Чем отличается двухмассовое сцепление от одномассового?

Женский взгляд на мужские вещи:Одномассовый Маховик vs двухмассовый

На днях один мой друг просил совета по поводу выбора сцепления для свапа м52в28, который мы и будем ему ставить) Поскольку я в этом вопросе не сильно шарю- захотелось немного углубиться в эту тему, что я и сделала) Вопросов возникло много-но мы начнем по порядку…
В этой теме мы рассмотрим маховик, основные отличия двухмассового маховика от одномассового.
Итак, что такое маховик и зачем он нужен:

Маховик — это специальное дискообразное механическое приспособление, крепящееся болтами к заднему концу коленчатого вала и служащее главным образом для создания инерции вращения коленчатого вала и трансмиссии . Вокруг внешнего периметра маховика, представляющего собой зубчатые шестерни, привод стартера входит в зацепление с данным зубчатым венцом маховика, поворачивая маховик, который вращает коленчатый вал, тем самым приводя в движение сам двигатель.
Проще говоря Маховик —это массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.
Маховик относится сразу к нескольким системам двигателя и выполняет в них следующие функции:
• снижение неравномерности вращения коленчатого вала (маховик — конструктивный элемент кривошипно-шатунного механизма);
• передача крутящего момента от двигателя к коробке передач (маховик – ведущий диск сцепления);
• передача крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя (маховик – ведомая шестерня редуктора системы запуска).

Одномассовый маховик на фото:

Устройство двухмассового маховика выглядит достаточно просто. Этот механизм состоит из двух массивных деталей — первичной и вторичной. Первая стандартным образом соединяется с коленчатым валом двигателя. Именно на ней расположен зубчатый венец, взаимодействующий со стартером при запуске двигателя. Через зубчатое кольцо с упорами, укомплектованное набором шестерен и пружин эта деталь двухмассового маховика соединяется со вторичной частью, которая исполняет роль ведущего диска сцепления. Составляющие двухмассового маховика соединены друг с другом посредством подшипников- При этом соблюдается обязательное для возможности демпфирования условие — одна часть конструкции может на определенный угол смещаться относительно другой. Пружины, демпфирующие колебания частей двухмассового маховика, разделяются пластиковыми сепараторами, а их общее количество в устройстве может быть различным, в зависимости от назначения маховика, и достигать вплоть до тридцати единиц. Более того, внутри каждой такой пружины может быть расположены еще одна или две, для повышения эффективности работы устройства. А в дополнение — все эти комплектующие располагаются в густой масляной среде, часто с увеличивающейся при нагреве вязкостью, вся внутренняя полость маховика плотно заполнена консистентной смазкой, что еще более смягчает работу узла в целом.

Отличие в том, что в одномассовом нет компенсирующих пружин, они ставятся в ведомый диск, в двухмассовом пружины встроены внутрь, а ведомый диск без пружинок, в итоге у второго более плавно работает момент сцепки и его меньше колбасит на холостых, не такая вибрация .
Маховики взаимозаменяемы, венцы у них одинаковы, т.е. стартер менять не нужно. Не нужно менять и исполнительный цилиндр сцепления, все подходит. Нужно лишь чтобы совпадали диск/корзина/выжимной под конкретный маховик. И болты маховика, у двухмассового они длиннее в два раза.

В классической компоновке с одномассовым маховиком роль гасителя колебаний выполняет диск сцепления (на фото диск с пружинами)- это демпферное сцепление

Так выглядит комплект демпферного сцепления под одномассовый маховик

А это комплект сцепления под двухмассовый (демпферный) маховик

Двухмассовый маховик взял на себя функцию гасителя колебаний,
переняв ее у диска сцепления из классической компоновки

Ну и кратенько подводим итоги по маховикам
Двухмассовый
Минусы:
-его высокая цена,
-не большой срок службы,
-Невозможность менять программу управления двигателем (чип-тюнинг). В результате такого изменения ДММ очень быстро разрушается, так как работает на пределе возможностей, заложенных в конструкцию.
-Не приветствуется спортивный режим езды и движение на низких оборотах с большой нагрузкой (например, движение с малой скоростью на последней передаче с прицепом «на хвосте»), способствующие быстрому износу ДММ.

