Информация о двухмассовых маховиках — МастерТурбо
Немного истории
Со времени создания первого двигателя прошло много десятилетий, но функциональная составляющая маховика оставалась неизменной вплоть до конца двадцатого века.
Этот увесистый, чаще всего чугунный диск, обеспечивал равномерное вращение коленчатого вала и аккумулировал кинетическую энергию на такте рабочего хода, преобразуя её во вращательную на «подготовительных» тактах, а также выводил поршни из мертвых точек. Двухмассовые маховики (ДММ) появились в начале 21 века в результате работы пытливых умов над проблемой гашения колебаний в двигателе, при переключении передач, резких ускорениях и прочего.
Раньше с этой проблемой справлялись при помощи демпфера крутильных колебаний, расположенного на ведомом диске сцепления, но наиболее эффективным решением гашения колебаний стал ДММ. Дело в том, что демпферы, располагающиеся в ведомом диске сцепления, с ростом мощностей и крутящих моментов современных двигателей, перестали справляться со своими функциями в должном объёме.
Принцип работы двухмассового маховика
=Стремительное развитие автомобильной техники за последние несколько десятков лет выявило много недостатков в конструкции простейших элементов. Сегодня мы разберемся с таким заурядным узлом, как маховик. Да, именно узлом, поскольку речь пойдет не об обычном маховике, а о двухмассовом, довольно сложном и технологичном устройстве.
Содержание:
Как бороться с вибрацией двигателя
Что такое двухмассовый маховик
Как работает двухмассовый маховик
Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика
Как бороться с вибрацией двигателя
Мощности и скорости автомобилей растут пропорционально потребностям публики в комфорте.
А наращивание мощностей двигателя связано с массой проблем, которые не всегда мирно уживаются с комфортом и другими требованиями к современной технике. Это и повышенный расход топлива, это может быть неравномерность работы двигателя, повышенная шумность и вибрации. Если для спортивного автомобиля все эти условности можно списать со счетов, то комфортабельная машина бизнес-класса должна полностью соответствовать требованиям к комфорту.
Вибрации всегда доставали конструкторов и от вибраций не уйти никуда. Успокоить вибрирующую деталь или вал можно только путем создания антинагрузки, противовеса. А это, естественно, увеличивает массу механизма. Для примера можно взглянуть на балансировку колес на шиномонтаже. Если не повесить на колесо в определенном месте груз определенного веса, вибрации избежать не удастся. Но мы нарастим подрессоренную массу, что вредно для состояния ходовой части. Почти та же история наблюдается с коленчатым валом автомобиля. Чтобы избежать излишних вибраций применяется специальный балансир, или маховик.
Что такое двухмассовый маховик
В середине 80-х годов применение пружин для гашения крутильных колебаний в корзине сцепления себя полностью исчерпало. Пружина уже не могла гарантировать полного отсутствия колебаний вследствие того, что масса поршней, шатунов, всех вращающихся и движущихся деталей двигателя в суммарном объеме превышала возможности демпфирования пружин. Рост крутящего момента на выходном фланце коленвала также требовал более эффективного противодействия вибрации.
Вибрации сами по себе не слишком приятны, но кроме того, они разрушают подшипники, валы и шестерни КПП, расшатывают крепления, уменьшают ресурс узлов и агрегатов. Поэтому и спроектировали двухмассовый маховик, который при помощи торсионно-пружинной рычажной системы смог поглотить колебания практически целиком. В целом, применение двухмассовых маховиков дало трансмиссии и машине в целом ряд преимуществ:
более комфортное переключение передач;
снижение момента инерции при переключении;
увеличение ресурса КПП и сцепления;
существенная экономия пространства в картере сцепления, что немаловажно для современного автомобиля, где каждый миллиметр на вес золота.
Как работает двухмассовый маховик
Узел расположен между мотором и сцеплением, а принцип действия двухмассового маховика основан не на наращивании массы противовеса, а на демпфировании посредством пружинно-торсионного механизма. Двухмассовые маховики могут быть в нескольких исполнениях, но как правило, они состоят из двух корпусов. На первом, основном корпусе, расположен стартерный зубчатый венчик, при помощи которого стартер запускает двигатель. 2-й корпус состоит из стандартных деталей сцепления. Основная хитрость и принцип работы заключается в способности смещаться этих двух элементов друг относительно друга. Они соединены посредством радиальных и упорных подшипников, которые обеспечивают свободное вращение корпусов.
Демпферно-пружинный пакет, который расположен между двумя корпусами, работает, как гаситель колебаний, а чтобы их работа была четкой и равномерной, внутреннее пространство двухмассового маховика заполняет консистентная смазка.
В конструкции пружинно-демпферного пакета присутствуют полимерные сепараторы, они препятствуют закусыванию и заклиниванию пружин.
Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика
Пружинно-демпферный пакет работает по двухступенчатому принципу. Это значит, что вся вибрационная нагрузка поглощается в два этапа и поглощается фактически на 100%. первая, самая мягкая ступень, улавливает и гасит колебания, которые возникают при пуске, на малых оборотах и при выключении мотора. Вторая ступень более жесткая и она рассчитана на работу на высоких оборотах, она противостоит крутильным колебаниям в штатном режиме.
Признаки неисправности узла явные и выражаются в повышенной вибрации двигателя на определенных оборотах. Перед тем, как проверить двухмассовый маховик на наличие неисправностей, необходимо произвести полный демонтаж коробки передач и поместить маховик на специальный стенд, где будут измерены кривые нагрузок, которые и будут характеризовать состояние устройства.
Только при таких условиях восстановленный двухмассовый маховик будет служить долго и надежно, а его ресурс оценивают в 350-400 тысяч км при правильной эксплуатации.
DMF? ZMS? ДММ? Нет, просто двухмассовый маховик
Основная особенность современного автомобилестроения — возрастающая технологичность узлов и агрегатов. Сборка автомобилей на конвейерах проводится уже не из одиночных деталей, а из подсборочных комплектов, поставляемых заводами-изготовителями комплектующих узлов и агрегатов.
Соответственно, ремонт и обслуживание таких узлов требуют иного подхода и инструментального контроля. К числу таких узлов относятся и двухмассовые маховики.
Двухмассовыми маховиками (DMF, ZMS) сейчас оснащены двигатели многих легковых автомобилей. Особенностью конструкции такого маховика является наличие пружинно-демпфирующей системы, которая позволяет гасить крутильные колебания, возникающие при работе двигателя, одновременно сглаживая колебания, передаваемые на коробку передач. Кроме того, система обеспечивает значительное снижение уровня шума на низких оборотах двигателя.
По мере роста мощности и крутящего момента двигателей все острее вставала проблема борьбы с вибрацией. Равномерное вращение любого двигателя внутреннего сгорания, обусловленное способом зажигания, применяемого в нем, неизбежно создает вибрацию трансмиссии автомобиля, что, в свою очередь, снижает уровень комфорта при движении. На комфортабельности передвижения также отрицательно сказывается реакция на изменяющуюся нагрузку, которая возникает при быстрой смене усилия, прикладываемого к педали акселератора.
Следствием этого являются длительные колебания трансмиссии, вызванные слабым демпфированием классического однодискового сцепления.
Для устранения подобных негативных явлений в трансмиссии с классическим однодисковым сцеплением компания ZF Services разработала серию двухмассовых маховиков SACHS, предназначенных для установки на различные модели легковых автомобилей. Конструктивной особенностью таких маховиков является наличие планетарного механизма передачи вращения от ведущего диска ведомому. По этому механизму их часто называют планетарными маховиками ZMS.
Планетарный механизм и гаситель крутильных колебаний (система демпфирующих пружин) располагаются внутри маховика, состоящего из двух массивных дисков. В отличие от классического однодискового сцепления, где соотношение массы ведущего и ведомого дисков составляет 1 : 0,1, у двухмассового маховика оно составляет 1 : 1, то есть массы ведущего и ведомого дисков равны.
Такая конструкция обеспечивает эффективное гашение колебаний и вибрации, что крайне важно при работе двигателя на низких оборотах при трогании с места.
Трансмиссия с двухмассовым маховиком одинаково стабильно работает при обычном и прерывистом импульсном запуске двигателя, его остановке и на холостом ходу.
