Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Работающий двигатель внутреннего сгорания воздает на валу очень неравномерный момент. Даже при выборе таких «классических» хорошо уравновешенных схем, как V6, V8 и V12, угловая скорость вращения коленчатого вала далеко не постоянна. Помимо неравномерности рабочих ходов двигателя, сюда накладываются еще и колебания от приводной нагрузки — механизма ГРМ, различных вспомогательных агрегатов и других узлов. Минимизировать колебания и обеспечить максимально комфортную езду позволяет маховик, который к началу 2000-х годов получил сложную, но эффективную конструкцию. О том, как устроены двухмассовые маховики, и в чем заключаются их достоинства и недостатки, в нашем материале.

Нагрузка на двигатель так же не постоянна, она имеет выраженные пики произвольной частоты и амплитуды. Все эти факторы порождают крутильные колебания коленчатого вала и элементов трансмиссии автомобиля.

Причем величина крутильных колебаний может превышать величину крутящего момента двигателя в разы и даже на порядки. А значит, коленчатый вал и многое элементы трансмиссии должны быть выполнены с хорошим запасом прочности.

Бороться с крутильными колебаниями стараются с помощью демпферов, а для изменения собственной частоты колебаний и недопущения резонанса используются маховики. 

«Классическое» решение в виде жесткого маховика и демпфера крутильных колебаний на диске сцепления на протяжении почти полувека справлялось со своими задачами.

Достаточно простая и дешевая конструкция спасовала только при одновременном повышении требований к качеству работы механизма сцепления, к снижению оборотов холостого хода, скорости выхода на нагрузку после старта и повышению передаваемого крутящего момента.

В таких условиях частоты резонанса конструкции опасно близко подходили к собственным частотам колебаний и без того максимально облегченных коленчатых валов современных двигателей. Да и нагрузка на трансмиссию росла.

Увеличивать массу маховика при росте нагрузки экономически неэффективно: упадет динамика и вырастет расход топлива. К тому же увеличивается максимальная амплитуда крутильных колебаний при ударах в трансмиссии, что тоже нехорошо.

А вот повысить эффективность работы демпфера можно, но для этого необходимо значительно увеличить габариты и усложнить устройство.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйМаховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйМаховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Решение было найдено. Демпфер перенесли с ведомого диска сцепления в маховик. А сам маховик такой конструкции получил название двухмассового. Потому что он состоит из двух массивных частей, связанных между собой через пружинно-гидравлический демпфер крутильных колебаний.

Во многом массовому применению двухмассовых маховиков автопром обязан «дизельному нашествию» и росту мощности.

Дизельный двигатель имеет гораздо более высокую амплитуду колебаний крутящего момента в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Типичный 4-цилиндровый дизель развивает 300 Нм крутящего момента на холостом ходу и порядка 700 Нм на малых рабочих оборотах; 6-цилиндровый мотор на холостых работает чуть ровнее, а амплитуда «всего» 280 Нм.

А вот бензиновые двигатели на холостых оборотах куда уравновешеннее: амплитуда составляет порядка 35 Нм для рядных моторов. Да и на малых оборотах под нагрузкой амплитуда колебаний крутящего момента заметно ниже — порядка 300 Нм.

Двухмассовый маховик полностью изолирует трансмиссию от крутильных колебаний со стороны двигателя на любых оборотах и позволяет повысить передаваемый крутящий момент в среднем на 10% для дизельных моторов и на 5% для бензиновых, сделать движение на малых оборотах более комфортным, снизить нагрузки на подвеску двигателя и трансмиссию в целом, избежать перегрузок мотора при ударах со стороны трансмиссии, сделать более комфортной работу со сцеплением на мощных двигателях.

Специалисты компании Trialli, российского производителя узлов трансмиссии, рассказали, что внедрение двухмассовых маховиков безусловно решило проблему резонансных колебаний, однако породило новую — малый ресурс изделия. Двухмассовые маховики из-за особенностей конструкции обычно не выдерживают более 80 000 км пробега и требуют дорогостоящей замены — в среднем около 30 000 рублей.«Для роботизированной КПП это неизбежно: лепестки корзины сцепления при работе актуатора должны постоянно находиться в одном положении. Для этого в нажимной диск сцепления была внедрена технология компенсации износа, чтобы нивелировать износ фрикционных элементов ведомого диска и выработки прижимного диска корзины.

А вот для механической КПП эффективность двухмассовых маховиков не столь однозначна.

Принципиальной разницы в движении водитель не почувствует, а потому есть возможность сэкономить на ремонте трансмиссии, переоборудовав двухмассовый маховик в обычный одномассовый и, соответственно, при последующих ремонтах устанавливать комплект для одномассового маховика», — констатировал директор по маркетингу компании Trialli Кирилл Шипота.

К 1997 году большая часть моторов объемом свыше 2,0 литров оснащалась двухмассовыми маховиками. И только в моторах объемом менее 1,6 литра они практически не применялись. На данный момент процент проникновения технологии стал выше, практически все новые машины с бензиновыми двигателями объемом порядка двух литров и практически все дизельные моторы оснащены ими.

Первые двухмассовые маховики на серийных машинах появились в 1985 году на дизельных моторах BMW. Конструкция первых маховиков производства LuK была достаточно сложной. Две массы были связаны между собой планетарной передачей, а центры соединялись через шарикоподшипник большого диаметра. Демпферные пружины размещались отдельно, имели одну ступень упругости и работали в вязком масле.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Дальнейший прогресс конструкций пошел по пути снижения размеров и стоимости. Уже третье поколение двухмассовых маховиков лишилось центрующих планетарных передач, ограничившись одним лишь центральным подшипником.