Плюсы:
-мягкость переключения,
-более тихая работа,
-снятие нагрузки с коренного подшипника,
-продление срока службы сальников,
-его больший вес по сравнению с одномассовым (спорный вопрос лично я вижу плюсы т. к. момент инерции выше тем самым получаем большую устойчивость к реактивным нагрузкам)

Одномассовый
Минусы – прямо пропорциональны плюсам двухмассового маховика
Плюсы – железяка она и в африке железяка, более долговечен
Вывод: если у вас корч и вам важны +0,5 сек к динамике то ваш выбор к одномассовым, а если все же седан бизнес класса хоть и прошлого века то ваш выбор только за двухмассовыми маховиками.

Еще очень интересный момент про облегченные одномассовые маховики, в народе бытует мнение что они сокращают потребления топлива так как он легче, да это правда, на старте вам потребуется меньше сжечь топлива чтобы поехать но в дальнейшем для поддержания заданной скорости расход вырастит так как уменьшилась сила инерции.
Ну как то так 🙂 лично мое мнение
Пока все, но продолжение следует…

Двухмассовый маховик — принцип работы, ремонт и замена на одномассовый

Сегодня будем говорить про двухмассовый маховик принцип работы и его ремонт.

Что это вообще такое двухмассовый маховик, возможен ли его ремонт и вообще замена, при необходимости на одномассовый?

Одномассовый маховик

Для начала представим себе одномассовый маховик. Это чугунный литой диск, с повехностью для соприкосновения с диском сцепления, отверстиями крепления к коленчатому валу и зубчатым венцом для зацепления с шестерней стартера для запуска двигателя.

К маховику крепится корзина сцепления с нажимным диском, который прижимает по средством пружины ведомый диск сцепления.

Ведомый диск представляет собой два скрепленных друг с другом диска, один из которых входит в шлицевое зацепление с маховиком, а второй, с фрикционными накладками, прижимается нажимным диском к маховику.

Соеденены эти два диска через набор пружин по окружности, представляющий собой демпферный узел, который гасит крутильные колебания при трогании автомобиля с места.

Весь комплекс этих деталей, совместно с маховиком, представляет собой самое простое решение механизма сцепления при механической коробке передач.

Такая конструкция сцепления на легковых автомобилях вполне устраивала с двигателями небольшой мощности.

Такое сцепление устанавливалось и устанавливается на большегрузные автомобили, но размеры и масса там значительно увеличивается. Используются системы с двойными и тройными ведомыми дисками.
На грузовиках, с их мощными двигателями есть возможность увеличивать массу маховика и деталей сцепления.

На современных же легковых автомобилях с их мощными двигателями, уже не справляется тот простой демпфер. Увеличенные крутящие моменты требуют более совершенного механизма гашения крутильных колебаний.

Вот умные инженеры и придумали двухмассовый маховик.

Двухмассовый маховик

В двухмассовом маховике усовершенствованный пружинный демпферный механизм.

Сначала они использовались в дизельных автомобилях с роботизированными коробками, потом их стали использовать с турбированными бензиновыми двигателями, тоже с роботами.

Замена или ремонт таких маховиков на известных иномарках Фльксваген и Мерседес обойдется вам от 50 до 100 тысяч рублей, в зависимости от марки авто.

Дело в том, что роботизированная коробка передач, это по сути своей механическая коробка, только работающая под управлением электроники. Она очень чувствительна к крутильным колебаниям и её правильная работа возможна только с очень плавным переходом крутящих моментов. Что и обеспечивает двухмассовый маховик.

Более того, прочувствовав прекрасную работу такого маховика, конструкторы стали устанавливать эту конструкцию и на автомобили с механической коробкой передач. И уже процентов семьдесят всех автомобилей имеют такую конструкцию маховика.

