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…
Что такое двухмассовый маховик: проверка и ремонт DMF
Автомобильный двигатель не отличается плавностью работы по самому принципу своего действия. Всего один такт из четырёх, циклически повторяющихся, является рабочим, да и в нём резко изменяется давление на поршень и угол воздействия шатуна на кривошип коленвала. Всё это приводит к пульсациям крутящего момента и вибрациям, требующим сглаживания.
Нужен инертный аккумулятор механической энергии, то есть маховик. Лучше двухмассовый, он эффективнее, а платить за совершенство всё равно конечному потребителю.
Назначение DMF
Если посмотреть на кривую изменения крутящего момента на валу, снятую с высоким разрешением по времени, то это будет чисто колебательный процесс. Жёстко передавать такое на трансмиссию нельзя, особенно если это мощный современный мотор с высокой степенью сжатия, большим моментом на малых оборотах и минимальным числом цилиндров. Вибрировать будет весь автомобиль, а трансмиссия быстро развалится.
Обычно для гашения колебаний используется массивный маховик, а в ведомом диске сцепления установлен демпфер крутильных колебаний. Если коробка автоматическая, то дополнительно работает гидротрансформатор, но он для экономии топлива замыкается, начиная с некоторой скорости.
Все эти устройства тем лучше работают, чем больше топлива уходит на их обслуживание. Тяжёлый маховик трудно раскручивать, как и мощный демпфер, а погашенная энергия частично уходит на снижение ресурса деталей.
Как альтернативное, при этом более продвинутое и эффективное решение, был предложен двухмассовый маховик, обозначаемый англоязычной аббревиатурой DMF (Dual Mass Flywheel).
Оказалось, что энергию в паузах крутящего момента можно пополнять из накопленной не только во вращающихся массах, но и в пружинно-демпфирующем механизме, который располагается между двумя половинками маховика.
Так удаётся снизить общую массу изделия, одновременно улучшив его характеристики. Особенно это заметно на принципиально более жёстко работающих дизелях, с которых всё и началось, а потом появились и продукты даунсайзинга в виде малоцилиндровых турбомоторов со значительным уровнем наполнения, что на бензине работало не менее жёстко.
Как устроен
Единой для всех конструкции DMF не существует, поэтому в общем случае можно лишь выделить общие принципиальные узлы:
- ближний к двигателю диск маховика, который жёстко закреплён на коленчатом валу и снабжён зубчатым венцом привода стартёра;
- вторичный ведомый диск, связанный с корзиной сцепления или первичным валом коробки через гидротрансформатор;
- демпферные пружины, расположенные по окружности, связывающие оба диска;
- механизмы связи между дисками через пружины, иногда включающие планетарную зубчатую передачу, а также опорный подшипник.
Набор пружин может быть самым разнообразным, со ступенчатым изменением жёсткости, подобно тому, как это делается в привычных ступицах ведомых дисков сцепления. Угол максимального относительного закручивания дисков также разный, может достигать четверти окружности.
Отличие одномассового маховика от двухмассового
Основное отличие – это усложнение конструкции, связанное с экономией массы и момента инерции. Часть задач перенесена на пружинно-демпфирующий механизм.
У обычного маховика ничего подобного нет, это обычный стальной диск значительной массы, располагающий лишь зубчатым венцом стартёра и кольцевой проточкой под накладки ведомого диска сцепления.
Естественно, что при этом обычный маховик намного дешевле, а если по нему не работает фрикционное сцепление, то и срок службы у него практически неограничен, особенно если предусмотрена возможность отдельной замены зубчатого венца.
Недостатки
Главный недостаток двухмассовой конструкции – высокая цена при недостаточно долгом сроке службы.
Многие бы смирились с небольшим повышением вибронагрузок и расхода при снижении динамики, но при этом не пришлось бы регулярно переплачивать за маховик в 5-10 раз больше, чем за обычный, который к тому же и редко требует замены.
Признаки неисправностей
Проблемы с DMF проявят себя в виде стуков, скрежета и других звуков при знакопеременных нагрузках, например, трогании с места, пуске мотора, резких ускорениях, переключении передач.
Ломаются пружины, изнашивается механизм демпфера и связи между дисками. Проблема полностью определяется при очередной замене сцепления.
Из-за чего двухмассовый маховик выходит из строя
Слабое место – пружины и их направляющий аппарат, включающий прижимные пластины, шестерни, сепараторы и подшипник. Эти детали постоянно нагружены скачками и колебаниями момента, поэтому долго не служат.
Ситуация ускоряется при потере заложенной в полость смазки. Замене она не подлежит, вырабатывается, стареет и теряется из разболтавшегося механизма.
Ещё одной проблемой становится высокая температура. При больших вибронагрузках механизм перегревается, смазка уходит или деградирует. Особенно если маховик работает с механическим сцеплением, у которого есть склонность к пробуксовкам при резкой езде или сильной загрузке автомобиля.
Как проверить двухмассовый маховик
После демонтажа коробки передач и сцепления определить наличие люфтов в механизме маховика несложно. В исходном состоянии их быть не должно, всё зажато новыми пружинами, хотя и без разборки автомобиля можно косвенно оценить состояние маховика по резкому ускорению с малых оборотов, когда условия работы наихудшие.
Двигатель имеет максимальные пульсации из-за недостаточной частоты вращения, а крутящий момент выходит на пиковый уровень. Неисправный маховик будет стучать.
Ремонт или реставрация
На некоторых двигателях допускается замена двухмассового маховика на обычный, даже выпускаются соответствующие запчасти, включая сцепление с усиленным демпфером (на штатном его обычно нет вообще).
Но для большинства машин это недопустимо. Такое ухудшение вибрационной обстановки приведёт к проблемам с коленчатым валом, сцеплением, коробкой передач и даже картерами механизмов.
Даже если получится подобрать нужный комплект сцепления, а постоянное увеличение нагруженности деталей двигателя с развитием новых видов впрыска дизельного топлива или бензина вообще исключит обычные маховики.
Реставрировать маховик можно только на специализированном предприятии, заводом такие технологии не предусмотрены, поэтому всё зависит от оборудования и опыта работы.
В любом случае ресурс реставрированного изделия значительно меньше и разумнее заменить узел на оригинальный или изготовленный известными поставщиками, работающими и с конвейерной комплектацией.
Цена станет неизбежной издержкой на характеристики современного двигателя, как и многое другое, что моторостроители вынуждены использовать в условиях растущих требований и конкуренции.
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.
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!