Что такое двухмассовый маховик

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

Сегодня около 80 % новых автомобилей оснащаются двухмассовыми маховиками. Чем вызвано такое решение? Объективны ли слухи о ненадежности этой конструкции, и как часто недешевый двухмассовый маховик нуждается в замене? О некоторых особенностях этого компонента трансмиссии расскажем на примере продукции концерна ZF.

ЧЕМ ПРОЩЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ?

Казалось бы, классический маховик, представляющий собой круглую болванку с зубчатым венцом на внешней части, закрепленный на заднем конце коленчатого вала, вполне исправно выполнял свою функцию. Вернее, функции. Во-первых, через шестерню стартера, входящую в зацепление с зубчатым венцом маховика, он проворачивает коленчатый вал при запуске двигателя. Во-вторых, обладая большим весом, а значит, и высоким моментом инерции, маховик помогает поршням двигателя продолжить движение из так называемых мертвых точек. И, таким образом, нивелирует неравномерность вращения коленчатого вала. На плоскости маховика также монтируется ведущий диск сцепления. Вроде бы и двигатель запустил, и комфорта добавил… Чего же еще от него требовать? На самом деле экологические требования, предъявляемые сегодня к транспортным средствам, потребовали компромисса. Мощность нынешних двигателей постоянно увеличивается, но при этом, исходя из тех самых требований, работать они должны в режиме обедненной смеси. Возникающая в этом случае неравномерная работа четырехтактного двигателя ведет к тому, что в трансмиссию «транслируются» высокочастотные крутильные колебания. В случае с обычным маховиком и классическим механизмом сцепления гасить эти колебания предстояло демпферам ведомого диска. Но для двигателей с высоким крутящим моментом, «зажатых» жесткими экологическими требованиями, такого гасителя крутильных колебаний оказалось недостаточно. А значит, в конструкции трансмиссии потребовался дополнительный демпфер, самое удобное место для которого нашлось в конструкции маховика. Первые двухмассовые маховики появились в середине 1990‑х на дизельных моторах, а сейчас ими оснащаются большинство двигателей. Причем с двухмассовыми маховиками охотно «сотрудничают» все типы коробок передач: и «механика», и АКП, и вариаторы.

Модульная конструкция ZF, включающая двухмассовый маховик и узел сцепления.

КАК ОН УСТРОЕН

Двухмассовый маховик состоит из двух корпусов. Первый — тот самый классический маховик с зубчатым венцом, закрепленный на коленчатом валу. Второй корпус, опирающийся на подшипник скольжения, соединен с механизмом сцепления, если в трансмиссии механическая КП, или с гидротрансформатором, если автомобиль оснащен АКП. Внутри корпусов, допускающих свободное относительно друг друга смещение, расположены пакеты пружин, разделенные пластмасовыми сепараторами, а пространство между корпусами заполнено консистентной смазкой. Каждый пакет может содержать до трех пружин разной жесткости, а сепараторы, во-первых, не позволяют пакетам пружин при работе блокироваться, сцепляясь друг с другом, во-вторых, служат своеобразными направляющими, позволяющими пружинам свободно перемещаться в рабочем режиме по окружности внутри маховика.

В отличие от классического «незыблемого» маховика, современная двухмассовая конструкция продолжает совершенствоваться. К примеру, в арсенале продукции Sachs есть двухконтурные пружинные модули — в этом случае блоки пружин расположены не только по внутреннему радиусу, но находятся и в средней части системы, что повышает уровень демпфирования.

A — корпус маховика, закрепленный на коленчатом валу. B — корпус маховика, соединенный с механизмом сцепления или, при наличии АКП, с гидротрансформатором. С — пакет жестких пружин. D — пакет мягких пружин. E — планетарная шестерня. F — сепаратор, разделяющий пакеты пружин.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Начнем с запуска двигателя, режима, вызывающего наибольшие нагрузки, так как трансмиссия в этот момент находится в состоянии покоя. Шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом корпуса, закрепленного на коленчатом валу, но крутящий момент к механизму сцепления передается только после того, как сработает связующее звено двух корпусов — демпфирующий пружинный блок. Пакеты пружин работают ступенчато: сначала сжимаются пружины с витками меньшего диаметра, а при недостаточном демпфировании в работу включаются жесткие пружины. И только после того, как пакеты пружин погасили резонансные колебания, крутящий момент от двигателя передается на коробку передач. Подобным образом двухмассовый маховик работает и при выключении двигателя. Начало движения также не обещает двухмассовому маховику легкой жизни — до перехода на прямую передачу крутильные колебания, передающиеся от двигателя, будут только возрастать. При этом двухмассовый маховик частично нивелирует ошибки водителя, связанные с несвоевременным переключением передач (если автомобиль снабжен МКП), обеспечивая достаточно комфортную, без существенных рывков работу трансмиссии. Понятно, что чем больше свободы обеспечивает двум корпусам, перемещающимся относительно друг друга, пружинный модуль, тем выше эффективность работы двухмассового маховика. Если конструкция с обычным маховиком позволяла демпферным пружинам ведомого диска сцепления гасить колебания не более чем на 15°, то первые двухмассовые маховики позволили увеличить этот диапазон до 25°. А последние разработки ZF обеспечивают перемещение второго корпуса относительно первого на 75° от центрального положения.

ШУМИТ? ПОМЕНЯЕМ!

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. 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. Кроме того, инженеры компании ZF выводят на рынок все новые и новые разработки, адаптируя это компонент с учетом новых решений в конструкции автомобиля. Например, это двухмассовый маховик со своеобразным динамическим тормозом для автомобилей с режимом Stop & Go. При выключении двигателя корпуса маховика фиксируют свое положение относительно друг друга, а при пуске двигателя продолжают движение из этого положения. И о ресурсе. Двухмассовому маховику вполне по силам отработать и более 150 тысяч км. Это, как правило, больше, чем интервал для замены сцепления. Но специалисты ZF рекомендуют менять маховик одновременно со сцеплением, что в последующем избавит от еще одной операции по демонтажу. Кроме того, уже сегодня концерн ZF для ряда автомобилей предлагает модульную конструкцию, включающую двухмассовый маховик и узел сцепления.

Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы. Поломки и ремонт, будет и видео версия

Трансмиссия автомобиля довольно сложная система она включает в себя много различных частей и агрегатов (ошибочно думать, что это просто коробка передач). Бытует мнение что механика (МКПП – механическая коробка передач и ее навесное) – очень надежна, «неубиваема», ремонт стоит «копейки» и может работать ОЧЕНЬ долго. Раньше это действительно было так, но сейчас с появлением такого узла как двухмассовый маховик, все становится немного печальнее. С одной стороны он дает комфорт и убирает паразитные вибрации, с другой стороны — его ремонт или замена стоят очень дорого! Сегодня предметно все разберем, будет и видео версия, так что читаем – смотрим …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Устройство, из чего состоит?
  • Принцип работы
  • Неисправности и поломки
  • Ремонт двухмассового маховика
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Для начала предлагаю подумать, что это такое?

Двухмассовый маховик – это дискообразное механическое устройство, с одной стороны закрепленное с коленчатым валом двигателя, с другой — коробкой передач. Нужное для запуска автомобиля (есть специальный венец с зубьями, с которыми входит в зацепление стартер), создает инерционные вращение коленчатого вала, а также сглаживает вибрацию и крутильные колебания от силового агрегата.

Как становится понятно этот маховик отличается от обычного. Раньше ставили простой, который представлял из себя — кусок литого дискообразного металла, сверху с венцом (с зубьями). У него было всего две задачи запускать мотор и держать инерцию. Для не мощных автомобилей этого хватало, но сейчас другие времена, другие моменты и мощности.

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

Читайте также  Как работает турбина самолета

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

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

Принцип работы

Как я уже говорил выше мощности, обороты и скорости автомобилей растут (еще 15 лет назад мотор объемом 1,6 выдавал менее 80 л.с., сейчас зачастую 110 – 120 л.с.). Также водители требуют от новых авто — комфорта, как акустического, так и вибрационного. А сделать это РЕАЛЬНО СЛОЖНО! НЕ всегда мощный двигатель работает равномерно, зачастую он передает большие колебательные и крутильные вибрации в кузов, если для спортивных авто это все равно, то вот владелец бизнес-класса навряд ли это будет терпеть, тут комфорт подавай.