Всем хороша такая конструкция, но вот только ремонт стоит не малых денег.

Так что настали времена, что ремонт механики перестает быть бюджетным.

Двухмассовый маховик принцип работы

Состоит он из первичного диска с шестеренчатым венцом для стартера. Вторичного диска, фланца, подшипника коронной шестерни и дуговых пружин с крышкой.

Для чего в маховике пружины разной жесткости? Для того, что при малых нагрузках, при невысоком крутящем моменте в работе участвуют мягкие пружины, при более высоких нашрузках вступают в работу жесткие.

Тем самым обеспечивается мягкий ход и минимум дергания крутильных колебаний на всех режимах работы двигателя и трансмиссии.

Что же в итоге мы в итоге имеем?

На выходе от двигателя, неустойчивый крутящий момент, сглаживается двухмассовым маховиком и передает сцеплению уже сглаженный по амплитуде крутящий момент.

Далее у нас ведь сцепление, и соответственно со своим ведомым диском, тоже с демпфирующим элементом, о чем подробно рассказано выше.

Так что к коробке передач приходит уже идеальный крутящий момент, который уже легче обрабатывать электронике, если речь идет о роботизированной коробке передач. И супер-мягкое включение трансмиссии, если это механика. Так что двухмассовый маховик принцип работы которого благотворно влияет на долговечность роботов.

Двухмассовый маховик симптомы поломки

Как все в этом мире, это поломка и ремонт. Какие признаки поломки маховика? Скрип при пуске и остановке двигателя. Скрип очень сильный, не заметить его невозможно. Он похож на то, что как будто стартер не вышел из зацепления и крутится.

Ощущается вибрация, которая пропадает при повышении оборотов. Щелчки при наре скорости и металлический звук из области коробки передач.

Хорошая новость, двухмассовые маховики ремонтируются. Из строя выходят пружины и сами демпферы, все это меняется без проблем и срок службы продляется на такое же время как на новый.

Но бывает, что маховик просто убивают, ломают частично или полностью радиальный подшипник и даже дополнительный корпус. В таких случаях восстановить его уже невозможно и нужно полностью менять на новый. А стоимость его примерно 50-100 тысяч рублей.

Ремонт же можно сделать в пределах 15-20 тысяч. И ходить он может, при квалифицированном ремонте, столько же, как и новый.

Возможна ли замена двухмассового маховика на одномассовый

Всё возможно. И умельцы это делают прекрасно.

Но вот в чем проблема, если у вас механика и мощный двигатель, то вам обеспечена вибрация при трогании с места, это сто процентов. Вы будете ездить, но рано или поздно это вас так достанет… Мама не горюй.

Читайте также  Чем отличается двухтактное масло от четырехтактного?

Совсем другое дело если у вас коробка передач-робот. Вы этого робота благополучно через какое-то время угробите. И стоить вам будет это удовольствие в десять раз больше, чем ремонт маховика, в лучшем случае. Сами посчитайте сумму! Так что делайте правильные выводы!

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.

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»

Чем отличается двухмассовый маховик от обычного?

Причины внедрения двухмассового маховика

Быстрое развитие автомобилей за последние десятилетия привело к созданию более мощных двигателей одновременно с серьезным ужесточением требований к комфорту водителя и пассажиров. Происходит постоянное снижение веса кузовов автомобилей, что в совокупности с их аэродинамической оптимизации заставили проявиться другим источникам шумов. Также этому способствуют экстремально низкие обороты двигателя и коробки передач нового поколения, использующие существенно более жидкие масла. Причины внедрения двухмассового маховика. В середине 80-х годов под давлением технического прогресса, развитие классического гасителя крутильных колебаний в виде пружин, как неотъемлемой части ведомого диска сцепления зашло в тупик. Уже при существующем в то время пространстве для монтажа, а тем более его уменьшении, классический гаситель крутильных колебаний на диске сцепления потерял способность противодействовать постоянно растущим величинам крутящего момента двигателей.
При этом требования к комфорту при езде на грузовом автомобиле, а также к системам защиты коробки передач постоянно возрастают. Чтобы удовлетворить эти требования появилась необходимость использовать более высокоэффективные торсионные пружины. Периодические процессы воспламенения в 4-тактном двигателе внутреннего сгорания вызывают неравномерность крутящего момента, которая передается в трансмиссию в виде крутильных колебаний, В результате шум и вибрации, такие как стуки в КПП, вибрации кузова и вибрации при смене нагрузки ведут к ухудшению шумового фона и снижению комфорта вождения. Поэтому целью проектирования двухмассового маховика стала максимально возможная изоляция крутильных колебаний, передающихся от вращающихся масс двигателя далее к трансмиссии. Благодаря встроенной пружинно-демпферной системе двухмассовый маховик практически полностью поглощает эти крутильные колебания.
Процесс переключения передач при использованию двухмассового маховика становится комфортнее,поскольку у диска сцепления без гасителя крутильных колебаний, который применяется в трансмиссии с двухмассовым маховиком, снижается момент инерции, что значительно облегчает переключение. Еще одно преимущество — конструкции с двухмассовым маховиком требуется меньше места.

Устройство

Устройство двухмассового маховика. Двухмассовый маховик располагается между двигателем и сцеплением. Конструктивно он разделен на два корпуса. Первый корпус с установленным на нем венцом стартера, соединен с коленчатым валом. На втором корпусе маховика устанавливается узел сцепления. Оба корпуса соединяются друг с другом с помощью упорного и радиального подшипников скольжения и допускают осевое вращение одного относительно другого.

Между корпусами установлена пружинная демпфирующая система. Консистентная смазка, которой заполнен внутренний объем маховика, обеспечивает эффективную работу пакетов пружин, разделенных пластиковыми сепараторами, предотвращающими блокировку пружин. Двухмассовый маховик отличает ступенчатый принцип действия пружинных пакетов различной жесткости. Первая ступень с мягкими пружинами обеспечивает безукоризненную работу при запуске и выключении двигателя. Во второй ступени работают жесткие пружины, что позволяет добиться оптимального демпфирования крутильных колебаний в нормальном режиме езды.

Читайте также  Чем отличается синтетика от минералки?

Сервис и монтаж

Двухмассовый маховик имеет надежную конструкцию, гарантирующую его долговечность при нормальной эксплуатации. Тем не менее, при замене сцепления автомобиля на станции технического обслуживания рекомендуется тщательно проверять состояние двухмассового маховика. Процедура полного теста обязана включать измерение характеристик дуговых пружин, для чего требуется тест на специальном стендовом оборудовании, но необходимый для этого специальный инструмент как правило отсутствует на СТОА, поэтому механики ограничиваются только визуальным осмотром детали. Монтаж двухмассового маховика Таким образом возможно контролировать лишь первоначальные симптомы серьезного повреждения одного или более компонентов двухмассового маховика — утечку смазки, царапины, определения величины радиального зазора подшипника (осевого смещения вторичной массы), свободного хода, образование цветов побежалости и т. д. Необходимо оценить может ли данная деталь использоваться в течение всего срока службы нового сцепления .
Если же замена сцепления происходит уже во второй раз, то и двухмассовый маховик в этом случае подлежит замене. При замене двухмассового маховика и установке нового узла эксперты компании требуется соблюдать несколько обязательных условий, к которым в первую очередь относятся необходимость использования только нового крепежа при сборке двухмассового маховика и обязательный контроль правильности положения установочных штифтов. Кроме рекомендаций есть и категорические запреты на выполнение некоторых технологических операций при работе с двухмассовыми маховиками. Прежде всего, не допускается какая-либо механическая обработка, например перешлифовка рабочей поверхности двухмассового маховика. Не позволяется также установка узла, если в процессе работы было допущено падение двухмассового маховика на твердую поверхность. Протирать двухмассовый маховик можно только чистой тканью. Не разрешается применять водоструйную очистку высокого давления, пароструйную очистку, аэрозоли или сжатый воздух.