Позже предпринимались попытки убрать дорогой подшипник качения, заменив его втулкой, или как можно сильнее уменьшить диаметр подшипника.

Пружины получили прогрессивную характеристику, в основном за счет применения второй и третьей пружин, более коротких, а амплитуда фильтрации выросла.

Позже ввели ограничивающий момент — фрикцион для предотвращения повышенных нагрузок на трансмиссию. В 2010 году на BMW с дизельным мотором N47 применили конструкцию с вращающимся маятником, позволяющим снизить вибрации момента на малых оборотах.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Применение двухмассовых маховиков не ограничивается механическими коробками передач и роботизированными трансмиссиями. Вариатор Audi Multitronics 1999 года стал первой конструкцией такого рода с двухмассовым маховиком.

В 2008-м двухмассовый маховик впервые применили с автоматической коробкой передач с ГДТ на моделях Audi A6 с дизельными двигателями.

Сфера применения двухмассовых маховиков постепенно расширяется, в первую очередь в связи с повышением крутящего момента моторов на малых оборотах и снижением числа цилиндров, а значит, и повышением амплитуды вибраций момента двигателя.

Помимо стандартной конструкции двухмассового маховика получили распространение и различные модификации детали, созданные для еще более повышенных нагрузок. Одним из производителей таких модернизированных элементов является компания Valeo, предложившая две разновидности двухмассовых маховиков.

Двухмассовый маховик с внутренним демпфером

Эта технология позволяет гасить колебания даже при самых высоких диапазонах оборотов. Помимо двух изогнутых пружин, небольшие пружины — менее чувствительные к центробежной нагрузке — встроены в ведомый диск сцепления.

Данная технология подходит для требовательных применений, таких как автомобили с задним приводом, где необходимо иметь очень низкие вибрации на уровне входа в коробку передач.

Демпфер с большой длиной хода (L.T.D.

)

Данная технология, в дополнение к изогнутым пружинам, преду­сматривает два ряда из трех пружин, которые работают последовательно и синхронизируются задней пластиной. Две прямые пружины менее чувствительны к центробежной силе и обеспечивают меньше трения, чем изогнутые пружины.

Эта комбинация позволяет обеспечить оптимальную фильтрацию благодаря максимальному угловому смещению. Эта высокоэффективная технология обеспечивает замечательный комфорт вождения и все качества, необходимые для мощных двигателей, а также для гибридного силового агрегата.

Двухмассовые маховики оказались достаточно сложной конструкцией. В отличие от одномассового, который, по сути, состоит из двух частей — собственно диска и зубчатого венца, тут количество деталей увеличивается до 30–50. И часть из них движется относительно друг друга. Возрастает и число возможных неисправностей.

Помимо перегрева и износа контактной пластины, поломок зубчатого венца, теперь к числу неисправностей добавились износ и поломки пружин, утечки смазки, поломки подшипников, разрушение деталей центрующего аппарата и нарушение взаимного расположения деталей.

Даже в отсутствие износа контактной поверхности к 150–200 тыс. км пробега маховик потребует ремонта или замены из-за других поломок.

Диагностика поломок этого элемента затруднена тем, что на пробеге более сотни тысяч километров источником повышенного уровня вибраций и шума может быть и износ системы питания и управления двигателем, нарушение его подвески и поломки трансмиссии.

А износ двухмассового маховика повышает износ всех связанных элементов, двигателя, трансмиссии и других частей.

Для более тщательной диагностики рекомендуется инструментальная проверка радиального и осевого люфта масс маховика, проверка модуля упругости пружин и визуальный контроль конструкции на предмет повреждений, утечек масла, утери балансировочных грузов, износа контактной пластины и других повреждений.

Источник: https://dvizhok.su/parts/dvuxmassovyie-maxoviki-osobennosti-konstrukczii-i-rabotyi

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Маховик, без всякого преувеличения, можно назвать самым универсальным устройством. Он не только компенсирует неравномерность вращения коленчатого вала и передает крутящий момент от двигателя к коробке передач, но и раскручивает коленчатый вал в процессе запуска.

Сглаживание пульсаций крутящего момента происходит за счет периодического кратковременного накопления и последующей отдачи кинетической энергии. Запас энергии происходит в процессе рабочего хода поршня, а расход – в других тактах.

При этом, чем больше цилиндров (а, следовательно, больше суммарное время рабочего хода), тем равномернее крутящий момент данного двигателя, а значит, масса маховика может быть меньше.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Как устроен двухмассовый маховик?

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Работает двухмассовый маховик по ступенчатому принципу. Мягкие пружины первой ступени отвечают за запуски и выключения двигателя. Более жесткие пружины второй ступени обеспечивают демпфирование крутильных колебаний во время обычной езды.

Actionteaser.ru — тизерная реклама

Такая конструкция сделана для более надежного гашения вибрации, уменьшения шума, снижения износа синхронизаторов, защиты трансмиссии двигателя от перегрузок, удобства переключения передач. В то же время происходит усиленный износ пружинно-демпферной системы, обычно заканчивающийся поломкой дуговой пружины – основного элемента двухмассового маховика.

Когда нужно менять двухмассовый маховик?

Неравномерная работа двигателя, вибрации и шум на холостом ходу могут являться причиной ненормальной работы системы зажигания, плунжерных пар, дроссельной заслонки, а также прочих устройств и агрегатов, в том числе и признаком того, что неисправен двухмассовый маховик. Симптомы, которые явно говорят о том, что пришла пора его заменить, следующие:

  • образование на поверхности трещин;
  • потеря смазки в картере сцепления;
  • не удается его провернуть ни в одну, ни в другую сторону.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

По мнению специалистов, для более длительной и надежной работы двухмассового маховика необходимо соблюдать элементарные правила эксплуатации, а именно: для дизельных двигателей, рассчитанных на работу с большими крутящими моментами не допускать длительной работы на низких оборотах, а также выжимать педаль сцепления прежде, чем заглушить двигатель.

Ремонт двухмассового маховика

Маховик представляет собой массивный металлический диск и служит для стабилизации крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к коробке передач. Он оснащается зубчатым венцом для сцепления со стартером при запуске мотора.

Маломощные движки оснащаются сплошным обычным маховиком. К поломкам такой детали относится разрушение отдельных зубьев венца, в результате чего становится проблематичным запуск двигателя при некоторых положениях коленчатого вала.

Читайте также:  Холодный пуск двигателя: последствия для двс

Устройство двухмассового маховика

Более мощные двигатели для уменьшения вибраций и гашения крутильных колебаний оснащаются двухмассовыми маховиками. Конструктивно двухмассовый вариант состоит из двух дисков.

Один из них установлен на коленчатом валу мотора и имеет зубчатый венец. Второй диск установлен на механизме сцепления. Диски могут вращаться относительно друг друга.

Между ними установлены радиально упорный подшипник и пружинная демпфирующая система.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Пружины демпфера располагаются по внешней окружности диска и разделены сепараторами для равномерного распределения нагрузки. Обычно применяется двухступенчатая система демпфирования, когда в механизме присутствуют пружины разной жесткости.

Более мягкие пружины работают во время запуска двигателя и при трогании с места. Жесткие пружины сглаживают крутильные колебания при равномерном движении. Демпферное устройство заполнено смазкой для уменьшения трения и облегчения работы узла.

Виды поломок

Наиболее частые поломки двухмассовых маховиков вызваны разрушением демпферных пружин из-за ударных нагрузок или усталости металла. Более редко разрушаются подшипники. Повышенные нагрузки также приводят к высыханию смазки и потере ею смазочных свойств, в результате чего происходит последующее разрушение нагруженных элементов – пружин и подшипников.

Причины поломок

Наиболее частая причина поломок двухмассовых маховиков – это движение автомобиля на минимальных оборотах двигателя. При таком режиме работы мотора он имеет большие величины крутильных колебаний и увеличивает нагрузку на демпферные пружины. Поломку может вызвать трогание с места на повышенной передаче, резкие броски педали сцепления и агрессивный стиль езды.

Дефектовка двухмассового маховика

Поводом для проверки маховика могут послужить посторонние стуки на низких оборотах, которые особенно значительны при работе на холостом ходу холодного мотора, характерные щелчки при его запуске и остановке, повышенный нагрев корпуса.

Для поиска неисправности прежде всего нужно осмотреть внешнюю поверхность корпуса. Он не должен иметь трещин и утечек смазки. Установленный на автомобиле маховик должен проворачиваться в обе стороны на небольшой угол при помощи рук или небольшой монтировки и не издавать при этом громких звуков.

Небольшие удары допустимы как следствие люфтов в механизме демпфирования. При попытках вращения должно чувствоваться усилие пружин. Если деталь свободно вращается в какую-либо сторону, или заклинила, или имеет отчетливый звон разрушенных пружин, то она однозначно нуждается в ремонте или замене.

Ремонт своими руками

Ремонт двухмассового маховика может иметь сложность, которая заключается в том, что в продаже отсутствуют отдельно составляющие части механизмов.

Ремонтировать устройство целесообразно только в тех случаях, когда есть возможность взять неисправные детали с аналогичного.

Вторая проблема в том, что собранный маховик после ремонта требует тщательной балансировки, что возможно только на специальном оборудовании.

Для ремонта деталь прежде всего снимают с двигателя. Крепежные болты, которыми крепятся ведущий и ведомый диски с мотором и сцеплением, повторно использовать нельзя, требуются только новые, которые не были в работе.

Обычно части узла соединяются между собой заклепками, которые нужно высверлить, не нарушая целостности скрепляемых деталей. После разъема ведомого и ведущего дисков открывается доступ к демпферным пружинам. Если маховик снят вскоре после подозрений на его поломку, то поломанными бывают несколько пружин, которые меняются на такие же точно. В идеале пружины нужно менять сразу все.

Также осматриваются и меняются демпферные элементы, после чего внутреннее пространство заполняется консистентной смазкой, и блок собирается в обратном порядке.

Подшипники с повышенным люфтом демонтируются при помощи съемника и заменяются новыми.

После сборки узла нужно проверить его балансировку. В домашних условиях это возможно сделать только на автомобиле путем пробной поездки.

Повышенные вибрации, дергания при трогании с места и остановке говорят о плохом качестве ремонта.

Альтернативные варианты ремонта

Вместо ремонта двухмассового маховика большинство автомобилей допускает установку обычного сплошного. При этом несколько ухудшается трогание с места и увеличиваются вибрации, особенно при работе двигателя на малых оборотах.

Ремонт маховика вместо его замены – вынужденная мера, вызванная высокой стоимостью оригинальных запасных частей, которая зачастую составляет несколько десятков тысяч рублей.

Следует предостеречь от установки облегченных маховиков. Двигатели с такими деталями отличаются неустойчивой работой на малых оборотах и могут глохнуть.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Вместо заключения

Еще один вид ремонта – превращение двухмассового маховика в сплошной – нельзя рекомендовать для применения, поскольку все равно нужно приобретать сцепление для одномассового, и надежность такой переделки очень низка.

Суть ремонта в том, что выбрасывается вся внутренняя начинка неисправного маховика, а ведомый и ведущий диски свариваются между собой.

Самую большую проблему здесь вызовет балансировка, без которой при таком ремонте обойтись нельзя.

Источник: https://bmwinfo.pp.ua/makhovik-sploshnoy-dvukhmassovyy-oblegchennyy/

Устройство маховика

Все автолюбители знают, что сцепление является одной из ключевых систем любого автомобиля. Основной задачей сцепления является передача крутящего момента на коробку передач.

В системе сцепления одной из самых важных деталей является маховик, располагающийся между трансмиссией и двигателем.

Какое устройство маховика, какие существуют разновидности данной системы и для чего необходим ведущий диск? Мы с Вами разберём все вопросы в этой статье.

Что представляет собой маховик и зачем он нужен?

При рассмотрении конкретных функций маховика выделяются следующие характеристики:

  • Уменьшение колебательных движений при вращении коленвала. В данном случае маховик можно рассматривать как одну из частей двигателя.
  • Передача момента с двигателя на КПП. Помимо этого, он является первичным диском сцепления.
  • Отвечает за передачу момента со стартера на коленвал.

Другими словами, маховик необходим для выполнения трех важных функций: запуска двигателя со стартера, передаче момента на КПП и обеспечение равномерной работы коленвала.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Как устроен маховик?

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

На сегодняшний день выделяются три вида маховиков:

  1. Сплошной. Представляет собой простой чугунный диск с зубьями на торце. Такие модели распространены как на отечественных автомобилях, так и на иномарках, особенно эконом-класса.
  2. Облегченный. Как правило, облегченная версия ведущего диска устанавливается или на авто с автоматической КПП, или на тюнингованные модели. Главная особенность такого диска — уменьшенная масса, вследствие которой достигается уменьшение инерции и увеличение КПД двигателя до 5%. Облегченный маховик является конструктивно упрощенной разновидностью сплошного типа. Основным его назначением является выполнение роли шестерни, которая вращается при запуске стартера.
  3. Двухмассовый или демпферный. В настоящее время приобрел широкую распространенность вследствие своих преимуществ — гашения вибрации, устранения крутильных колебаний коленвала, повышения износостойкости синхронизаторов, защиты трансмиссии от перегрузок и понижения шума. Конструктивно усложненная модель маховика по сравнению с предыдущими видами.

Ввиду преимуществ демпферного маховика, он является предпочтительной и перспективной моделью в наше время. Именно поэтому мы предлагаем нашим читателям подробней ознакомиться с его устройством, ведь он всё чаще встречается на автомобилях.

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.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Демпферный маховик

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

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

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.

Источник: http://autoleek.ru/korobka-peredach/sceplenie/ustrojstvo-maxovika.html

Виды, устройство и назначение маховика двигателя

Внешне маховик двигателя представляет собой довольно простое устройство — обычный тяжелый диск. Но в то же время он играет очень важную роль в работе двигателя и всего автомобиля в целом. В статье разберем его основное назначение, разновидности маховиков и их устройство.

Назначение и функции

Обычный маховик представляет собой литой, хорошо отбалансированный чугунный диск, на котором напрессованы стальные зубья для зацепления со стартером двигателя, так называемый зубчатый венец.

Маховик передает крутящий момент от двигателя на коробку передач. Соответственно, он располагается между двигателем и трансмиссией.

В случае использования механической коробки передач на маховике крепится корзина сцепления, а в АКПП — гидротрансформатор.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйСплошной маховик

Сам по себе маховик — это довольно массивная деталь по весу и его масса будет зависеть от мощности двигателя и количества цилиндров.

Объясняется это тем, что основное назначение маховика — аккумулировать кинетическую энергию от коленчатого вала и создавать необходимую инерцию. Дело в том, что у ДВС из четырех тактов только один совершает полезную работу — рабочий ход.

Остальные три такта КШМ и поршневая группа должны совершить по инерции. Именно для этого и нужен маховик, закрепленный на конце коленвала.

Резюмируя описанное выше, назначение маховика и основные функции у него следующие:

  • обеспечение плавной работы двигателя;
  • передача от двигателя крутящего момента на КПП и обеспечение работы сцепления;
  • передача крутящего момента от стартера на венец маховика для запуска двигателя.
Читайте также:  Система электрического пуска двигателя внутреннего сгорания: устройство и принцип работы

Разновидности маховиков

На текущий момент можно выделить три разновидности маховиков:

Сплошной

Наиболее распространенная и простая конструкция. Представляет собой чугунный литой диск, устройство которого было описано выше. Маховик для АКПП гораздо легче обычного, поскольку рассчитан на использование совместно с гидротрансформатором.

Облегченный

При тюнинге автомобиля, трансмиссии и двигателя часто устанавливают облегченный маховик. Его небольшой вес уменьшает инерцию и повышает производительность двигателя на 4-5%.

Автомобиль быстрее откликается на педаль газа, становится более динамичным.

Однако, установку облегченного маховика нужно делать только в комплексе с другими работами по улучшению характеристик двигателя и трансмиссии.

Использование облегченных маховиков без доработки поршневой и КШМ приведет к нестабильной работе двигателя на холостых оборотах.

Двухмассовый

Двухмассовый или демпферный маховик более сложен по конструкции и устанавливается на современные модели автомобилей. Он может применяться на автомобилях с механической и автоматической трансмиссиях без гидротрансформатора. В случае с МКПП используется ведомый диск сцепления без демпфера крутильных колебаний.

  Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя

Двухмассовые маховики получили широкое распространение благодаря улучшенным характеристикам подавления вибраций, шума, защите трансмиссии и синхронизаторов. Именно этот вид стоит рассмотреть более подробно.

Устройство и особенности двухмассового маховика

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйДвухмассовый маховик

В конструкции двухмассового варианта не один, а два диска. Один диск соединён с двигателем, а второй с трансмиссией. Оба они могут работать независимо друг от друга. На первичном диске также имеется венец маховика с зубцами для зацепления со стартером. Два подшипника (осевой и радиальный) обеспечивают соединение двух корпусов.

Внутри дисков находится усовершенствованная пружинно-демпферная система. Она состоит из мягких и жестких пружин. Мягкие пружины обеспечивают плавность работы на низких оборотах при запуске и остановке двигателя. Жесткие пружины гасят колебания на высоких оборотах. Внутри находится специальная смазка.

Принцип работы

Одними из первых двухмассовые маховики получили автомобили с автоматической КПП. Для роботизированной коробки характерна быстрая и частая смена передач. С этим он хорошо справляется. Затем в силу своих преимуществ их стали устанавливать на автомобили с механикой.

Принцип работы довольно прост. Крутящий момент от коленвала передается на первичный диск, который отклоняет пружинную конструкцию внутри. Достигнув определенно уровня сжатия, крутящий момент затем передается на второй диск. Такая система гасит высокие колебания от двигателя, позволяя значительно снизить нагрузку на КПП.

Преимущества и недостатки

Плюсы такой системы очевидны:

  • мягкая и плавная работа двигателя и КПП;
  • низкий уровень вибрации и шума.

Но есть и свои недостатки. Срок службы двухмассового маховика в среднем составляет около трех лет. Конструкция постоянно подвергается сильным перегрузкам. Внутренняя смазка также приходит в негодность. Стоимость замены довольно высока. Пожалуй, это главный его недостаток.

Симптомы неисправности

Маховик испытывает сильные перегрузки, поэтому, рано или поздно, он выходит из строя. Признаком его поломки может быть скрип и посторонние звуки при запуске и остановке мотора.

Ощущение сильной вибрации также может указывать на неисправность. Многие списывают это на «троение» двигателя. При переключении на более высокие передачи вибрации обычно исчезают. Щелчки при старте и разгоне также могут указывать на неполадки.

  Устройство блока и головки блока цилиндров двигателя

Но не стоит сразу торопиться с заменой маховика, ведь эти симптомы могут указывать и на другие проблемы. Например, с опорами двигателя, КПП, навесным оборудованием, выхлопной системой и другим.

Более точный диагноз может поставить непосредственный осмотр детали. Но чтобы до неё добраться, нужно будет демонтировать коробку передач, а это потребует специальных навыков и средств.

Ремонт двухмассового маховика

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйНеисправный 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.

(2

Источник: https://TechAutoPort.ru/dvigatel/mehanicheskaya-chast/mahovik-dvigatelya.html

Особенности использования облегченного маховика

Довольно часто можно встретить модифицированные технические узлы в автотранспортном средстве.У каждого из них есть свои плюсы и минусы, в частности, такая заменяемая деталь, как облегченный маховик отличается высокой функциональностью при использовании, но устанавливать ее стоит не всегда.

Рациональность установки облегченного маховика определяется множеством факторов, но для многих водителей ответ на вопрос, зачем нужна эта деталь, очевиден. Чаще всего облегченный маховик устанавливается на спортивные (гоночные) автомобили.

К выбору этого элемента следует подходить с особой внимательностью, поскольку некорректная установка детали может привести к поломкам и повреждениям двигателя в процессе передвижения, особенно при условии высоких оборотов.

Вес облегченной детали существенно отличается от обычного. Снижение массы достигается за счет использования специальной стали и уменьшения размеров, или благодаря применению сплавов на основе алюминия. Обычно разница между весом стандартной и модифицированной детали составляет 1,5 килограмма.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченный

Отличия облегченного маховика от обычного

Стандартный маховик нужен для поддержания оборотов в процессе переключения скоростей, а также для ускорения автотранспортного средства.

Вес детали сбалансирован таким образом, чтобы автомобиль поддерживал заданные величины динамики повышения скорости.

Массу возможно рассчитать так, чтобы параметры автотранспортного средства соответствовали определенному классу и отвечали требованиям потребителя. Деталь находится в составе двигателя автомобиля.

Плюсы у обычного маховика следующие:

  • возможность работы на низких оборотах, но с условием меньшей динамики повышения скорости;
  • реализация беспроблемного старта;
  • медленный разгон, но хорошая величина поддержки скорости;
  • отличные характеристики передачи тяги на трансмиссию;
  • оптимальная величина крутящего момента.

Облегченный маховик нужен для повышения динамики разгона. Двигатель при этом проворачивает более легкий модуль, и поэтому автомобиль быстрее набирает обороты.

Конечно, плюсы установки этой детали при разгоне существенны, но можно отметить и некоторые минусы.

Так как основной целью использования маховика является передача вращения и поддержка оборотов при переключении скорости, то понижение массы элемента может негативно отразиться на этих параметрах.

Можно отметить следующие минусы установки облегченной детали:

  • скорость не только быстро набирается, но и быстро снижается;
  • увеличение расхода топлива;
  • падение оборотов до включения увеличенной скорости;
  • снижается величина крутящего момента, хоть уровень мощности и повышается;
  • затрудняется передвижение при неблагоприятных погодных условиях на сниженных передачах;
  • нарушение динамики работы двигателей с турбонадувом.

Целесообразность установки облегченного маховика

Естественно, что установка в авто среднего класса маховика с определенным весом неслучайна и не всегда следует оптимизировать этот момент. Улучшение динамики в случае внедорожников и полноразмерных седанов не имеет смысла. Такая тактика успешна для купе и хэтчбэков.

Стоит отметить, что при этом в городских условиях может возникнуть следующая проблема: обычно на дорогах в городе нужно быстро набирать скорость и быстро тормозить, что повышает топливный расход.

В условии протяженных дистанций следует интенсивнее давить на газ, но при этом двигатель работает на повышенных оборотах, что повышает нагревание и изнашивание деталей.

Выбор облегченного маховика

Если для водителя необходимы те плюсы, которые дает облегченный маховик при использовании, а на минусы он не обращает особого внимания, хоть и ознакомлен с ними, то стоит ориентироваться на некоторые основные рекомендации при выборе этой детали.

Облегчение детали может достигаться в результате использования легких сплавов или удаления небольших участков стандартной детали. Удаление металла может производиться как с центра, так и с краев.

Нужно учитывать, что при этом наблюдаются существенные потери прочности изделия. Не стоит подбирать деталь, если у нее отмечается ослабленный центр.

Высокие обороты при этом могут спровоцировать срывы — а это существенные минусы эксплуатации детали.

Маховик: сплошной, двухмассовый, облегченныйПроцесс облегчения стандартного маховика

Рекомендуется подбирать деталь, центр которой укреплен, а края облегчены. Также стоит приобрести облегченный маховик, выполненный из сплава с высоким содержанием алюминия.

Это позволит без опасений использовать деталь при комплектации различных автомобилей, в том числе и гоночных.

Применение модифицированного элемента несколько повышает риск поломки, особенно при условии высоких оборотов, но корректный подход к выбору этого элемента позволит этого избежать.

Тюнинг двигателя автотранспортного средства должен быть хорошо продуман. Установка облегченного маховика предполагает перестройку всего двигателя. Это позволит сделать работу всех узлов двигателя синхронной и эффективной. В этом и заключаются плюсы, которые дает модифицированная деталь в составе двигателя автомобиля.

Источник: https://opuske.ru/maxovik/oblegchennyj-maxovik-celesoobraznost-ustanovki-delali.html

Спортивные маховики. Часть 1. Двухмассовый VS Одномассовый

Двигатель внутреннего сгорания – это сложный механизм, объединяющий множество элементов, которые выполняют конкретные функции в разных режимах работы. За стабильность функционирования силового агрегата отвечает маховик, принимая на себя избыточные колебания, и обеспечивая равномерную работу двигателя без плаванья оборотов и рывков.

По сути, без маховика не могут работать несколько самостоятельных систем. Его можно считать частью двигателя, так как он уменьшает колебания при вращении коленчатого вала, предотвращает детонацию ДВС и сглаживает его работу. Маховик – это первичный диск сцепления. Он передаёт момент от двигателя на коробку передач.

Также к функциям данного устройства относят передачу момента от стартера коленчатому валу.

Маховик представляет собой многосоставной диск, изготовленный из прочного закалённого металла. По внешнему виду он схож с большой шестерёнкой диаметром до 40см.

Благодаря ему происходит накопление кинетической энергии вращения двигателя, которое обеспечивает плавное вращение коленчатого вала при прохождении поршнями мертвых точек.

Маховик можно условно отнести к разным системам силового агрегата, так как он принимает участие в работе каждой из них:

  • Как часть кривошипно-шатунного механизма за счет участия в моменте вращения коленвала и снижении неравномерности его движения.
  • — Как часть трансмиссии за счет выполнения функции ведущего диска сцепления.
  • — Как часть редуктора в виде ведомой шестерни при передаче крутящего момента со стартера на коленчатый вал.
  • Виды маховиков
  • По материалу изготовления:
  • ·         • Литой «Серый» чугун
  • ·         • Чугун с шаровидным графитом
  • ·         • Стальной или стальной из цельной заготовки (болванки)
  • ·         • Хромомолибденовая сталь
  • ·         • Алюминиевый из цельной заготовки (болванки)
Читайте также:  Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Литой «серый» чугун — это один из самых распространенных материалов из которого изготавливаются стандартные маховики. Тяжёлый и относительно недорогой металл, активное использование которого началось ещё с 5 Века до н.э. Из него же делают сковородки.

Серый чугун получается из сплава железа с углеродом и добавления графита в виде хлопьевидных, пластинчатых или волокнистых включений. Это делается для предотвращения прямого растрескивания, которое бывает у «белого» чугуна. Но при всем этом, материал остаётся достаточно хрупким.

Серый чугун имеет меньшую прочность при растяжении и сопротивление удару чем сталь, но сопоставимую прочность металла на сжатие с низко и средне углеродистой сталью.

Данный материал подходит для производства маховиков на стандартные авто, но он не способен выдерживать воздействие дополнительных нагрузок, имеет низкий предел прочности на разрыв и не способен выдерживать высокие нагрузки вращения — высокие обороты двигателя как следствие. Одномассовые маховики из данного материала поддаются перешлифовке поверхности несколько раз.

Чугун с шаровидным графитом (считается высокопрочным чугуном) — другой распространенный вид материала для изготовления маховиков.

Отличительной особенностью данного вида чугуна является весьма компактная, почти шаровидная форма включений графита, имеющая наименьшее отношение поверхности к объему и в наименьшей степени ослабляющая рабочее сечение отливки.

Кроме того, шаровидная форма включений графита не оказывает такого сильного надрезывающего действия на металлическую основу, как пластинчатая форма, и способствует уменьшению концентрации напряжений вокруг включений графита.

Это в большей степени позволяет добиться устойчивости к образованию трещин под воздействием напряжения и устойчивости к возникновению усталости металла, а в меньшей к растяжению, износу поверхности и рассеиванию тепла.

 Лучше подходит для изготовления маховиков чем литой чугун, но так же не способен выдерживать высоких нагрузок вращения. Одномассовые маховики из данного материала поддаются перешлифовке поверхности несколько раз.

Сталь это сплав чугуна с содержанием углерода (около 2%) и другими элементами. Количественное содержание углерода в сплаве влияет на такие показатели как: твёрдость, эластичность и прочность на растяжение.

Большее или меньшее его содержание может улучшить качественные показатели чугуна на атомном уровне и сделать его менее эластичным и слабой, чем чистый чугун. Поэтому сталь прочнее, чем литой чугун, но пожертвовав эластичностью она требует больших трудозатрат на производство и дальнейшие манипуляции.

Качество и характеристики стали могут очень сильно отличаться в зависимости от количества углерода и других элементов, входящих в её состав, так же как и от особенностей процесса изготовления.

Сталь из цельных заготовок — болванок, нарезается на «куски» из длинной округлой металлической массы.

Главным плюсом таких заготовок является их высокая плотность и возможность точной обработки материала со удалением слабых областей. Эти действия позволяют усилить прочность конструкции в разы.

При весе, схожем с весом чугунного изделия, стальной вариант менее склонен к растяжении и менее хрупкий.

Данный материал неплохо подходит для изготовления маховиков с высокими показателями, но все таки обладает достаточно большим весом. Способность отведения тепла остаётся на невысоком уровне. Поддаётся перешлифовке поверхности несколько раз.

Хромолибденовая сталь — стальной сплав, производимый путём добавления хрома и молибдена в состав высокоуглеродистой стали. Добавление этих двух материалов делает сталь прочной, немного утяжеляет её.  Но это позволяет производить из данного вида стали спортивные облегчённые маховики путём удаления лишнего материала с поверхности детали, либо сверлением отверстий в плоскости.

Эти процедуры требуют особого внимания и соблюдения определенных требований, так как конструкция может приобретать слабые места и неустойчивые к стрессовым нагрузкам области. Это может проявиться во время работы на высоких оборотах двигателя, либо при агрессивном включении сцепления.

Хромолибденовые маховики имеют высокую твёрдость поверхности, которая может снижаться при перешлифовке.

Неплохой выбор для автоспорта. Вес конструкции более лёгкий, если сравнивать со стандартным маховиком, но все же он не сильно снижен. Маховики из данного материала способны немного увеличить мощность, но они не обладают хорошей способностью отвода тепла. Требуется перешлифовка поверхности при замене сцепления. 

Алюминиевые маховики, так же известны как цельноалюминиевые. Изготавливаются из особопрочного алюминия марки алюминия 6061 Т6. Не имеют в своём составе добавлений железа, что делает его намного легче маховиков изготовленных из стали и чугуна.

Обладающей особой прочностью и имеет высокую способность отвода тепла, что улучшает охлаждения узла сцепления. Алюминий данной марки имеет более высокую эластичность и хорошо поддаётся обработке, чем стальной.

Марка 6061 считается самой твёрдой и прочной, благодаря содержанию в ней магния и силикона, обладает очень высокой прочностью на разрыв, повышенной стойкостью к ударным и вращательным воздействиям.

Индекс Т6 в названии марки алюминиевого сплава обозначает прохождение данным материалом процесса закалки, который увеличивает придел прочности на разрыв до 2950 кг/см2 (42 000 psi).

Поскольку алюминий довольно податливый материал, иметь прямой контакт с фрикционным диском сцепления он не может, именно поэтому алюминиевые маховики имеют специальную фрикционную поверхность изготовленную из высокоуглеродистой стали. Данная конструкция способна увеличить срок службы маховика практически до бесконечности, так как пластина прикручивается к плоскости и может быть с лёгкостью демонтирована для перешлифовки или полной замены. Зубчатый венец стартера изготовлен из стали и прикручен к корпусу маховика болтами.

Отлично подходит для использования в автоспорте. Малый вес изделия значительно меньше по отношению к стандартным стальным или чугунным маховикам.

Позволяет довольно ощутимо повысить мощность, за счёт снижения трансмиссионных потерь. Позволяет двигателю «раскручиваться» намного быстрее и как следствие быстрее ускоряться.

Обладает очень высокой способностью рассеивания тепла. Прост в обслуживании и долговечен.

По типу конструкции маховики делятся на следующие виды:

Сплошной

Маховик сплошной конструкции самый распространенный, он имеет простую конструкцию и встречается в большинстве современных автомобильных двигателей. Представляет собой тяжелый чугунный диск, диаметром от 30 до 40 см.

На его внешнюю поверхность напрессован стальной зубчатый венец  обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при запуске двигателя с помощью стартера.

С одной стороны маховика выполнена ступица для крепления к фланцу коленчатого вала, другая сторона играет роль ведущего диска сцепления.

Демпферный или двухмассовый

При работе двигателя на разных оборотах коленчатый вал постоянно закручивается и раскручивается, т.е. подвергается крутильным колебаниям. В двигателе применяются гасители крутильных колебаний различной конструкции. Одним из таких устройств является двухмассовый маховик (другое название – демпферный маховик), который применяется на автомобильных двигателях с 1985 года.

Маховик включает два диска, соединенные с помощью пружинно-демпферной системы, которая позволяет полностью изолировать трансмиссию от крутильных колебаний и обеспечить равномерную работу ее элементов. С применением двухмассового маховика отпадает необходимость демпфирующего устройства в ведомом диске сцепления.

  1. Преимуществами двухмассового маховика являются:
  2. — Приятие на себя избыточных вибраций коленчатого вала;
  3. — Снижение шумов и гашение колебаний
  4. — Защита трансмиссии от перегрузок и лишнего вращательного движения;
  5. — Снижение возможного износа синхронизирующих элементов (синхронизаторов КПП);
  6. — Обеспечение легкого и плавного включения скоростей;
  7. — Обеспечение экономии расхода топлива.
  8. При этом сильные нагрузки на подобный маховик приводят к интенсивному износу пружинно-демпферного механизма и поломке его отдельных деталей, к примеру, пружины.

Современные тенденции развития автомобильных двигателей, такие как даунсайзинг (уменьшение объема и массы двигателя с сохранением мощности) и даунспидинг (расширение диапазона крутящего момента двигателя с возможностью работы на низких оборотах), потребовали нового уровня гашения колебаний. С 2008 года на двигателях применяется двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний.

Для устранения неравномерностей вращения коленчатого вала в диапазоне низких оборотов на маховике вместе с дуговой пружиной устанавливается центробежный маятник. Он создает собственные колебания , которые в противофазе накладываются на сглаженные колебания после дуговой пружины и полностью их гасит.

Центробежный маятник выполнен в виде грузов, расположенных по окружности маховика. При низких оборотах двигателя грузы маятника раскачиваются сильнее, т.к. действующие на них центробежные силы малы. При увеличении оборотов амплитуда колебаний грузов уменьшается и их роль в гашении колебаний снижается.

Облегченный

Используется в спортивных двигателях и при тюнинге. Отличается относительно небольшой массой, сниженной относительно веса обычного маховика в 1,5 раза. Снижение веса удаётся достичь за счёт перераспределения веса к краям диска. Вместе с этим снижается инерция.

Это позволяет двигателю быстрее выходить на максимальные рабочие обороты, улучшая разгонную динамику. Обеспечивает увеличение мощности до 7%. При изготовлении изделия используется износостойкий металл, выдерживающий большие нагрузки при работе, и позволяющий в то же время работать эффективно, быстро и бесшумно.

Существует большое количество спортивных облегчённых маховиков, их делят на:

  • алюминиевые
  • Алюминиевые маховики являются самими лёгкими среди всех тюнинговых маховиков.
  • стальные
  • Компания ACT, SPEC, Clutchmasters.
  • Причины перехода от двухмассового маховика (DMF Dual-Mass Flywheel) к одномассовому (SMF Single-Mass Flywheel) маховику.
  • В настоящее время всё больше и больше современных автомобилей с завода оборудуются двухмассовыми демпферными маховиками. Но многие владельцы автомобилей, а особенно тюнеры стараются заменить двухмассовый маховик одномассовым по ряду причин, о которых ниже:
  • — Двухмассовый маховик дороже в обслуживании из-за более сложной конструкции
  • — Двухмассовый маховик обладает низкой ремонтопригодностью
  • — Двухмассовый маховик обладает весом от 13 кг и более, что достаточно сильно влияет на производительность двигателя, особенно на автомобилях оборудованных турбонагнетателями, так как увеличивается турбо-лаг (турбо-яма).
  • — Двухмассовый маховик плохо выдерживает очень активный (спортивный) стиль езды и быстро приходит в негодность
  • Преимущества одномассового маховика:
  • — Снижение вращающихся масс, улучшение отклика двигателя на педаль газа
  • — Снижение времени выхода турбокомпрессора на рабочие обороты (более ранний спул)
  • — Увеличение эффективности компрессора/суперчарджера за счёт уменьшения сопротивления на коленчатом вале
  • — Увеличение крутящего момента двигателя в среднем диапазоне оборотов на атмосферных двигателях
  • — Высокая ремонтопригодность и очень долгий срок службы
  • А вот какой одномассовый маховик выбрать, стальной или алюминиевый читайте во второй статье.

Источник: https://racefans.ru/blog/sportivnye-mahoviki—dvuhmassovyy-vs-odnomassovyy

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector