Статьи

18-08-2022

Двухмассовый маховик как устроен, принцип работы и неисправности


Двухмассовый маховик как устроен, принцип работы и неисправности

Двухмассовый маховик — это вращающееся механическое устройство, которое используется для обеспечения непрерывной энергии (энергии вращения) в системах, где источник энергии не является непрерывным, так же как действует обычный маховик, но гасит любые резкие изменения крутящего момента или оборотов, которые могут вызвать нежелательную вибрацию. Снижение вибрации достигается за счет накопления энергии в двух полумассах маховика в течение определенного периода времени, но демпфируется за счёт дуговых пружин, работающих со скоростью, совместимой с источником энергии, а затем высвобождающих эту энергию с гораздо большей скоростью в течение относительно короткого времени. Компактный двухмассовый маховик часто включает в себя все сцепление, включая нажимной диск и фрикционный диск.


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.


Как устроен двухмассовый маховик.

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.

Принцип работы двухмассового маховика.

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.

Шумы и другие неисправности двухмассового маховика.

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. 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 рекомендуют менять маховик одновременно со сцеплением, что в последующем избавит от еще одной операции по демонтажу. 

Стоит ли восстанавливать самостоятельно?

Нет, только замена! Запомните это. Без необходимых инструментов и опыта в большинстве случаев мы даже не можем правильно диагностировать неисправность и необходимость замены двухмассового маховика.

Отсюда всего несколько основных советов: 

  •  не каждый шум, исходящий из автомобиля, — это звук неисправного двухмассового маховика
  •  рывки, трудности при переключении передач или худшее ускорение не всегда указывают на то, что он поврежден

Посещение мастерской должно быть основано прежде всего не на слуховой оценке, а на фактической проверке нарушения того, что: 

  • видны утечки смазки и их интенсивность
  • обе части (первичная масса и вторичная масса) свободно перемещаются относительно друг друга на угол, соответствующий определенному типу DMF
  • поддерживается правильный осевой зазор между отдельными массами
  • балансиры находятся в нужных местах
  • нет явления взаимного трения первичной и вторичной массы или даже их консолидации

И ещё одно замечание. Хотя это возможно по экономическим и практическим причинам, регенерация маховика невыгодна. 

Лучше всегда заменять их новыми! Затраты на рабочую силу при замене самого двухмассового маховика аналогичны замене колеса и сцепления в сборе, и обычно отказ одного узла влияет на другой. Поэтому для так называемого спокойствие и уверенность, а также экономии затрат на рабочую силу, предпочтительно заменять.

Другие статьи