Неправильная эксплуатация

По утверждению специалистов, малый ресурс двухмассового маховика – в 100 – 130 тыс. км – обусловлен неправильной эксплуатацией автомобиля. На дизельных моторах с огромным крутящим моментом водители допускают длительную езду на низких оборотах – близких к холостым. В этом режиме крутильные колебания у вращающегося коленвала очень высоки, что и приводит к ускоренной поломке пружин двухмассового маховика.

Замена на обычный маховик

Замена на обычный маховикЕсли двухмассовый маховик выйдет из строя, избежать огромных затрат на приобретение нового узла можно следующим образом. Известный производитель комплектующих компания Valeo разработала специально для двигателя VW 1,9 TDI обычный цельнометаллический маховик (в комплекте со сцеплением стоит 580 – 600 у. е.). Он предназначен только для вторичного рынка, т. е. для продаж в автомагазинах, на СТО. Конечно, теоретически его установка может негативно отразиться как на ресурсе агрегатов трансмиссии – сцеплении, КПП, редукторе, ШРУСах, так и на уровне комфорта. Однако это теория, которая иногда очень сильно отличается от практики. Особенно если учесть, что в наших условиях комфорт передвижения больше зависит от качества дорог. Часто при выходе двухмассового маховика из строя у автовладельцев возникает вопрос:“Можно ли его поменять на обычный?” Основной производитель двухмассовых маховиков LuK, а так же Sachs альтернативы не предлагают. Небольшой ассортимент комплектов, состоящих из обычного маховика, диска. корзины сцепления и выжимного подшипника производит Valeo. Эти комплекты являются заменой двухмассовым маховикам, стоящим на автомобилях изначально.

Двухмассовый маховик: принцип работы

  • Двухмассовый маховик: назначение
  • Устройство двухмассового маховика
  • Как работает двухмассовый маховик
  • Срок службы
  • Какой маховик лучше: двухмассовый или одномассовый
  • Признаки поломки и примерная цены ремонта

Производители установок для современных автомобилей часто ставят перед собой задачи, которые противоречат друг другу. Стараются придать авто больше мощности и мобильности и в то же время ратуют за экономию горючего и уменьшение количества вредных выхлопов. Получается, что конструкции машин должны соответствовать противоположным принципам. Для урегулирования этого «конфликта» и был разработан двухмассовый маховик (ДММ).

Двухмассовый маховик: назначение

ДММ — мощный гаситель крутильных колебаний. После его появления ставить пружины оказалось не нужно. Прежде они были объединены с диском сцепления, работавшим вместе с одномассовым маховиком, который являлся большим литым диском — в нем в силу простоты конструкции просто не могло быть никаких поломок. Со временем мощность двигателей продолжала расти, нормы вредных выхлопов ужесточались. Эти обстоятельства вынудили производителей приспосабливать силовые агрегаты для работы на пониженных оборотах. Прежние решения уже не подходили.

ДММ выравнивает работу трансмиссии, даже когда она работает в неблагоприятных условиях. На автомобилях с простыми маховиками резкое повышение скорости способствует возникновению вибраций. Дальнейшее увеличение скорости без перехода на более низкую передачу становится невозможным. При использовании высокомощных пружин ДММ основная часть вибраций успешно гасится.

Устройство двухмассового маховика

Конструкторами разработано решение, при котором демпферные функции передаются маховику. Его вид серьезно изменился — теперь он стал двухмассовой конструкцией, содержащей 2 компонента. Первый обычным способом совмещен с коленвалом мотора. На нем зубчатый венец, который при пуске мотора взаимодействует со стартером. Второй компонент выполняет роль основного диска сцепления и соединяется с первым посредством зубчатого колеса с набором пружин и шестеренок.

Все компоненты механизма находятся в масляной среде, вязкость которой увеличивается при нагревании. Количество поглощающих пружин в устройстве — 54. Все они имеют различную степень сжатия. Внутри каждой расположены дополнительные пружины. Пружинные блоки разделены 2 сепараторами, один из которых имеет более жесткую структуру.

Детальное описание 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.

Как работает двухмассовый маховик

Во время работы силового агрегата в обычном режиме начинается смещение составляющих ДММ друг к другу. Происходит сжатие ими основного пружинного блока. Когда увеличиваются нагрузки, в работу вступает крайний пружинный блок. Происходит компенсация возрастания угла поворота частей маховика друг к другу. Данный механизм согласован с силовым агрегатом в режиме резкого набора скорости или торможения. Чтобы трансмиссия не подвергалась слишком сильным нагрузкам, выпускаемые сегодня ДММ имеют несколько степеней сжатия.

Такая конструкция дает двухмассовому агрегату возможность моделировать работу одномассового при условии, что в двигателе не происходит резонансных явлений. Также разделение дало возможность исключить появление колебаний резонансного характера и в трансмиссии. Благодаря этому коробка передач прослужит гораздо дольше — несмотря на то, что мощность, передаваемая двумя разделенными частями механизма, значительно больше. Двухмассовый маховик, принцип работы которого основан на поглощении вибраций пружинно-демпферной конструкцией, увеличивает комфортность езды — вибраций не ощущается, нет нежелательных шумов.

Срок службы

ДММ может прослужить 180-200 км. Примерно столько же служит и узел сцепления, поэтому оба узла принято менять вместе. Если же не последовать совету, маховик выйдет из строя сразу же после замены сцепления.

Не стоит устанавливать классический агрегат со сцеплением, имеющим качественно новые свойства демпфирования. Конечно, такой вариант имеет право на существование и сразу конструкция вряд ли развалится, но все же системы обычного типа не справляются с мощными резонансными колебаниями, которые способен погасить ДММ. Классический агрегат не в состоянии создать такие комфортные условия торможения, разгона и старта —вся нагрузка ложится на КПП.

Известны случаи, когда изделие разваливалось и раньше срока. До сих пор на слуху скандал с оппозитными двигателями Subaru. Автомобиль не успел проехать 80 000 км, а ДММ распался на куски вместе со сцеплением. Основной враг маховиков — слишком большой крутящий момент современных моторов. В КС у них образуется слишком высокое давление.

Какой маховик лучше: двухмассовый или одномассовый

У двухмассового есть масса преимуществ перед одномассовым, что делает его перспективным агрегатом:

  • почти полное отсутствие вибраций;
  • отсутствие нежелательного шума;
  • комфортная езда на малых оборотах;
  • серьезная экономия горючего;
  • разгрузка КП и коленвала.

У одномассового из всех преимуществ — только низкая цена. ДММ можно в любой момент заменить одномассовым, если угодно владельцу авто.

Признаки поломки и примерная цены ремонта

Первые признаки неисправности обычно появляются по истечении заявленного производителем срока эксплуатации. Прежде всего, это скрип при торможении или запуске двигателя. Шум напоминает звук крутящегося стартера. На холостом ходу появляется сильная вибрация, которую легко перепутать с «троением» мотора. Вибрация пропадает после разгона. Это происходит из-за того, что раздвоенные маховики работают по принципу двух ступеней: на холостом ходу задействуются мягкие элементы, а на повышенных — жесткие.

Появление хотя бы одного признака — явный признак проблем с ДММ. Замена узла обойдется владельцу автомобиля в 70 000 руб, а вот отремонтировать можно за 15 000 руб.

Некоторые водители считают, что от ДММ необходимо избавляться, как только появится такая возможность. А устанавив простой маховик, начинают вспоминать о «двухмассовике» с ностальгией.

Устройство, принцип работы и ремонт двухмассового маховика

Основная функция маховика – передача через сцепление крутящего момента от коленчатого вала к трансмиссии. Также на его торцевую часть устанавливается зубчатый венец, за который стартер вращает КВ в момент запуска. Но не менее важен эффект сглаживания неравномерности вращения коленчатого вала, с которым лучше всего справляется двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Давайте рассмотрим его устройство, принцип работы, неисправности и методы их диагностирования.

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.

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.
Читайте также  Чем отличается осмотр от досмотра?

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.

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.

Как это работает?

Первичный и вторичный диски представляют собой две расцепленные массы. Они соединяются с помощью пружинно-демпфирующего механизма, закрепленного на подшипнике скольжения или шарикоподшипнике. Крутящий момент передается с помощью соединенного с ведомым диском фланца. Его выступы упираются в площадки торцов дуговых пружин.

Благодаря свободной посадке на подшипнике, диски могут вращаться относительно друг друга. Угол поворота ограничивается ходом пружины. Именно благодаря этому на ведомом диске гасятся крутильные колебания. При такой конструкции нажимной диск сцепления МКПП не требует установки демпфирующих пружин.

Усовершенствование конструкции

При возрастании крутящего момента двигателя для эффективного гашений крутильных колебаний необходимо утолщать либо увеличивать количество витков дуговых пружин. Но в случае неизменной величины установочного пространства ужесточение пружин снизит эффективность гашения колебаний на низких оборотах. Поэтому конструкторы прибегли к установке внутренних демпферов. Вмонтированные во фланце жесткие пружины работают только в зоне средних и высоких оборотах. В конструкции сохраняются мягкие дуговые пружины, которые сглаживают пульсации крутящего момента на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

Последним усовершенствованием, получившим массовое распространение, стало включение в конструкцию маятникового гасителя колебаний. Как и в обычном Dual Mass Flywheel, в конструкции имеется первичная вращающаяся масса (связана с коленвалом) и вторичная (связана с трансмиссией). Но помимо витых дугообразных пружин, со стороны вторичной массы устанавливаются подвижные пластины – грузы центробежного маятника. Его принцип работы заключается в создании противофазных колебаний, которые на низких оборотах должны накладываться на инерционные колебания двигателя. Таким образом, происходит взаимное гашение колебаний и выравнивание скорости вращения коленчатого вала.

В режиме низких оборотов из-за естественных вращательных пульсаций грузы маятника раскачиваются. С повышением оборотов увеличивается центробежная сила, действующая на грузы. Под ее действием амплитуда раскачиваний уменьшается, а грузы замирают в наиболее отдаленной от оси вращения точке. В зависимости от производителя и модели маховика, в конструкцию включат 4-6 плавающих грузов.

Почему не стоит менять DMF на одномассовый?

Главный катализатор массового внедрения двухмассовых маховиков – современное стремление к даунсайзингу (та же мощность при меньшем объеме) и даунспидингу (больше крутящего момента на меньших оборотах двигателя). Справедливо заметить, что в прошлом было достаточно как дизельных ДВС с большим крутящим моментом, так и мощных бензиновых моторов; и все они прекрасно ездили с одномассовыми маховиками. Но те дизели проектировались с огромным запасом прочности, а атмосферные бензиновые ДВС оживали только на высоких оборотах.

Увеличение до 3 тыс. Атм. давления впрыска в системах Common Rail, внедрение непосредственного послойного впрыска на бензиновые моторы, впускные коллекторы переменной длины, турбины с изменяемой геометрией и прочие эффективные разработки повысили мощностные характеристики двигателей. Но возможность с самых низов получить от сгорания ТПВС большое количество энергии привела к колоссальным нагрузкам на КВ и трансмиссию.

Но чтобы двигатель мог потреблять меньше топлива, двигаясь на как можно более низких оборотах, необходимо эффективно гасить неравномерность вращения коленвала. Главная причина появления двухмассового маховика не комфорт водителя, а продление ресурса коленчатого вала и коробки передач в условиях жестких экологических норм.

Внимание! Не рекомендуем менять демпферный маховик на одномассовый, если производитель не регламентирует допустимость такой замены.

Возможные неприятные последствия:

  • треснувший коленчатый вал. Будьте уверены, что в таком случае сэкономленных на замене маховика денег не хватит на покупку нового КВ, вкладышей, прокладок и оплату работы мастеров;
  • ускоренный износ синхронизаторов, шестерен КПП;
  • ухудшение плавности переключения передач, подергивания при старте.

Возможные неисправности и симптомы их проявления

  • Разрушение демпфирующих пружин, чрезмерные люфты между подвижными элементами. Симптомы: посторонние шумы, скрежет со стороны маховика, характерное бряканье при запуске и остановке двигателя. Вибрации, потряхивание на холостом ходу, в режиме низких и средних оборотов. В начальной стадии износа указанные симптомы проявляются только после холодного пуска. Характерно, что при выжиме педали сцепления работа мотора нормализуется. На малообъемных моторах изношенный DMF может стать причиной загорания лампочки Check Engine по причине многочисленных пропусков зажигания.
  • Износ шарикоподшипников. В случае работы подшипника скольжения на сухую металл корпуса возле посадочного места синеет.
  • Протечка смазки. Можно определить по следам смазывающего материала на стыке колокола КПП и блока двигателя. Из-за трения на сухую в скором времени вы услышите скрежет и громыхание со стороны маховика.
  • Износ шлицев ведомого диска и первичного вала КПП. Симптомом такой поломки будут щелчки и едва ощутимые удары при переключении передач.
  • Перегрев рабочей плоскости ведомого диска. Происходит при длительном проскальзывании ведомого диска сцепления. Можно определить по сине-фиолетовому оттенку и трещинах фрикционной поверхности.
  • Глубокие проточки на рабочей плоскости ведомого диска. Появляются от заклепок чрезмерно изношенного ведомого диска сцепления. Неисправность проявляется несоответствием роста оборотов двигателя и динамике разгона автомобиля. Двухмассовый маховик придется заменить.
  • Износ зубчатого венца стартера. Причина в неисправном либо неподходящем стартере.

Как правильно проверить?

Чтобы проделанная работа по снятию навесного оборудования и КПП не оказалась напрасной, в первую очередь проверьте систему питания, зажигания, навесное оборудование. Вполне вероятно, что причина неравномерной работы и посторонних шумов именно в них. Если основное подозрение упало на двухмассовый маховик, проверьте следующие характеристики:

  • усилие свободного хода ведомого диска относительно ведущего. Маховик для теста откручивать от двигателя необязательно. Руками проверните ведомый диск. Если он проворачивается только в одну сторону, или необходимое для поворота усилие отличается, неисправна дуговая пружина. Некоторые мастера замеряют усилие динамометрическим ключом. Чтобы применить полученные данные, их необходимо сравнить с характеристиками нового либо исправного демпферного маховика. Невозможность провернуть диск говорит о разрушении демпфирующего механизма, заклинивании подшипника;
  • угол взаимного проворота. Luk, Sachs – основные производители оригинальных комплектующих для многих марок автомобилей. Их технические специалисты регламентируют проверку по количеству зубьев венца стартера. Для измерения зафиксируйте маховик от проворачивания. Руками поверните ведомый диск до упора влево, сделайте пометку на вторичном диске и венце стартера. Затем поверните его в противоположную сторону и сделайте отметку на венце напротив уже имеющейся на диске. На исправном узле производства Luk должно быть не больше 7 зубцов, на маховиках Sachs не более 3. Рекомендуем уточнять этот параметр для каждой модели DMF;

  • радиальный и продольный люфт. Небольшой люфт в обеих плоскостях – вполне нормален для исправного демпферного маховика.

Обязательно осмотрите корпус, уплотнительную мембрану и фрикционную поверхность на предмет описанных выше признаков перегрева и критичного износа.

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.

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.