Оглавление
Как подобрать маховик, и какой фирмы купить?
Прежде чем приступать к подбору нового маховика, необходимо выяснить, какая модификация используется в конкретном автомобиле. Стоимость одномассового аналога, естественно, будет ниже, чем у двухмассового.
Производители автомобилей по большему счету занимаются сборкой уже готовых деталей, которые закупаются у разных компаний. Это же касается и маховиков – они могут быть разного производства, и, как следствие, разного качества, что также влияет на стоимость запчасти.
Ведущие производители двухмассовых маховиков
Стандартные маховики и их двухмассовые аналоги изготавливаются в разных странах мира
Стоит обратить внимание, что для европейских авто и моделей корейского и японского производства ДММ отличаются
Производством запчастей для европейских автомобилей занимаются такие компании:
- LUK;
- SACHS.
А на японские и корейские авто производством маховиков занимаются:
- EXEDY;
- PHC.
Также, подбирая запчасть, стоит учесть, что некоторые производители реализуют свою продукцию комплектом – маховик с корзиной сцепления. Чтобы определиться с модификацией детали, необходимо обратиться за помощью к специалистам. Другой вариант – подобрать модель под марку автомобиля, выбрав ее из каталога.
История [ править | править код ]
Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.
Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик .
Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня , и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное .
В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в Курске.
Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.
Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.
Пример
Предельное значение угловой скорости маховика ω определяется прочностью материала маховика на разрыв. Нетрудно показать, что для маховика в форме вращающегося диска 1 2 I ω 2 = V 4 S m a x <1><2>>Iomega ^<2>=<4>>S_> , где S m a x > — предел прочности материала маховика на разрыв (сила разрыва на единицу площади), V — объём диска. Для плавленого кварца S m a x = 3 × 10 9 =3 imes 10^<9>> Н/м2. Энергоемкость маховика из плавленого кварца объёмом 0 , 1 м3 и весом 200 кг будет равна энергоемкости 13 л бензина .
Виды маховиков
По типу конструкции маховики двигателя могут быть двухмассовыми, сплошными и облегченными. Наиболее распространенным и широко используемым является сплошной маховик. Мы рассмотрим каждый из этих видов.
Двухмассовый маховик (демпферный)
Это часто используемый вид маховика в современном автомобильном двигателе. Двухмассовый маховик – устройство, состоящее из двух дисков, соединенных специальным пружинно-демпферным устройством. Основными элементами двухмассового маховика являются: маховик, подшипник, пружина-дуга с наружными демпфером, нажимная пружина с внутренним демпфером и приводная пластина.
Подобное устройство выполняет ряд важных функций и задач:
- принимает на себя все избыточные вибрации коленвала;
- защищает трансмиссию от лишних вращательных движений и перегруза;
- уменьшает возможный износ синхронизирующих элементов;
- обеспечивает плавное переключение передач;
- позволяет экономить расход топлива в двигателе.
Однако чрезмерно интенсивна работа такого вида маховика в конечном итоге может привести к быстрому износу пружинно-демпферного механизма или выходу из строя отдельных его элементов, например, пружины.
Такой вид маховика является более эффективным для использования в автомобильных двигателях современного образца. Сплошной маховик – тяжеловесный чугунный диск, диаметр которого составляет 35-40 см. На внешней поверхности маховика находится стальной венец с зубьями, который обеспечивает движение коленчатого вала при запуске стартера. Одна сторона маховика оснащена ступицей, при помощи которой маховик соединяется с фланцем коленвала, противоположная сторона работает как диск сцепления.
Данный вид маховика часто используют для проведения тюнинга двигателя автомобиля. Облегченный маховик — диск, на который надевается предварительно разогретое зубчатое колесо, после остывания которого, маховик приобретает вид шестерни.
Облегченный маховик имеет небольшую массу, в среднем в полтора раза меньше, чем у обычного маховика. Облегченный маховик позволяет автомобильному двигателю достигать максимальных рабочих оборотов, увеличивать мощность на 5-7 %, улучшать разгонную динамику автомобиля.
Маховик облегченного типа изготавливается из износостойкого металла, который способен выдерживать чрезмерные нагрузки при работе двигателя, при этом работать быстро, бесшумно и эффективно.
Что такое двухмассовый маховик
В середине 80-х годов применение пружин для гашения крутильных колебаний в корзине сцепления себя полностью исчерпало. Пружина уже не могла гарантировать полного отсутствия колебаний вследствие того, что масса поршней, шатунов, всех вращающихся и движущихся деталей двигателя в суммарном объеме превышала возможности демпфирования пружин. Рост крутящего момента на выходном фланце коленвала также требовал более эффективного противодействия вибрации.
Вибрации сами по себе не слишком приятны, но кроме того, они разрушают подшипники, валы и шестерни КПП, расшатывают крепления, уменьшают ресурс узлов и агрегатов. Поэтому и спроектировали двухмассовый маховик, который при помощи торсионно-пружинной рычажной системы смог поглотить колебания практически целиком. В целом, применение двухмассовых маховиков дало трансмиссии и машине в целом ряд преимуществ:
более комфортное переключение передач;
снижение момента инерции при переключении;
увеличение ресурса КПП и сцепления;
существенная экономия пространства в картере сцепления, что немаловажно для современного автомобиля, где каждый миллиметр на вес золота.
Ремонт двухмассового маховика
Неисправный двухмассовый маховик
Ввиду высокой стоимости оригинальной запчасти многие водители задумываются о возможности ремонта маховика. Стоит сказать сразу, что производители не подразумевают ремонт этой детали. Она неразборная и лучше ставить новую.
Но все же есть умельцы, которые берутся за работу. Все зависит от уровня поломки. Если вышли из строя пружины, то в сервисе их могут заменить. Они первыми подвержены износу. Но если разрушился корпус или один из подшипников, то лучше приобрести новый. В любом случае мало кто даст гарантию стабильной работы двигателя и трансмиссии после ремонта.
Замена на одномассовый
Теоретически заменить можно. Хороший мастер в сервисе сделает это без проблем. Но стоит ли? Никто не сможет спрогнозировать, сколько после этого продержится КПП и двигатель, поэтому со своей стороны мы не рекомендуем!
Если у вас мощный мотор и механическая КПП, то не избежать сильных вибраций и тряски при запуске и остановке. Ездить возможность будет, но с большим дискомфортом. Роботизированная коробка не выдержит тандема со сплошным маховиком и быстро выйдет из строя. А вместе с коробкой ремонт обойдется уже гораздо дороже.
Что сокращает срок службы двойного маховика?
Большое влияние на длительность жизни ДМФ оказывает сам владелец, и прежде всего, его стиль вождения. Но это не все. Факторов, влияющих на долговечность этого узла, намного больше.
«Эко езда». Слишком частые переключения передач (что любят предлагать электронные помощники) и езда на границе «тряски» двигателя в долгосрочной перспективе смертельно опасны для маховика. Еще больше узел страдает во время разгона с очень низких оборотов.
Спортивная езда. То, что экономичный стиль вождения приканчивает маховик, не означает, что радикально иной стиль вождения будет полезнее. Резкие ускорения вызывают сильные рывки, которые тоже сильно нагружают демпфер крутильных колебаний.
Движения с нагрузкой. Буксировка прицепа или регулярные перевозки тяжестей в конечном счете разрушают не только сцепление, но и маховик. Происходит перегрев ДМФ, что в свою очередь приводит к утечке смазки из камеры, где работают пружины.
Городская езда. Больше всего нагрузок двухмассовый маховик испытывает при движении в рваном городском ритме. Постоянные трогания с места и разгоны – это настоящий вызов для маховика. Не менее вредным является постоянное выключение и запуск двигателя, поэтому систему «старт-стоп» рекомендуется использовать с головой и в меру.
Чип-тюнинг. Двухмассовый маховик спроектирован с учетом конкретных нагрузок. Стандартный DMF может не выдержать более высоких нагрузок.
Техническое состояние автомобиля. Неровная работа двигателя, например, из-за неисправной системы впрыска – еще один источник вибраций, отягчающий жизнь маховика. Длительная эксплуатация с неисправным двигателем сокращает срок службы ДМФ.
Неисправности и поломки
Современные ДММ имеют ресурс около 200 тысяч километров
Признаками, по которым водителю нужно обратить внимание на маховик, являются:
- Возникновение вибраций от мотора на холостых оборотах ДВС (прежде чем менять эту деталь, нужно исключить троение мотора, которое имеет похожее проявление), причем появление такого эффекта на разных оборотах может свидетельствовать о разных неисправностях в механизме детали;
- С изменением нагрузок (водитель заводит или глушит мотор, а также при разгоне) отчетливо слышны щелчки;
- При запуске двигателя слышны скрипы. Тот же эффект может появляться, когда мотор останавливается. По ощущениям, будто стартер не прекращает работать.
Эти симптомы указывают на то, что с маховиком появились проблемы или ему вообще нужна замена.
К причинам неисправности двухмассового маховика можно отнести:
- Потеря смазки;
- Образовались царапины или деформировались поверхности дисков;
- Поломка пружины или сразу нескольких;
- Поломки внутри механизма.
Некоторые неисправности, например, вытекание смазки или задиры на внешней стороне вторичного диска, можно обнаружить при визуальном осмотре, когда снимается сцепление. Остальные поломки обнаруживаются только после демонтажа и диагностики детали на специальном стенде.
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.
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.
Для чего нужен маховик
- 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. Работа четырехтактного ДВС подразумевает, что энергия от сгорания топлива появляется неравномерно из-за того, что в разных цилиндрах этот процесс происходит в разное время. Такое ее поступление обуславливает изменяющийся во времени момент на валу ДВС. Для сглаживания этих пульсаций, а также любых неравномерностей при вращении коленвала, предусмотрено использование маховика, выступающего своеобразным аккумулятором кинетической энергии.
- Полученный крутящий момент необходимо передать на колеса, и опять в этом процессе не обойтись без маховика. Такое его назначение основано на том, что он используется в качестве первичного вала сцепления, как показано на фото:
1 – маховик, 2 – сцепление в сборе. В данном случае от маховика сцепление получает крутящий момент, выдаваемый ДВС, а затем передает его дальше на КПП. Не касаясь того, как организовано взаимодействие маховик-сцепление, стоит только отметить, что здесь он выступает в двоякой роли – как оконечный элемент ДВС, на который поступает развиваемый крутящий момент, и как часть сцепления, этот момент получающий.
- Использование маховика при запуске ДВС. Такое его применение показано на фото ниже:
Принцип работы, в этом случае, следующий – при повороте ключа зажигания реле вводит в зацепление венец маховика и шестеренку на валу стартера. Стартер начинает крутиться, создаваемый им момент раскручивает маховик и, соответственно, коленвал двигателя. Он запускается, после чего венец маховика и стартер разъединяются. Теперь должно быть понятно, для чего нужен венец.
Статья в тему: Как сделать пусковые провода своими руками?
Двухмассовый маховик — признаки поломки
Сложно однозначно сказать, сколько времени потребуется, чтобы повредить двухмассовый маховик. В одних автомобилях двухмассовый маховик выдерживает даже 250 тысяч километров, а у других — 50 тысяч километров и меньше.
Типичными признаками повреждения двухмассового маховика являются:
- характерный стук после переключения передачи и отпускания педали сцепления
- вибрация при разгоне
- биение педали сцепления
- встряхивание рычага переключения передач при движении на малой скорости
- детонация во время запуск и остановка двигателя (из-за большого расстояния между осями)
- тяга во время разгона с низкой скорости
- иногда проблемы с переключением передач
- шумная работа двигателя (проблемы с подшипниками скольжения)
- шум зажигания (вызванный повреждением зуба стартера) корона)
- неравномерная работа двигателя
Причины поломки двухмассового маховика
Наиболее разрушительным для двухмассового маховика является трогание с места при катании шин или резкое ускорение на низких оборотах. Двухмассовый маховик плохо переносит спортивную «агрессивную» езду с резким разгоном и торможением.
Кроме того, двухмассовый маховик не приспособлен для экологически чистого вождения. Одно из требований для такой езды — резкое ускорение на низких оборотах и высокой передаче — создаёт очень большую нагрузку на двухмассовый маховик.
Часто причиной более быстрого выхода из строя двухмассового маховика является чип-тюнинг двигателя. Двухмассовый маховик адаптирован к определённой мощности двигателя. Увеличение мощности приводит к превышению запаса прочности двухмассового маховика и его повреждению.
Двухмассовый маховик также может быть повреждён в результате износа диска сцепления, что вызывает тепловую нагрузку на вторичную массу. Это может даже привести к появлению трещин или царапин на заклёпках крышке диска сцепления.
Механическое повреждение двухмассового маховика, особенно подшипника, также может быть вызвано утечкой смазки. Часто причиной этого является привод полумуфты, что приводит к перегреву смазки в двухмассовом маховике.
Сколько стоит его замена?
При замене двухмассового маховика необходимо также приобрести и заменить сцепление. Исключением являются двухмассовые маховики DFC (демпфированное сцепление с маховиком), которые на заводе подключаются к сцеплению.
Сколько стоит двухмассовый маховик?
Цены зависят от модели автомобиля и версии двигателя. Цены на оригинальные запчасти начинаются от 900 долларов. Цены на аналоги начинаются примерно от 400 долларов. В случае автомобилей среднего класса, высокого класса и внедорожников цена может превышать даже 2000 долларов. И в этом случае можно найти замену подешевле. Цены на двухмассовый маховик для бензиновых и дизельных двигателей не отличаются друг от друга.
Выбирая аналог, нельзя забывать, что на рынке можно найти продукцию очень низкого качества. Поэтому минимальная цена не должна быть единственным показателем при покупке двухмассового маховика.
Утилизация двухмассового маховика:
В последние годы большую популярность приобрели услуги по утилизации наиболее дорогостоящего оборудования дизельных двигателей — форсунок и турбокомпрессоров. Теперь можно утилизировать двухмассовый маховик. Эту процедуру проводят специализированные компании.
Особенности устройства двухмассового маховика
Конструктивные особенности детали заключаются в наличии двух корпусов, один из которых устанавливается на коленвал с последующим соединением с коленвалом, а второй соприкасается рабочей поверхностью с диском сцепления. Соединение между корпусами обеспечивается за счет двух подшипников (осевого и радиального), которые могут свободно скользить вне зависимости от работы друг друга. Также в середине детали установлена демпфирующая система, состоящая из пружин. Все механизмы обработаны специальной консистентной смазкой, она обеспечивает надежную работу пружин и сепараторов между ними.
В двухмассовом маховике располагается два пакета пружин. Мягкий пружинный пакет обеспечивает мягкость запуска и остановки, а с помощью жесткого пакета обеспечивается демпфирование колебаний в рабочих диапазонах оборотов двигателя.
Принцип работы
Принцип действия эффективный и простой одновременно. Из-за повышения инерционного момента масс на входном валу КПП резонансное количество оборотов становится меньше, чем диапазон оборотов ДВС. Благодаря этому обеспечивается гашение колебательных движений, генерируемых силовым агрегатом. Гашение колебаний достигается за счет демпферно-пружинной системы, которая не допускает соударений частей КПП. В результате достигается уменьшение нагрузки на рабочие элементы.
Какие преимущества и недостатки?
На практике водителю важны не столько технические показатели и конструктивные особенности механизма, сколько удобство и комфорт вождения. Установка в автомобиль двухмассового маховика дает на практике следующие преимущества:
- Переключение передач становится более удобным и мягким.
- Инерционный момент при переключении уменьшается.
- Увеличивается ресурс ДВС и КПП.
- В картере сцепления достигается экономия пространства, что является важным преимуществом для компактных транспортных средств.
Несмотря на многочисленные преимущества, у него имеются и недостатки. Во-первых, стоимость достаточно высокая. Во-вторых, срок эксплуатации значительно ниже, чем у дисков сцепления других разновидностей. Такой недостаток обусловлен конструкцией и внутренней смазкой, которая в течение эксплуатации разрушается. Это единственные существенные недостатки, которые имеются у двухмассовых маховиков.
Несмотря на то, что ресурс эксплуатации детали не является неограниченным, при правильной езде ресурс оценивается в 350-400 тысяч километров.
Для этого следует придерживаться следующих рекомендаций эксплуатации:
- не перегружать автомобиль;
- не удерживать педаль сцепления в нажатом состоянии, например, при остановке на светофоре;
- нельзя бросать педаль сцепления при начале движения и переключении передач;
- не трогаться на повышенной передаче;
- не допускать длительной езды на низких оборотах, особенно на дизельных автомобилях. В этом режиме крутильные колебания коленвала очень высоки, идёт повышенный износ пружин демпферной системы.
Неисправности сцепления
По итогам можно сделать следующие выводы: ведущий диск является неотъемлемой частью системы управления автомобилем. В наше время наиболее перспективной считается двухмассовая система маховика, которая имеет весомые преимущества перед остальными видами. А при правильной эксплуатации автомобиля Вы не будете бояться поломок достаточно продолжительное время.
Статья про двухмассовый маховик: что это, как работает устройство, замена и ремонт. В конце статьи — видео о том, как можно «убить» двухмассовый маховик.
- Немного истории
- Что представляет собой двухмассовый маховик
- Технология работы устройства
- Признаки неисправностей
- Ремонт или замена
- Причины быстрого выхода из строя
- Видео о том, как можно «убить» двухмассовый маховик
На сегодняшний день значительная часть дизельных и бензиновых автомобилей комплектуется двухмассовым маховиком. Что представляет собой это устройство, когда оно появилось и как работает, какие у него достоинства и недостатки? Об этом — далее в статье.
Что представляет собой маховик автомобиля
Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы
Маховик, замена которого рассматривается в нашей статье, напоминает металлическое колесо диаметром до 0,4 м. Эта деталь играет роль накопителя кинетической вращательной энергии, которая передается от мотора. Благодаря маховику обеспечивается плавность вращения коленвала в те моменты, когда поршни двигателя проходят мертвые точки. Данная деталь участвует в работе нескольких систем авто, поэтому ее можно отнести к таким узлам, как:
- Кривошипно-шатунный механизм (маховик участвует в моменте вращения коленчатого вала и обеспечивает его равномерность).
- Трансмиссия, где маховик выступает в качестве ведущего диска сцепления.
- Редуктор, в котором маховик выполняет функцию ведомой шестерни, обеспечивающей передачу вращательного момента от стартера к коленвалу.
Для производства маховика используется серый чугун, поэтому стоимость его не очень высока. По его наружному краю запрессовывается венец (обод из стали с равномерно расположенными зубьями, которые служат для передачи крутящего момента от стартера в момент пуска мотора). Конструкционно маховик изготавливают с легкой серединой и утяжеленными краями (такая конструкция повышает инерционные свойства). Внутри детали присутствует 6 отверстий, через которые она с помощью фланцев крепится к коленчатому валу. Кроме того, маховик имеет отверстия для соединения с корзиной сцепления.
Виды маховиков в зависимости от конструкционных особенностей:
1. Сплошной
Это наиболее распространенный вариант детали для комплектации современных авто. Он отличается простой конструкцией – диск из чугуна диаметром до 0,4 м, по наружному краю которого закреплен зубчатый венец, обеспечивающим зацепление со стартером при пуске двигателя. С коленчатым валом такой маховик соединен при помощи фланца, а его противоположная сторона выполняет функцию ведомого диска сцепления.
2. Демпферный или двухмассовый
Такая деталь включает два диска, которые соединены пружинно-демпферным устройством. Благодаря своей конструкции двухмассовый маховик может выполнять следующие функции:
- Сглаживать избыточные вибрации коленвала.
- Защищать трансмиссию автомобиля от перегрузок и лишних вращательных моментов.
- Снижать изнашиваемость синхронизирующих деталей.
- Обеспечивать легкость и плавность включения передач.
- Сокращать расход топлива.
Для такой детали, как двухмассовый маховик, замена может потребоваться в результате высоких нагрузок, способствующих изнашиванию механизма и поломке его отдельных элементов (например, может лопнуть пружина).
3. Облегченный
Такой маховик устанавливается на тюнингованные моторы. Такая деталь весит, как правило, в 1,5 раза меньше в сравнении со стандартной, поэтому двигатель быстрее набирает обороты, что улучшает динамику машины и повышает мощность мотора до 7%. Для производства облегченных маховиков применяют износостойкие сплавы, способные выдерживать повышенные нагрузки. Преимущество такой детали заключается в бесшумной, быстрой и эффективной работе.
Есть смысл разобраться, почему демпферные (двухмассовые) маховики чаще выходят из строя:
- Неисправность может появляться из-за блокировки маховика, вызванной неправильным креплением детали. Так, если были использованы слишком длинные болты, происходит блокировка обоих дисков. В результате маховик потеряет свои амортизационные характеристики и будет работать слишком шумно.
- В результате перегрева внутренней стороны одного из дисков из-за неисправного осевого подшипника (подшипник расположен между дисками).
- Под влиянием высоких механических перегрузок или неправильной работы сцепления может происходить истирание одного из дисков маховика, что приводит к разрушению внутренних деталей (как правило, такая неисправность проявляется в виде выступающей смазки).
Кто он и где находится маховик
Сам по себе классический маховик довольно прост – это массивный металлический диск, имеющий диаметр порядка 30-40 сантиметров. Изготавливают его, как правило, из чугуна.
Рекомендуем: Правильное положение ног на педалях автомобиля автомат. Особенности управления автомобилем с акпп. как ездить с «автоматом»
По внешней окружности этого круга располагается стальной обод с зубцами, именуемый венцом маховика. Зубчатая передача в данном узле отыгрывают очень важную роль, но об этом мы поговорим немного позже.
Где находится маховик? Найти маховик под капотом автомобиля с первого взгляда не получится. Расположена эта деталь в глубине двигателя и закрыта от посторонних глаз кожухами.
Если точнее, то место этого металлического диска на одном из концов коленчатого вала, который, как вы уже знаете, раскручивается при помощи поршней двигателя.
Крепится маховик к коленвалу очень прочно, так как ему приходится выдерживать сильнейшие нагрузки и быть посредником между мотором и коробкой передач.
О том, как выглядит маховик и где его место в автомобиле мы уже поговорили, теперь необходимо выяснить самое главное — так ли он нужен. Несмотря на внешнюю простоту и отсутствие сложных форм, без этой детали машина не начнёт движение, да и вообще не заведётся. Маховик выполняет следующие функции:
- гашение паразитных колебаний коленвала;
- передачу крутящего момента двигателя на трансмиссию;
- обеспечение связи стартера с коленвалом.
Рассмотрим детальнее вышеперечисленные пункты. Одна из ключевых ролей маховика заключается в гарантировании плавной работы двигателя и гашении разного рода механических колебаний и вибраций.
Именно для этого диск изготавливают из тяжёлого чугуна – главное здесь его масса, благодаря которой обеспечивается накапливание энергии и поддержание вращательного момента коленвала при помощи инерции.
Следующая роль не менее важная – маховик выступает как посредник между двигателем и коробкой передач, а также, по сути, является частью механизма сцепления. Вся мощность мотора и крутящий момент, коими так любят хвастаться автолюбители, проходят через этот скромный, но тяжёлый диск и устремляются далее, через трансмиссию к колёсам.
И, наконец, последняя функция маховика. Немного ранее, описывая строение этой детали, мы упомянули о зубцах, располагаемых по внешней окружности диска, так называемом венце.
При помощи них в момент, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, происходит зацеп шестерни стартера с вышеупомянутыми зубьями, благодаря чему создаётся первичное вращение коленвала и запускается процесс сгорания топлива в цилиндрах. Другими словами – двигатель начинает работу.
Общая информация
Согласно статистике, около 75% новых транспортных средств выпускается с двухмассовым маховиком (сокращенно – DMF). Эта деталь раньше применялась предпочтительно в моделях с дизельными силовыми агрегатами, но сегодня стала появляться и на авто с бензиновыми двигателями. DMF совмещается с коробками передам с двойным сцеплением и отдельными выпусками вариативных трансмиссий.
Первые упоминания об установке маховиков появились еще в середине 80-х гг. прошлого века, а массовое распространение они получили только в конце 90-х гг.
Несколько десятилетий назад водители даже не догадывались, что в их автомобилях присутствовали такие гасители вибраций, т.к. из-за небольших мощностей моторов они служили максимально долго и бесперебойно. Но по мере увеличения производительности и появления жестких требований касательно вредных выбросов выхлопной системы ДМФ превратился в уязвимый к износу механизм с рабочим ресурсом 150-250 тыс. км пробега.
В большинстве случаев, замена сцепления в машине сопровождается покупкой нового двухмассового маховика. В процессе демонтажа узла специалисты определяют, что он сильно изношен и уже не может эксплуатироваться вместе с новым комплектом сцепления. А поскольку для установки нового DMF приходится проводить демонтаж всей системы, целесообразно поставить его вместе со сцеплением.
Для чего нужен маховик
Любой двигатель во время работы вибрирует. Причем это не зависит от настроек и качество исполнения деталей. Проблема в том, что каждый узел цилиндропоршневой группы срабатывает в определенной очередности. Когда в цилиндре образуется вспышка ВТС, происходит резкое ускорение поршня. Из-за этого на коробку передач поступает неравномерный крутящий момент.
Когда обороты увеличиваются, сила инерции немного компенсирует этот фактор, но при этом вибрации полностью не устраняются. Они просто не так отчетливо ощущаются – сильно маленькая амплитуда и происходят они очень часто. Тем не менее, этот эффект все равно оказывает негативное воздействие на элементы трансмиссии.
Каждая современная модификация коробок передач, например, роботизированная или механическая, из-за сложности компоновки требует уменьшения вибраций, поступающих от мотора. Раньше с этим пытались бороться при помощи пружин в устройстве трансмиссии, однако такие разработки не проявили своей эффективности.
Раньше сцепление оснащалось гасителем крутильных колебаний. Однако современные ДВС развивают больше мощности при тех же, а то и меньших объемах. Из-за этого сила таких колебаний увеличилась, и гаситель не способен их устранить.
На помощь пришла новая разработка – двухмассовый маховик. Этот элемент освободил пространство в трансмиссии за счет удаления гасителя крутильных колебаний. Это немного упростило устройство агрегата. Также деталь стала выполнять функцию гасителя, максимально устраняя рывки, поступающие от ДВС.
Вот несколько положительных моментов данной разработки:
- Максимально гасятся крутильные колебания;
- Коробка испытывает меньше нагрузок, возникающих в самом механизме;
- Практически устранена инерция в сцеплении;
- Занимает меньше места, чем корзина с гасителем;
- Скорости легче переключать;
- Улучшен комфорт за счет отсутствия шумов и вибраций.
Откуда это осложнение (и дополнительные расходы)?
Ответ прост.
Необходимо повысить КПД двигателей внутреннего сгорания и снизить их негативное воздействие на окружающую среду.
Следовательно, ДМФ используются в основном в автомобилях для привода, в которых используются экономичные (в то же время очень тонкие) дизельные двигатели с непосредственным впрыском, однако характеризующиеся более высокой мощностью и крутящим моментом по сравнению со старшими поколениями.
Но, как всегда в технике … для чего-то должно быть что-то! В этом случае чистая прибыль (вышеупомянутые экологические требования), но также и проблемы, и в данном конкретном случае, например, возникновение более высоких обортных колебаний в системе поршень-кривошип.
Это явление однозначно неблагоприятное и оказывает прямое влияние на многие элементы автомобиля, и напрямую, прежде всего, на долговечность механизмов трансмиссионной системы, особенно коробок передач.
Вибрационные характеристики диска сцепления с торсионными пружинами (отмечены зеленым слева) и характеристики вибрации двухмассового маховика (отмечены зеленым справа).
Вибрационные характеристики диска сцепления с торсионными пружинами (отмечены зеленым слева) и характеристики вибрации двухмассового маховика (отмечены зеленым справа).
Маховики с двумя массами и пружинной системой между ними способны в значительной степени компенсировать такие вибрации, а его наличие не только защищает коробку передач, но также позволяет двигаться на более низких оборотах двигателя, которые могут быть ограничены примерно до 750 об / мин. На практике это также означает (может быть, незначительный, но меньший расход топлива) и, следовательно, снижение выбросов вредных веществ.