Во многом это объясняется отличной согласованностью действия обоих маховиков, которая обеспечивается последовательным соединением нескольких поддерживающих пакетов переменной жесткости, предотвращающих блокировку демпфирующих пружин. Кроме этого, применение планетарного механизма значительно улучшило динамический момент инерции масс трансмиссии. Большим преимуществом ДММ перед классическими однодисковыми сцеплениями является длительный срок эксплуатации: пространство между маховиками заполнено густой консистентной смазкой.
По своей конструкции двухмассовые маховики намного сложнее обычных сцеплений, поэтому их обслуживание и замена требуют и лучшей подготовки мастеров, и наличия специального инструмента.
Двухмассовый маховик должен проверяться всякий раз при обслуживании или замене сцепления. Процедура полномасштабного теста включает измерение характеристик пружин, для которого требуется специальное контрольно-измерительное оборудование, однако до недавнего времени необходимый для этого специальный инструмент отсутствовал практически на всех СТО.
До сих пор механики могли проводить только визуальный контроль детали и диагностировать первоначальные симптомы серьезного повреждения одного или нескольких компонентов двухмассового маховика: утечку смазки, царапины, образование цветов побежалости и т. д. В последнее время увеличились случаи неисправности двухмассового маховика при явной нехватки детальной информации о его конструкции и диагностике неисправностей. На вторичном рынке был зафиксирован также рост количества обращений автосервисов и розничных продавцов по поводу проблем с двухмассовыми маховиками.
Оценка технической исправности и состояния двухмассового маховика начинается с визуального контроля, определения величины радиального зазора подшипника (осевого смещения вторичной массы), свободного хода, осевого смещения вторичной массы, измерения угла наклона вторичной массы по отношению к первичной и проверки геометрии фрикционной поверхности маховика.
На основе визуальной проверки и инструментальных измерений механик принимает решение о необходимости замены двухмассового маховика.
Основной вопрос, на который он должен ответить, — может ли данная деталь использоваться в течение еще одного цикла жизни сцепления. На автомобилях, испытывающих высокие нагрузки, например, такси или учебные машины, износ данной детали происходит быстрее.
При этом необходимо учитывать, что 100-процентная проверка внутренних деталей двухмассового маховика возможна только на испытательном стенде и не может быть выполнена в условиях автосервиса.
Возникновение малейших сомнений в целостности и исправности узла является безоговорочным основанием для замены двухмассового маховика в ходе ремонта или замены сцепления.
При замене двухмассового маховика и установке нового узла необходимо соблюдать несколько обязательных требований, в первую очередь — необходимость использования при сборке двухмассового маховика только нового крепежа и обязательный контроль правильности положения установочных штифтов.
Есть и строжайшие запреты на выполнение некоторых технологических операций при работе с двухмассовыми маховиками: не допускается какая-либо механическая обработка рабочей поверхности двухмассового маховика, установка узла, который в процессе работы случайно упал на верстак или пол.
Разработанный как узел, предназначенный только для легковых автомобилей среднего класса, двухмассовый маховик, благодаря широкому применению инновационных конструкторских и технологических решений и заложенным в него резервам надежности, стал устанавливаться сначала на автомобили представительского класса, затем на легкие, а теперь и на тяжелые грузовики. Основной сферой его применения остаются все же легковые автомобили.
Что такое двухмассовый маховик и как он работает?
Двухмассовый маховик или двухмассовый маховик представляет собой важное технологическое достижение в автомобильных трансмиссионных системах.
Стремление к устойчивому развитию в транспортном секторе привело к гибридной и электрической революции, но даже обычные автомобили с бензиновым двигателем добились значительных успехов в экономии топлива, что привело к снижению общего уровня выбросов CO 2 выбросы.
Большая часть этих достижений является прямым результатом двигателей меньшего размера. Автопроизводители в настоящее время разрабатывают автомобили с трех- и даже двухцилиндровыми двигателями, и, хотя эти двигатели меньшего размера успешно снижают расход топлива, теперь их просят обеспечить крутящий момент и мощность гораздо более крупных двигателей. Результатом является значительное увеличение вибрации и шума, особенно на низких скоростях.
Как автомобильная промышленность справилась с возросшей вибрацией и шумом? Двухмассовый маховик .
Двухмассовый маховик действует почти так же, как и традиционный одинарный маховик — он обеспечивает прямой контакт между двигателем и узлом сцепления в механических коробках передач. Чем двухмассовые маховики отличаются от одинарных маховиков, так это не только наличием двух маховиков, а не одного — разница заключается в том, что происходит между двумя маховиками.
Двухмассовые маховики включают ряд пружин между маховиками, и эти пружины действуют как гасители вибрации.
Там, где вибрация и шум в трансмиссиях, использующих один маховик, не имеют никакого выхода, кроме как непосредственно в систему трансмиссии, пружинная система двухмассового маховика гасит эту вибрацию двигателя, что приводит к снижению шума, повышению комфорта для водителя и увеличению срока службы трансмиссии.
Что плохого? Установка DMF обычно означала более высокие затраты на техническое обслуживание для водителей. Замена сцепления часто требовала одновременной замены двухмассового маховика, а установка двухмассовых маховиков традиционно обходилась дорого и требовала много времени для установки в мастерских.
Но некоторые недавние разработки сделали замену двухмассовых маховиков намного более доступной.
Крупные производители двухмассовых маховиков, такие как Valeo, производят двухмассовые маховики, которые просты в установке для механиков и не требуют специальных инструментов, что означает значительное снижение затрат на установку.
Valeo также недавно представила новый тип двухмассового маховика VBlade TM .
Вместо ряда пружин между двумя маховиками в VBlade TM
Двухмассовый маховик оказался настолько успешным в снижении вибрации и шума, что теперь каждый второй автомобиль, сходящий с конвейера, оснащен двухмассовым маховиком*. Скорее всего, у вас есть один на вашем автомобиле прямо сейчас.
Поскольку такие производители, как Valeo, продолжают развивать технологию двухмассовых маховиков, повышая их долговечность и снижая стоимость, похоже, что двухмассовые маховики станут основной частью автомобильных силовых агрегатов на долгие годы.
* Источник: valeoservice.co.uk
Одномассовый или двухмассовый маховик — зачем менять?
Любой, кто когда-либо владел автомобилем с механической коробкой передач, в какой-то момент должен был заменить сцепление, а вместе с ним и маховик.
В зависимости от автомобиля он будет оснащен на заводе одномассовым маховиком (SMF) или двухмассовым маховиком (DMF). Вы обнаружите, что большинство наших любимых европейских автомобилей поставлялись с двухмассовым маховиком, и не зря.
Двухмассовый маховик представляет собой два маховика с пружинами посередине, которые действуют как демпфер. Две половины маховика могут двигаться независимо друг от друга в ограниченном диапазоне. Пружины помогают поглощать вибрации двигателя, что снижает износ трансмиссии и остальной части трансмиссии. Преимущества двухмассового маховика заключаются в плавной работе и подавлении шума, вибрации и жесткости (NVH).
Одномассовый маховик обеспечивает прямой контакт между двигателем и сцеплением в сборе. Некоторые нажимные диски сцепления содержат пружины, помогающие гасить вибрации, но в целом SMF не может гасить вибрацию двигателя так же хорошо, как DMF. Их замена, как правило, намного дешевле, чем двухмассовый маховик, и, поскольку они сделаны из одной детали, их также можно восстановить, если они соответствуют заводским спецификациям.
Конструкция из цельного куска металла придает ему большую теплоемкость, чтобы предотвратить его деформацию. Это также позволяет двигателю быстрее набирать обороты. Это идеальный вариант для гоночных автомобилей.
Как вы, наверное, уже поняли, основным недостатком двухмассового маховика является его стоимость, поскольку сборка более сложная и ее необходимо заменять как единое целое. Это связано с тем, что, в отличие от обычного одномассового сцепления и маховика, вы не можете восстановить поверхность двухмассового маховика, когда выполняете работу со сцеплением.
Комплекты для переоборудования
Один из наших комплектов для переоборудования Valeo
Преобразование двухмассового маховика в одномассовый может быть выполнено на большинстве автомобилей при наличии комплекта. ZNDmotor предлагает ряд комплектов для переоборудования сцепления от Valeo, поставщика оригинального оборудования для многих европейских производителей автомобилей класса люкс. Если вы хотите переоборудовать свой автомобиль с двухмассового сцепления на обычное одномассовое маховиковое сцепление, а у нас нет для вас комплекта, сообщите нам об этом, и мы поможем вам приобрести высококачественный комплект.