было всегда, когда маховик состоял практически из одного куска определенной (обычно довольно большой) массы … и теперь так обстоит дело с двухмассовыми маховиками, но с большим количеством деталей.

Устройство двухмассовогомаховика

Конструкторамиразработано решение, при котором демпферные функции передаются маховику. Еговид серьезно изменился — теперь он стал двухмассовой конструкцией, содержащей 2компонента. Первый обычным способом совмещен с коленвалом мотора. На немзубчатый венец, который при пуске мотора взаимодействует со стартером. Второйкомпонент выполняет роль основного диска сцепления и соединяется с первымпосредством зубчатого колеса с набором пружин и шестеренок.

Всекомпоненты механизма находятся в масляной среде, вязкость которой увеличиваетсяпри нагревании. Количество поглощающих пружин в устройстве — 54. Все они имеютразличную степень сжатия. Внутри каждой расположены дополнительные пружины.Пружинные блоки разделены 2 сепараторами, один из которых имеет более жесткуюструктуру.

Детальноеописание конструкции:

  • основной и дополнительный корпусы;
  • мягкий и жесткий пружинные блоки;
  • планетарная шестеренка;
  • радиальный и аксиальный подшипники;
  • планетарное устройство;
  • прорезь для стопора;
  • разделитель пружин;
  • корпус планетарного устройства.

Откуда это осложнение (и дополнительные расходы)?

Ответ прост.

Необходимо повысить КПД двигателей внутреннего сгорания и снизить их негативное воздействие на окружающую среду.

Следовательно, ДМФ используются в основном в автомобилях для привода, в которых используются экономичные (в то же время очень тонкие) дизельные двигатели с непосредственным впрыском, однако характеризующиеся более высокой мощностью и крутящим моментом по сравнению со старшими поколениями.

Но, как всегда в технике … для чего-то должно быть что-то! В этом случае чистая прибыль (вышеупомянутые экологические требования), но также и проблемы, и в данном конкретном случае, например, возникновение более высоких обортных колебаний в системе поршень-кривошип.

Это явление однозначно неблагоприятное и оказывает прямое влияние на многие элементы автомобиля, и напрямую, прежде всего, на долговечность механизмов трансмиссионной системы, особенно коробок передач.

Вибрационные характеристики диска сцепления с торсионными пружинами (отмечены зеленым слева) и характеристики вибрации двухмассового маховика (отмечены зеленым справа).Вибрационные характеристики диска сцепления с торсионными пружинами (отмечены зеленым слева) и характеристики вибрации двухмассового маховика (отмечены зеленым справа).

Вибрационные характеристики диска сцепления с торсионными пружинами (отмечены зеленым слева) и характеристики вибрации двухмассового маховика (отмечены зеленым справа).

Маховики с двумя массами и пружинной системой между ними способны в значительной степени компенсировать такие вибрации, а его наличие не только защищает коробку передач, но также позволяет двигаться на более низких оборотах двигателя, которые могут быть ограничены примерно до 750 об / мин. На практике это также означает (может быть, незначительный, но меньший расход топлива) и, следовательно, снижение выбросов вредных веществ.

Неисправности и поломки

Срок службы сейчас примерно 150 – 200000 км. После этого начинают появляться первые признаки выхода из строя этого узла:

  • Скрип при запуске или остановке мотора. Звук такой, что как будто стартер продолжает крутиться
  • Сильные вибрации, которые раньше не встречались (например на холостых) многие их путают с «троением» двигателя. Причем после того как обороты повышаются вибрации уходят. Все дело в том, что такие маховики работают по двухступенчатому принципу, на холостых оборотах работают одни элементы (так называемые мягкие), на высоких другие (жесткие). Вот почему вибрации могут быть на разных оборотах.
  • Щелчки при старте или при наборе скорости

Неисправности маховика

Если у вас проявляется хотя бы один из перечисленных пунктов, то скорее всего он либо выходит из строя, либо уже вышел.

Какие проблемы бывают у этого элемента и можно ли их определить самому?

Дефекты в основном связаны с вытеканием специальной смазки, появлению на поверхностях царапин, вмятин или даже заломов и трещин. Все это мастер на СТО сможет продиагностировать не снимая его с машины, например при замене диска сцепления.

Если видимых признаков неисправности нет (а звуки и вибрация остались) – возможно сломан механизм демпфера, пружины, есть задиры внутри и т.д. Нужно снимать и диагностировать.

При снятии его могут проверить на специальных стендах, где считываются его колебания, и затем выносится вердикт.

Как подобрать маховик, и какой фирмы купить?

Прежде чем приступать к подбору нового маховика, необходимо выяснить, какая модификация используется в конкретном автомобиле. Стоимость одномассового аналога, естественно, будет ниже, чем у двухмассового.

Производители автомобилей по большему счету занимаются сборкой уже готовых деталей, которые закупаются у разных компаний. Это же касается и маховиков – они могут быть разного производства, и, как следствие, разного качества, что также влияет на стоимость запчасти.

Ведущие производители двухмассовых маховиков

Стандартные маховики и их двухмассовые аналоги изготавливаются в разных странах мира. Стоит обратить внимание, что для европейских авто и моделей корейского и японского производства ДММ отличаются.

Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы

Производством запчастей для европейских автомобилей занимаются такие компании:

  • LUK;
  • SACHS.

А на японские и корейские авто производством маховиков занимаются:

  • EXEDY;
  • PHC.

Также, подбирая запчасть, стоит учесть, что некоторые производители реализуют свою продукцию комплектом – маховик с корзиной сцепления. Чтобы определиться с модификацией детали, необходимо обратиться за помощью к специалистам. Другой вариант – подобрать модель под марку автомобиля, выбрав ее из каталога.

Ремонт или реставрация?

Заводом-изготовителем не предполагается разборка и восстановление демпферных маховиков, поэтому части корпуса соединены заклепками. Соответственно, запчастей и деталей с ремонтными размерами для такого узла в общественном доступе нет. Но ввиду немалой стоимости оригинальных демпферов, услуга по восстановлению становится все популярней. Многие остаются довольны, но и тех, кто спустя пару десятков тысяч пробега повторно сталкивается с симптомами неисправности, также хватает.

Однозначный ответ на вопрос – реставрировать или менять, пока что дать сложно. Перед обращением в профильные мастерские, найдите реальных клиентов, которые после восстановления проехали как минимум 20-30 тыс. км. Если вы склоняетесь к замене, устанавливайте только узлы, которые поставляются производителем на конвейеры. Luk и Sachs – крупнейшие поставщики демпферных маховиков для Skoda, Volkswagen, Ford, BMW и многих других марок.

Внимание! При первых симптомах неисправного маховика его необходимо заменить. Если игнорировать признаки поломки, изношенный маховик быстро убьет сцепление, разобьет шлицы первичного вала и может стать причиной поломки коробки передач.

Замена

Замена двухмассового маховика штука недешевая, так как помимо стоимости самой детали требуется демонтаж и маховика, и узла сцепления. И спешить с этой операцией не следует. Для начала нужно определить причину возможной неисправности, одним из симптомов которой может стать нехарактерный шум при пуске двигателя, не пропадающий и при движении. Разрушающее влияние на двухмассовый маховик может оказать целый «букет» причин.

Двухмассовый, маховик, автомобиль

Во-первых, это проблемы, возникающие при запуске двигателя, когда стартеру приходится длительное время безрезультатно вращать маховик. В этом случае есть смысл обратить внимание на исправность электрической составляющей: аккумуляторную батарею (с обязательной проверкой чистоты клемм), стартер и т. п.

Вторая причина, негативно влияющая на работоспособность маховика, — это состояние самого двигателя. Неритмичная работа форсунок, сбои в блоке управления двигателем — все это вызывает повышенные вибрации, негативно сказывающиеся на состоянии маховика. Буксировка тяжелого прицепа на большие расстояния, преодоление препятствий, связанное с пробуксовкой колес, все, что связано с разнопеременными нагрузками, «здоровья» двухмассовому маховику не добавляет.

Отдельная история — это чип-тюнинг. Добавив мотору пару-тройку десятков лошадиных сил и повысив максимальный крутящий момент, мы однозначно снижаем ресурс маховика. Из всего вышесказанного может сложиться мнение, что двухмассовый маховик — штука весьма ненадежная. Отнюдь нет, но бережного отношения к себе требует.

Источник

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Что сокращает срок службы маховика?

Езда в натяг на низких оборотах – наиболее вредоносный для демпферного маховика режим работы. На авто с АКПП о балансе между сохранностью узлов и экономией топлива заботится ЭБУ коробки передач. На авто с МКПП вся ответственность лежит на водителе. Поэтому рекомендуем держать низкие обороты только для поддержания постоянной скорости. При обгоне либо подъемах обязательно переключайтесь на пониженную ступень. Из-за обилия крутящего момента, который доступен с самих низких оборотов, на современном авто вы можете даже не почувствовать возросшую нагрузку. Но детали КШМ и DMF при разгоне в натяг переживают сильнейшие нагрузки.

Не прибавят маховику ресурса и резкие старты с места, постоянное бросание педали сцепления и значительная форсировка двигателя. Износ подушек крепления КПП, двигателя, неисправность в системе зажигания или питания, при которой двигатель работает неровно, также значительно уменьшают срок службы демпферного маховика.

Конструкция маховика

Маховик отливают из серого чугуна, что делает его производство не слишком затратным. На его внешний край запрессован венец, представляющий собой стальной обод с равномерным шагом зубьев, которым передается вращение стартера при запуске двигателя. Сама конструкция устроена так, что середину детали делают легковесной, а основную массу располагают возле наружного края для увеличения инерции. Изделие имеет 6 отверстий для крепления к коленвалу при помощи фланца и другие отверстия для крепления корзины сцепления.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...