Демпферный маховик что это

Демпферный маховик: особенности устройства, принцип работы, преимущества и недостатки

В двигателе имеется масса ответственных узлов и механизмов. Один из них – это маховик. Именно этот узел производит передачу выработанного крутящего момента на коробку посредством сцепления. Также благодаря маховику осуществляется вращение двигателя при задействовании стартера (при попытке запуска). Кроме того, узел призван гасить колебания и вибрации, и плавно передавать усилия на коробку. В сегодняшней статье мы уделим внимание такому типу механизмов, как демпферный маховик. На «Фольксваген» такие элементы ставятся уже давно. Как показывает статистика, более половины современных иномарок с МКПП оснащаются подобным типом маховиков.

Характеристика

Итак, что это за элемент? Демпферный маховик (двухмассовый) представляет собой механический дискообразный узел. С одной стороны он закреплен с трансмиссией, с другой – с коленвалом двигателя. Дополнительно имеет венец с зубьями, благодаря чему может вращаться при зацеплении шестерни стартера. Основная задача элемента – передача и сглаживание крутильных колебаний, что идут от двигателя.

Стоит отметить, что демпферный маховик имеет некоторые отличия от обычных. Так, ранее на автомобили ставили простые маховики из дискообразного литого металла. Данные элементы не могли выравнивать момент и сглаживать вибрации. Все удары переходили непосредственно на коробку и сцепление. А как именно устроен демпферный маховик на Т5 и других автомобилях, рассмотрим ниже.

Конструкция

Главное отличие от одномассовых маховиков – это наличие двух дисков. Они объединены в одно устройство. Каждый диск крепится к своему источнику – коробке и двигателю. При этом элементы способны свободно вращаться друг от друга. Диски соединены между собой подшипником.

Но, как передается крутящий момент от мотора на коробку через такой маховик, ведь диски свободно вращаются относительно друг друга? Для этого в конструкции предусмотрены пружины и фланцы. Они могут быть разной формы – в виде шестерни, звездочки, либо многоугольника. Эти элементы закрываются уплотнительной крышкой. Также отметим, что фланцы и пружины под этой крышкой заправляются специальной смазкой.

Всего в конструкцию демпферного маховика входят:

• Первичный диск.
• Вторичный диск.
• Дуговая пружина.
• Подшипник.
• Уплотнительная крышка.
• Фланец.

Особенности работы

С каждым годом инженеры создают все более мощные и производительные двигателя. Еще не так давно полуторалитровый мотор развивал не более 80 лошадиных сил мощности. Сейчас же двигателя с таким объемом выдают 110 и более. Большая мощность – это хорошо, но с ростом крутящего момента ухудшился акустический и вибрационный комфорт. Различные вибрации постоянно передавались на кузов.

С этой целью и был создан демпферный маховик. Он передает крутильный момент равномерно, без толчков. Работает сам маховик очень просто. Как мы уже сказали ранее, одна его часть соединяется с коробкой, другая с двигателем. Так вот, когда первая часть маховика отклоняется на максимальный угол, момент передается на второй диск. А все вибрации и толчки сглаживаются благодаря демпферным пружинам. Отметим, что такие же пружины стоят и на элементе сцепления. Однако они сглаживают уже нагрузки, что возлагаются именно на диск.

О неисправностях и ресурсе

Ремонт демпферного маховика может потребоваться на пробеге в 200 тысяч километров. Именно такой ресурс зачастую у данного механизма. Как проверить демпферный маховик? О неисправностях можно судить по следующим признакам:

• Скрежет при остановке и при запуске двигателя (как будто стартер продолжает работать).
• Щелчки при динамичном наборе скорости.
• Характерные вибрации. Особенно часто это случается на холостых оборотах. С их ростом вибрации постепенно проходят.

С какими дефектами может столкнуться владелец автомобиля с демпферным маховиком? Среди проблем в первую очередь стоит отметить вытекание смазки, что находится под уплотнительной крышкой. Также о неисправностях можно судить по различным заломам, царапинам и трещинам на поверхности элемента. Все это можно увидеть визуально, сняв коробку и узел сцепления. Если же внешне никаких повреждений нет, а вибрации и звуки остались, можно предположить, что дефекты есть внутри (либо же сломан элемент демпфера и пружины).

Более точной будет диагностика на специализированном стенде, где мастер проверит элемент на колебания.

О ремонте

Замену демпферного маховика на новый наши владельцы редко, когда производят. Чаще всего они прибегают к более дешевому решению – ремонту. Дело в том, что стоимость нового маховика составляет порядка 1 тысячи долларов. А цена ремонта – не более 500. Но проблема усложняется тем, что мало кто из мастеров грамотно восстанавливает двухмассовые маховики. Также отметим, что ремонт детали будет невозможен, если на корпусе имеют место быть трещины или вмятины. В таком случае единственный выход – это замена на новый.

Процесс восстановления старого подразумевает демонтаж элемента и замену его внутренностей. В ходе ремонта производится:

• Замена всех испорченных элементов.
• Установка новых болтов.
• Балансировка маховика (является обязательным этапом).
• Замена смазки.

Специалисты не рекомендуют экономить на деталях. Если установить дешевые пружины, такой маховик вскоре будет требовать повторного ремонта. Что касается ресурса восстановленного маховика, он составляет порядка 200 тысяч километров. Но это возможно только при условии, если применялись качественные детали и сам ремонт производился по технологии.

Плюсы маховика

Стоит ли покупать автомобиль с подобным механизмом? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть все плюсы и минусы устройства. Так среди преимуществ стоит отметить:

• Более плавное переключение передач.
• Увеличенный ресурс деталей ДВС и трансмиссии (поскольку на них не возлагается повышенная вибрационная нагрузка).
• Уменьшенный инерционный момент при переключении скоростей.
• Экономия места в картере сцепления. Это немаловажный момент для автомобилей с небольшим рабочим объемом.

Минусы

Но есть и обратная сторона медали. В первую очередь, стоит отметить цену самого механизма. Такой элемент весьма дорогостоящий, что непременно сказывается на стоимости самого авто. Также нужно отметить ресурс, который ниже, чем у одномассовых элементов. При ремонте следует отдать большую сумму денег, дабы деталь снова прослужила свои 150-200 тысяч километров.

Но даже при таких недостатках, демпферный маховик все чаще используется не только на легковых автомобилях, но и на коммерческом транспорте. Технологично он более совершенный, но, в то же время, дорогостоящий в ремонте. Покупать автомобиль с таким маховиком стоит только в том случае, если нет явных признаков его износа. В противном случае придется сразу же отдать на ремонт порядка 500 долларов, а то и более. Если говорить о новых авто с гарантией, покупка машин с подобным маховиком здесь полностью оправдана.

Как сохранить ресурс?

Чтобы продлить срок эксплуатации демпферного маховика, следует знать некоторые правила:

• Нельзя существенно нагружать автомобиль. Это касается тех, кто предпочитает ездить с прицепом. На маховик при этом возлагается колоссальная нагрузка, и его ресурс значительно снижается.
• Исключить буксировку иных авто (по той же причине).
• Не держать педаль сцепления выжатой при остановке на светофоре. Лучше переводить сразу рычаг КПП в нейтральное положение.
• Не бросать педаль сцепления при переключении передач.
• Исключить резкие старты с места и агрессивную езду.
• Не двигаться на низких оборотах. Особенно это вредно для дизельных автомобилей. Такие двигатели вырабатывают значительные колебания, вследствие чего возрастает нагрузка на маховик. При этом изнашиваются пружины демпферной системы.

Только так можно максимально продлить ресурс данного элемента в автомобиле.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, что собой представляет демпферный маховик и в чем его особенности. Как видите, данный механизм имеет более сложное устройство, нежели однодисковые аналоги. В то же время, работа демпферного маховика направлена на увеличение комфорта и снижение различных вибраций. В заключение стоит отметить, что цена содержания автомобиля с МКПП и таким маховиком будет ничуть не дешевле машины с автоматом. Ведь ресурс гидротрансформаторной АКПП может составить более 250 тысяч километров. А демпферный маховик на МКПП служит в полтора раза меньше. Поэтому не стоит считать, что машина на механике будет дешевле в обслуживании и содержании. Это верно лишь в случае одномассового маховика, от которых сейчас отказываются все больше и больше автопроизводителей.

Принцип работы демпферного и двухмассового маховиков, что это такое и для чего нужно

Если рассматривать устройство и принцип работы ДВС, то рано или поздно придется столкнуться с таким изделием, как маховик. По своему конструктивному исполнению он не представляет чего-то сложного, но выполняемые им функции чрезвычайно важны, и непонятно, каким образом можно обойтись без него.

Что такое маховик в автомобиле?

По сути дела, маховик двигателя является составной частью нескольких самостоятельных систем. К его функциям можно отнести:

• уменьшение колебаний при вращении коленвала ДВС. В этом случае маховик выступает как часть двигателя;
• передачу момента на КПП от силового агрегата. Маховик кроме всего прочего является первичным диском сцепления;
• передачу момента на коленвал от стартера. Через венец маховика от стартера поступает момент для раскручивания коленвала и запуска двигателя.

Чтобы лучше понять принцип его работы и те возможности, которые реализует конкретное устройство, надо рассмотреть отдельно каждый случай применения.

Для чего нужен маховик

1. Как элемент ДВС. Основное, если так можно сказать, самое первое его применение. Понять выполняемые в этом случае функции поможет фото

Здесь: 1 – шейка шатунная, 2 – противовес, 3 – маховик с венцом 4 – коренная шейка, 5 – коленвал.

1 – маховик, 2 – сцепление в сборе.

Обычный, демпферный маховик и другие его виды

Конструктивно различают такие виды его исполнения:

• сплошной или обычный;
• двухмассовый или демпферный;
• облегченный.

Наиболее распространенным является сплошной маховик. По сути дела – это обычный металлический диск, на котором по торцу выполнен венец.

Для разных моделей автомобиля используется свое исполнение, обычно диаметр диска тридцать-сорок сантиметров. Как пример можно привести диск ВАЗ 2101, его вес равен 6,7 кг, а диаметр сцепления двести мм, тогда как для ВАЗ 2110 – вес 6,3 кг. Не существует единого варианта для любых моделей, на все ВАЗ, например, такие как 2112, 2114, 2110, применяется свое исполнение.

Двухмассовый маховик, принцип работы

Однако зачастую это не самый лучший вариант маховика, используемого на автомобиле. Дело в том, что ДВС работает неравномерно, кроме того режимы движения постоянно меняются (ускорение, замедление), что приводит к дополнительным нагрузкам на коленвал. Пусть будет самая простая ситуация – автомобиль движется равномерно и прямо. Впереди освобождается дорога, предположим, что трактор свернул в сторону, получив свободное пространство, водитель начинает разгоняться.

При этом возникает несколько дополнительных источников нагрузки. Неравномерность процессов воспламенения топлива приводит к тому, что коленвал вращается также неравномерно. Ее частично сглаживает маховик. Но есть еще одна особенность – при ускорении автомобиля коленвал раскручивается с большей частотой, чем работал раньше.

Для вала она превышает частоту вращения маховика, вал уже раскрутился, а маховик, благодаря своей инерционности, – нет, вследствие чего возникают дополнительные нагрузки, так называемые «крутильные колебания». Они передаются в трансмиссию, в результате чего появляется дополнительный стук, вибрация в КПП и прочие подобные подарки. Выходом из такой ситуации может стать использование двухмассового маховика.

Что же это за устройство, позволяющее добиться отличного результата? Двухмассовый маховик показан на фото, по сути дела, он представляет собой два диска, соединённых между собой пружинами.

Конструктивное исполнение конкретного двухмассового устройства может быть отличным от показанного выше. В любом случае – это два диска, соединенных подшипником. Первый диск крепится на коленвал, и на нем располагается венец для подключения стартера, второй связан со сцеплением. Между дисками установлена пружинная демпферная система. Диски имеют возможность вращаться друг относительно друга, при этом пружины гасят рывки и различные колебания, возникающие при работе ДВС.

Такой двухмассовый маховик обеспечивает защиту деталей сцепления от рывков и ударов, позволяет уберечь трансмиссию от перегрузок, снижает износ синхронизаторов.

Однако не все хорошо, во всяком случае, двухмассовый маховик не может похвастаться широким применением, например, как обычный маховик ВАЗ 2108.

А все дело в том, что при движении на малых оборотах, особенно на автомобилях с дизельными двигателями, обладающими при этом повышенным моментом, неравномерность воспламенения топлива максимальна. Следствием движения в таком режиме будет возникновение значительных крутильных колебаний, приводящих к увеличенному уровню нагрузки на демпферные пружины. В результате чего двухмассовый маховик выходит из строя.

Стоит отметить, что кроме двухмассового маховика есть и другие его разновидности, но это тема уже отдельного разговора.

Что используют в автомобилях ВАЗ?

Нет ничего удивительного, что для машин ВАЗ, например таких, как 2112, 2114, 2110, как уже отмечалось, используются разнообразные маховики. В авто этого семейства применяют обычный, а не двухмассовый маховик. Правда, для представителя каждого семейства ВАЗ он свой, отличающийся весом и размерами диска сцепления.

Так, на всю классику ВАЗ ставится маховик от 2101, на Ниву и Шеви Ниву – от 21213. Восьмерки комплектуются изделиями от 2109. Десятки, Калины, Приоры, Гранты используют маховик от ВАЗ 2110. Все виды маховиков, от ВАЗ различных семейств, например таких, как 2112, 2114, 2110, отличаются различным посадочным местом, внешним диаметром и венцом.

Роль и значение маховика в ДВС переоценить трудно, да наверное, просто невозможно. Именно он сглаживает рывки, создает нормальные условия для работы трансмиссии и уменьшает вибрацию от мотора, передаваемую на кузов. С целью повышения его эффективности используются различные конструкции, хотя зачастую и исполнение в виде обычного диска вполне успешно работает в двигателе.

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.

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.

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.