Еще один момент роботизированные коробки передач, особенно старые (один диск сцепления), которые управляются электроникой. Для них вибрации ВООБЩЕ НЕ ПРИЕМЛЕМЫ, именно на них впервые и устанавливали двухмассовые маховики. Однако сейчас все чаще встречаются и на обычных механических коробках.

Принцип работы очень прост (постараюсь рассказать утрировано, но просто) — первичный диск обычно закрепляют к коленчатому валу двигателя, а вторичный к МКПП (или роботу). Между ними стоят пружины и другие части (они могут различаться), то есть это своеобразный демпфер. Когда первичная часть маховика отклоняется, она влечет за собой пружинную конструкцию, и только тогда когда она отклониться на максимальный угол, начинает передаваться момент на вторичный диск. Таким образом, большая часть вибраций поглощаются пружинно-демпферной конструкцией. Просто и очень эффективно (подробнее будет в видео).

Стоит отметить, что в диске сцепления есть пружинный демпфер, но он уже не справляется с возросшими на него нагрузками.

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

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.

Ремонт двухмассового маховика

РЕМОНТ возможен или нет? Многие кстати пишут — что мастера на СТО рекомендуют купить новый, чем ремонтировать старый.

А вообще почему многие хотят восстановить, а не купить новый? Да все потому что стоимость оригинальной запчасти иногда просто зашкаливает, например на Volkswagen оригинал стоит около 50000 — 80000 рублей (все зависит от марки), а восстановление – от 15 до 20 000. Конечно можно купить аналоги (20-30000), главное выбрать качественный иначе будете менять через малый пробег.

И все же ремонт возможен, главное найти правильных специалистов (которых реально мало).

Стоит помнить, что не всегда возможно восстановление, иногда бывает что на корпусе есть трещины или вмятины, тогда только новый или аналог

Процесс реставрации предполагает не только переборку (замена внутренностей). НО и другие мероприятия которые просто необходимы.

  • Замена испорченных, сломанных деталей. Меняется все даже крепление (болты которые были установлены по новой не применяются)
  • Проточка выработок (бывает от пружин изнутри)
  • Балансировка после переборки, это обязательно
  • Замена смазки

Процесс выглядит так – изначально происходит процесс разборки, далее выкидывают все сломанные элементы, переберают, выполняется проточка (в основном для устранения внешних дефектов и выравнивания поверхности соприкосновения) – последнее балансировка (которая выполняется мастерами высокого класса, на специальных стендах).

Стоит отметить, что экономить на запчастях не стоит, ведь переборка процесс не дешевый и если поставить не качественные детали (скажем пружины), проживет он не долго!

Еще один вопрос – сколько может ходить после ремонта? Если качественно выполненная работа, то может ходить как оригинальный минимум 150000 км (250000 как максимум).

Сейчас видео версия смотрим.

В заключении хочется сказать, что некоторые водители (в том числе немецких автомобилей) уверены что автомат (АКПП) в ремонте дороже и капризнее! Друзья АКПП если правильно менять в ней масло (фильтр) и не гробить ее собственными руками (например — долго буксовать на ней) может ходить по 250 – 350 000 км без ремонта. А вот на механике вы в 150 000 в любом случае будете менять диск сцепления, и в 80% случаев вам мастер предложит поменять вам двухмассовый маховик – А ЭТО ОЧЕНЬ ДОРОГО зачастую сопоставимо с ремонтом АКПП.

НА этом заканчиваю, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

(30 голосов, средний: 4,30 из 5)

Почему обычный машет без устали, а двухмассовый быстро сдается

Запуск двигателя, при котором венцу маховика отводится роль ведомой шестерни в зубчатом зацеплении со стартером, а также передача крутящего момента от мотора к трансмиссии в качестве упорного диска сцепления — важные, но не главные функции маховика.

В конце концов электростартер и фрикционное сцепление появились позже автомобиля, а маховик существовал с момента изобретения двигателя внутреннего сгорания, и вот почему. Рабочий процесс в цилиндрах автомобильного двигателя состоит из чередования четырех тактов, из которых три являются подготовительными и лишь один, когда происходит расширение продуктов сгорания топлива, по-настоящему рабочий. Он собственно и называется рабочим ходом. Благодаря маховику после самого первого рабочего хода, состоявшегося в одном из цилиндров, коленчатый вал продолжает вращение, необходимое для совершения подготовительных тактов, без чего невозможно осуществление рабочих ходов в других цилиндрах двигателя.

Говоря проще, маховик аккумулирует часть механической энергии, выработанной при рабочем ходе. Затем она расходуется на преодоление сопротивления впуску горючей смеси (бензиновые двигатели с внешним смесеобразованием) или воздуха (дизели и бензиновые двигатели с прямым впрыском) и их последующее сжатие до высокого давления. Быть аккумулятором энергии и есть главное назначение маховика.

Однако из-за тех же периодически повторяющихся в цилиндрах процессов впуска, сжатия и сгорания, сначала затормаживающих, а затем разгоняющих коленвал, вращается он неравномерно. Неравномерное вращение коленвала порождает крутильные колебания, которые создают вибрации и дополнительные нагрузки на детали трансмиссии. При резонансе нагрузки от крутильных колебаний достигают особо опасных значений.

Во избежание неприятностей, вызываемых резонансными перегрузками, применяются гасители крутильных колебаний, которые вплоть до середины 1980-х годов встраивались только в ведомые диски сцепления.

В гасителе крутильные колебания демпфируются пружинами, расположенными по кругу в специальных отверстиях, предусмотренных в составной ступице ведомого диска сцепления. Но помимо демпфирования (вспомним, например, как работают пружины и амортизаторы в подвеске) колебания нужно также гасить. Эта задача возложена на фрикционную часть гасителя (не путать с фрикционными накладками на ведомом диске), которой сама ступица ведомого диска и является. Во фрикционной части энергия крутильных колебаний превращается в тепло и рассеивается в окружающее пространство.

Увы, всему свое время, а времена, как известно, меняются. Бытует мнение, что причиной изменения конструкции гасителя стали более высокие требования, предъявляемые к комфорту водителя и пассажиров. Иными словами, пользователей перестал устраивать уровень вибраций, которые, сколько их ни гаси, имели место особенно в зоне резонансных частот, находящейся в диапазоне примерно 1100-1500 об/мин, а производители, получается, пошли пользователям навстречу.

Однако главное опять-таки было не в этом. Выросли мощности двигателей, изменилась амплитуда давлений в цилиндрах и сил, передающихся трансмиссии. Компенсировать это увеличением количества и изменением расположения демпферных пружин, отнеся их подальше от оси вращения коленвала, не позволяли размеры ступицы ведомого диска сцепления. Классический гаситель крутильных колебаний перестал справляться со своими обязанностями. Пришлось искать для него другое место.

Читайте также  Как правильно пилить бензопилой

Результатом поисков стало появление двухмассовых маховиков. Ведомый диск сцепления лишился гасителя, зато вместо примитивного чугунного «блина», каковым, по сути, являлся прежний маховик, возникла куда более сложная конструкция, состоящая из двух дисков и размещенной между ними демпферной системы, пружины которой располагались в канале, выполненном в первом из дисков. Этот диск, как и раньше, прикреплен к фланцу коленчатого вала, зато второй мог перемещаться вокруг оси коленвала.

Одновременно такое разделение масс позволило повлиять на резонансные частоты. Подбором массы второго диска и жесткости пружин можно добиться их уменьшения до 300-500 об/мин. На таких оборотах двигатель работает буквально нескольких мгновений, когда запускается или глушится. Но нижняя граница скоростей, с которыми вращается коленвал остальное время, находится выше. В результате уменьшаются вибрации и шум, агрегаты трансмиссии становятся практически не подверженными перегрузкам от крутильных колебаний. Это были плюсы добавления маховику еще одной функции к уже имеющимся, но вскоре обнаружились и минусы.

О том, что двухмассовая конструкция не выдержала проверку на надежность и долговечность, свидетельствуют бюллетени, рассылаемые производителями на сервисные станции.

Основными причинами проблем производители называют большой пробег и неправильную эксплуатацию автомобиля, однако очевидно, что и сама конструкция двухмассового маховика не лишена изъянов. Ведомые диски сцепления с традиционной конструкцией гасителя до замены выдерживают в среднем 150-200 тыс. км. При этом замены они требуют, как правило, из-за естественного износа фрикционных накладок, а не из-за проблем с гасителем.

Двухмассовые же маховики не вызывают претензий лишь до 80-100 тыс. км, после чего риск их выхода из строя существенно увеличивается.

Скорее всего, повинна в этом инерционность второго диска маховика, которая и делает демпферную начинку уязвимой к нагрузкам, вызываемым огрехами вождения, — недостаточно плавному включению сцепления, преждевременному переключению на высшие передачи, невключению низшей передачи при быстром разгоне, агрессивной езде с резкими сменами режимов работы двигателя и трансмиссии.

Опять-таки из-за силы инерции пружины гасителя прижимались к стенкам каналов и при работе не только изнашивались и ломались сами, но даже протирали маховики, невзирая на то, что ходили пружины в смазке.

Часто смазка просто вытекает из маховика, после чего нарушается его балансировка, а стало быть, появляются вибрации.

Остроты вопросу надежности и долговечности добавляет цена его решения. Минимальная стоимость двухмассовых маховиков в запчастях составляет 550-600 у.е. и далее по возрастающей в зависимости от модели автомобиля. При ремонте попутно желательно поменять ведомый диск сцепления и выжимной подшипник, несмотря на то что они могли бы еще послужить.

Но если их не заменить сейчас, это придется сделать примерно через 50-70 тыс. км, для чего снова надо отсоединять коробку передач от двигателя, а такая работа сама по себе не может быть простой и дешевой. Без этой же работы не обойдешься и при ремонте обычного сцепления, но ведомый диск для большинства распространенных моделей машин обойдется в 30-100 у.е., выжимной подшипник, если не рассматривать варианты с встроенным в него гидроприводом, еще дешевле. Корзина же способна выдержать несколько замен ведомого диска, а одномассовый маховик, если ничего не случится с его зубчатым венцом, готов и вовсе пережить автомобиль.

Такая ситуация сделала актуальным вопрос: можно ли вместо двухмассового маховика поставить одномассовый? Ответ на него встречается в тех же бюллетенях производителей, однако, к сожалению, подобные рекомендации не распространяются на все автомобили без исключения. Опять-таки многое зависит от пробега, ведь для немалого числа автовладельцев 80-100 тыс. км означают 5 и даже больше лет беспроблемной эксплуатации двухмассовой конструкции, но при таком сроке эксплуатации затраты на замену кажутся терпимыми, а замена двухмассового маховика на одномассовый перестает выглядеть неоспоримо нужной с точки зрения экономии денежных средств.

Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY

Благодарим за консультации и помощь в организации фотосъемки СТО «Трансматик-Сервис»

Двухмассовый маховик: 8 вопросов и ответы экспертов

Двигатель внутреннего сгорания всегда работает неравномерно — в отличие, например, от электромотора. В одном цилиндре за четыре такта (два оборота коленвала) происходит всего один рабочий ход, когда газы толкают поршень. Даже если цилиндров несколько, коленчатый вал вращается без маховика неравномерно, толчкообразно. Это вызывает сильные вибрации и порождает мощные крутильные колебания во всей трансмиссии.

Поэтому изначально маховики старались сделать потяжелее, чтобы компенсировать неравномерный холостой ход и облегчить троганье с места тяжелого экипажа с несовершенным сцеплением и коробкой передач.

Вместе с тем спортсмены всегда старались маховик облегчить. Равномерность работы и вибрации не проблема, зато чем меньше вращающиеся массы — тем «веселее» раскручивается двигатель.

Со временем конструкторы нашли компромисс между небольшой массой, равномерной работой двигателя и передачей минимума колебаний на трансмиссию.

Что придумали?

Современные моторы стали работать равномернее карбюраторных предков. Во‑первых, в двигателях стало больше массивных вращающихся частей. Раньше крутились коленвал да распредвал, а сейчас распредвалов два, да еще массивные фазовращатели на них. Добавились балансирные валы, вращающиеся быстрее коленвала в два раза. Во‑вторых, благодаря электронному управлению двигателем и распределенному впрыску равномерность работы цилиндров стала выше. Очень тяжелый маховик сегодня не нужен.

С крутильными колебаниями в автомобиле борются давно. В ведомые диски сцепления встраивается гаситель крутильных колебаний. Все, кто менял сцепление сам, или кому предъявляли изношенный узел в сервисе, видели четыре или шесть мощных пружин, тангенциально установленных в окнах диска. У заднеприводных автомобилей в трансмиссию часто встраивают резиновую муфту (шарнир Джубо), которая, помимо компенсации небольшого «перелома» валов, хорошо гасит крутильные колебания.

При переднеприводной компоновке установка такого демпфера невозможна. Но есть красивое техническое решение. Не повышая массу маховика, оно позволяет еще больше «развязать» колебания двигателя и трансмиссии и, например, двигаться безо всяких рывков даже на оборотах, близких к оборотам холостого хода. Речь о двухмассовом маховике.

ДММ, ZMS, DMF — в чем разница?

Аббревиатуры ДММ (двухмассовый маховик), ZMS (Zweimassenschwungrad) и DMF (dual mass flywheel) обозначают на разных языках одно и то же механическое изделие без всякой электроники. Двухмассовый маховик представляет собой два диска, крутящий момент между которыми передают длинные спиральные пружины — две или более. Диски соединяет мощный радиальный подшипник скольжения или качения.

  • Первичный диск, закрепленный на фланце коленвала, несет на себе все элементы, которые бывают на обычных маховиках. Это зубчатый венец для стартера и, у некоторых двигателей, зубчатый венец для работы датчика положения коленчатого вала.
  • Вторичный диск имеет плоскую поверхность для работы ведомого диска сцепления, в нем есть отверстия для крепления корзины сцепления. Его снабжают прорезями для охлаждения проходящим воздухом — примерно как у вентилируемого тормозного диска.
  • Полость, в которой работают пружины и установлен подшипник, герметизирована, а перед сборкой туда закладывают пожизненный запас высокотехнологичной смазки.

Где встречается?

Двухмассовый маховик можно встретить почти на всех современных автомобилях с достаточно мощными двигателями в тандеме с механической коробкой передач или преселективными роботами типа DSG. Особенно нужен двухмассовый маховик дизелям с их более жесткой работой и высоким крутящим моментом. Поэтому он встречается даже на коммерческих «каблучках».

Какие проблемы?

  • О том, что двухмассовый маховик отслужил свое, владелец узнает по неприятным стукам, слышным при пуске мотора, при переключении передач и при переходе от движения внатяг к торможению двигателем и обратно. Они могут быть слышны и в момент остановки мотора.
  • При снятии коробки передач для замены сцепления надо проверить состояние маховика: покрутить руками ту часть, что обращена к вам, пошатать ее. При наличии люфта маховик надо менять.
  • Еще бывает утечка смазки из полости двухмассового маховика. Уплотнение отслужило свой срок, а попадание смазки на диск сцепления вызовет пробуксовку. Вердикт тот же — менять.

Кто виноват?

Рабочие пружины «садятся». Уменьшается их рабочая длина. Это приводит к тому, что части маховика могут свободно проворачиваться друг относительно друга. А осевой люфт возникает оттого, что поджимные пластины теряют упругость, и положение ведомой части маховика становится совсем шатким. Люфт вторичного диска ведет к течи уплотнения.

Как сберечь?

Первое, что не любит двухмассовый маховик, — перегрев. При этом смазка в узле деградирует, что ухудшает условия работы дуговых пружин, компенсирующих крутильные колебания. Высокая температура может возникнуть при частых сильных пробуксовках сцепления при вождении малоопытным водителем, либо при длительных попытках выбраться из грязи или снега.

Читайте также  Что такое опасная зона

Перегрузка маховика возникает при буксировке — вредны как частое таскание тяжелого прицепа, так и длительное «спасение» другого автомобиля. Еще неприятности возникают, если владелец кроссовера часто ездит по тяжелым дорогам. И уж совсем не выносят двухмассовые маховики форсировки двигателя.

Сколько стоит?

Цены на двухмассовые маховики расстраивают. Например, на Октавию А7 с 7‑ступенчатой DSG оригинальный маховик стоит под 50 тысяч рублей. Замены от авторитетных сторонних производителей вроде SACHS и LuK примерно вдвое дешевле.

Но это в любом случае дорого. Случается, что дизельный автомобиль требует замены двухмассового маховика уже к 100 тысячам км — это съедает всю экономию от применения экономичного мотора.

Для автомобилей с механическими коробками передач некоторые производители выпускают… обычный монолитный маховик. Поставить можно, и передвигаться тоже. Но тогда как минимум нужно подобрать ведомый диск сцепления с демпферными пружинами вместо цельного штатного. Иначе будут чувствоваться рывки в трансмиссии, вибрации, да и сцепление прослужит меньше.

Поэтому вместо ампутации есть смысл рассмотреть варианты лечения, то есть ремонта.

Как ремонтируют?

Разрезают маховик, промывают внутреннюю полость и все детали. Натяг пружин приводят к норме с помощью компенсирующих бобышек, дополняющих недостающую длину пружины. Полость, в которой работают пружины, заполняют демпфирующей смазкой и герметично заваривают. После этого нужна балансировка. Стоимость такой работы — примерно 10–15 тысяч рублей.

А есть умельцы, которые просто наглухо скрепляют две части маховика ­болтами и сваркой. Хоть ведомый диск с пружинным демпфером поставьте!

МАХОВИК БИБЛЕЙСКИХ ВРЕМЕН

Сотню лет назад при раскопках в долине Евфрата был обнаружен массивный диск из обожженной глины диаметром около метра. Это был первый обнаруженный на Земле маховик, использовавшийся в качестве гончарного круга в середине IV тысячелетия до нашей эры. Древний гончар периодически разгонял диск-маховик, а затем спокойно работал, пользуясь самостоятельно вращающимся «механизированным» кругом.

Двухмассовый маховик

Двухмассовый маховик

Демпферная система, призванная сглаживать колебания, применялась давно. Тот же маховик, представляющий собой тяжелый чугунный диск (или «блин») достаточно долгое время хорошо справлялся с крутильными колебаниями. Затем простая демпферная система появилась в дисках сцепления: она была проста, дешева и достаточно эффективна. Но с ростом мощности двигателей, уменьшения их размеров и масс, а также широкого распространения дизелей на легковых машинах и желания водителей наслаждаться высоким уровнем комфорта при езде, понадобилось создать более совершенную конструкцию для гашения крутильных колебаний. Кроме того, присутствие в конструкции автомобиля двухмассового маховика положительно сказывается на расходе топлива. Такой маховик значительно легче обыкновенного.

Назначение двухмассового маховика

Двухмассовый маховик представляет собой конструкцию, состоящую из двух дисков и находящейся между ними пружинной демпферной системы. Демпферная система необходима для гашения крутильных колебаний, возникающих при работе двигателя: при его запуске, остановке, при разгоне и отпускании акселератора. Дело в том, что двигатель внутреннего сгорания работает неравномерно, так как из четырех тактов, совершаемых за два оборота коленчатого вала, лишь один является рабочим. Во время такта расширения коленвал ускоряется, во время трех остальных – замедляется с различной степенью интенсивности.

По сравнению с обыкновенным маховиком и диском сцепления, снабженным демпфером, крутильные колебания холостого хода передаются на коробку передач, вызывая соударения контактных поверхностей зубцов шестерен. При этом водитель слышит звон коробки передач.

Как устроен двухмассовый маховик

Двухмассовые маховики устанавливаются на двигатели, работающие в паре с механическими коробками передач, преселективными «автоматами», оснащенными двойным сцеплением, и на дизельные моторы, работающие в паре с вариаторами (Audi Multitronic).

Оба диска (корпуса) двухмассового маховика соединены через демпфирующую систему и пару подшипников: радиального и упорного. Диски такого маховика не соприкасаются друг с другом, могут вращаться друг относительно друга на небольшие углы, совершая качательные движения. Ведущий диск, соединенный с фланцем коленвала, принимает на себя все крутильные колебания работающего двигателя. Второй диск, соединенный с пакетом сцепления, воспринимает вращение коленвала и весь крутящий момент двигателя уже без колебаний: их сглаживает и амортизирует демпфирующая система. Демпферы представляют собой пружины и направляющую систему из колес с внутренними зубьями, необходимыми для сохранения соосности корпусов маховика.

В демпфирующей системе используются прямые и дуговые пружины, а также другие дополнительные типы демпфирующих устройств. Все они отличаются жесткостью и в комплексе служат для того, чтобы гасить все крутильные колебания во всем диапазоне работы двигателя. Почти все пространство между дисками двухмассового маховика заполнено смазкой.

Дуговые пружины бывают одинарного, двойного и тройного действия. Они помещены в камеру, расположенную в ведущем диске. Крутящий момент передается от ведущего диска посредством фланца, приклепанного к ведомому диску. Выступы фланца расположены между дуговыми пружинами. Дуговые пружины имеют свойство прижиматься к направляющей камере ведущего диска под влиянием центробежной силы, растущей с увеличением числа оборотов двигателя. Следовательно, растет и жесткость этих пружин, степень демпфирования снижается. Для компенсации этого явления во фланец двухмассового маховика встроены прямые нажимные пружины. Они легче и расположены ближе к центру, а потому меньше подвержены воздействию центробежной силы.

В самой современной конструкции двухмассового маховика применяется фланец, который не закреплен жестко на ведущем диске. В этом случае фланец представляет собой диафрагменную пружину. В некоторых типах двухмассовых маховиков используется фрикционный регулировочный диск, установленный с определенным углом зазора. Это устройство выполняет дополнительное гашение колебаний при больших углах кручения, возникающих, например, при запуске двигателя или значительном изменении нагрузки.

Симптомы и признаки поломки двухмассового маховика

При появлении неисправностей конструкции двухмассовый маховик перестает нормально и качественно выполнять свою главную функцию – демпфирование колебаний. На самом раннем этапе может быть слышен скрип при запуске и остановке двигателя. Со временем начинают проявляться вибрации при трогании: рывки сцепления или вибрация педали сцепления при начале движения. Затем к ним добавляются сильные шумы, похожие на грохот и удары. В самом тяжелом случае машина потеряет способность передвигаться из-за сильных вибраций, передающихся на коробку передач.

Двухмассовый маховик служит обычно в течение 150.000 – 200.000 км. За это время в автомобиле может произойти одна или две замены сцепления. При замене дисков сцепления обязательно нужно проводить диагностику и проверку двухмассового маховика. Возможно, в нем уже появился люфт или избыточный свободный ход, которые приведут к поломке в ближайшие 10.000 – 20.000 км. У каждого производителя двухмассового маховика есть таблица допустимых значений для каждого конкретного изделия.

Почему двухмассовый маховик выходит из строя?

Вообще в двухмассовый маховик заложен немаленький ресурс. Однако некоторые нюансы эксплуатации и стиля вождения способны сократить его срок службы. Вот каких ошибок следует избегать, чтобы не столкнуться с преждевременной заменой двухмассового маховика:

  1. 1. Экономичная езда: езда на малых оборотах на грани тряски двигателя вызывает слишком сильные нагрузки на демпфирующую систему.
  2. 2. Резкие ускорения, в том числе с низких оборотов.
  3. 3. Движение с нагрузкой: буксировка тяжелых прицепов сокращает срок службы и двухмассового маховика, и сцепления.
  4. 4. Частый запуск и остановка двигателя, частые переключения передач.
  5. 5. Чип-тюнинг: двухмассовый маховик спроектирован с учетом конкретных характеристик двигателя и воспринимаемых нагрузок.

Стоимость ремонта и альтернативные способы устранения проблем с двухмассовым маховиком

С появлением двухмассовых маховиков стоимость решения проблем со сцеплением практически сравнялась со стоимостью ремонта автоматической коробки передач. Двухмассовый маховик не поддается ремонту: его нужно менять на новый в сборе. Работы по замене двухмассового маховика на новый обойдутся в 200 – 300 бел. рублей. Стоимость самого маховика неприятно удивляет: от 380 до 1500 бел. рублей в зависимости от автомобиля.

Даже сами производители автомобилей поняли, что это дорого, а потому для ряда моделей предложили альтернативу в виде комплекта из сцепления и его корзины с обыкновенным одномассовым маховиком. Более того, даже на западе такая замена предлагается и для машин, работающих в такси или полиции: где пробеги очень большие.

Такая замена позволяет навсегда забыть о поломках двухмассового маховика. Конверсия обойдется дешевле примерно на 20% — 30%, но в последствии, при установке одномассового маховика, нужно будет только менять диски сцепления.

Также будет не лишним пообщаться со специалистами и выслушать их мнение относительно того, комплект одномассового маховика какого производителя лучше брать. На сегодняшний день аналогов и предложений много, но некоторые изделия не совсем качественные или обеспечивают низкую информативность привода сцепления.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: