Двухмасавы (двухмасавы) махавік - прынцып, канструкцыя, серыя

Пад жаргонным назовам двухмасавай або двухмасавай мухі ёсць прылада, званае двухмасавым махавіком. Гэта прылада дазваляе перадаваць крутоўны момант ад рухавіка да трансмісіі і далей на колы транспартнага сродку. Двухмасавы махавік прыцягнуў увагу грамадскасці з-за яго часта абмежаванага тэрміну службы. Абмен не толькі працаёмкі, але і патрабуе фінансавых затрат, паколькі ў кашальку ёсць ад некалькіх соцень да тысячы еўра. Сярод аўтамабілістаў часта можна пачуць пытанне, для чаго выкарыстоўваюцца двухколавыя аўтамабілі, калі з аўтамабілямі некалі не было праблем.

Трохі тэорыі і гісторыі

Поршневай рухавік унутранага згарання ўяўляе сабой адносна складаную машыну, праца якой перарываецца па фазе. Па гэтай прычыне з каленчатым валам злучаны махавік, задачай якога з'яўляецца назапашванне кінэтычнай энергіі, дастатковай для пераадолення пасіўных супраціваў падчас тактаў сціску (нерабочых). Гэтым дасягаецца, апроч іншага, патрабаваная раўнамернасць працы рухавіка. Рухавік працуе больш збалансаваным, чым больш у рухавіка цыліндраў ці чым больш (цяжэй) махавік. Аднак цяжэйшы махавік змяншае жывучасць рухавіка і змяншае яго гатовасць да хуткага кручэння. Гэтую з'яву можна назіраць, напрыклад, з рухавіком 1,4 TDi або 1,2 HTP. Дзякуючы больш магутнаму махавік гэтыя трехцилиндровые рухавікі працуюць павольней, а таксама запавольваюцца. Недахопам такіх паводзін з'яўляецца, напрыклад, павальнейшае пераключэнне перадач. На памер махавік дадаткова ўплывае склад цыліндраў (радны, вілачныя або баксёрскі). Рухавік з процілеглымі ролікамі оппозитного тыпу ў прынцыпе працуе значна больш збалансавана, чым, напрыклад, рядный чатырохцыліндравы. Таму ў яго таксама менш махавік, чым у супастаўнага па аб'ёме рядного чатырохцыліндравага рухавіка. Памер махавік таксама ўплывае на прынцып гарэння, напрыклад сучасныя дызельныя рухавікі практычна заўсёды маюць патрэбу ў махавік. У параўнанні з бензінавымі аналагамі, дызельныя рухавікі звычайна маюць значна больш высокую ступень сціску, пры перавышэнні якой яны спажываюць значна больш працы – кінэтычнай энергіі які верціцца махавік.

Кінэтычная энергія Ek, злучаная ў які верціцца махавік, разлічваецца па наступнай формуле:

Eк = 1/2·Дж · ω2

(куды J – момант інэрцыі цела адносна восі кручэння, ω - кутняя хуткасць кручэння цела).

Балансавальныя валы таксама дапамагаюць ухіліць нераўнамерную працу, але для іх прывядзення ў рух патрабуецца вызначаная механічная праца. Апроч нераўнамернасці, перыядычнае паўтарэнне чатырох перыядаў таксама прыводзіць да крутильных ваганняў, якія адмоўна адбіваюцца на прывадзе і трансмісіі. Нармальная інэрцыйная маса рухавіка ўнутранага згарання складаецца з інэрцыйных мас частак кривошипно-шатун механізма (балансірных валаў), махавік і счапленні. Аднак гэтага нядосыць для ўхілення непажаданых ваганняў у выпадку магутных і асабліва меней цыліндрычных дызельных рухавікоў. Такім чынам, трансмісія і ўся сістэма прывада павінны быць абаронены ад гэтых неспрыяльных уздзеянняў, паколькі на вызначаных хуткасцях можа паўстаць празмерны рэзананс, які выяўляецца ў празмернай нагрузцы на каленчаты вал і трансмісію, непрыемных вібрацыях кузава, а таксама ў гудзенні салона аўтамабіля. Гэта добра відаць з прыведзенай ніжэй дыяграмы, на якой паказана амплітуда ваганняў рухавіка і каробкі перадач са звычайным і двухмасавым махавіком. Ваганні каленчатага вала на выхадзе з рухавіка і ваганні на ўваходзе трансмісіі маюць практычна аднолькавыя амплітуды і частоты. На вызначаных хуткасцях гэтыя ваганні перакрываюцца, што прыводзіць да паказаных непажаданых рызык і праявам.

Агульнавядома, што дызельныя рухавікі значна трывалей бензінавых, таму іх дэталі цяжэй (крывашыпна-шатунны механізм, шатуны і т. д.). Вызначэнне памераў і балансаванне такога рухавіка сапраўды складаная задача, рашэнне якой складаецца з шэрагу інтэгралаў і вытворных. Сцісла, рухавік унутранага згарання складаецца з шэрагу кампанентаў, кожны з якіх мае сваю вагу і калянасць, якія разам утвораць сістэму спружын скрута. Такая сістэма матэрыяльных цел, злучаных спружынамі, пры працы (пад нагрузкай) мае тэндэнцыю да ваганняў з рознай частатой. Першая значная паласа частот ваганняў ляжыць у дыяпазоне 2/10 Гц. Гэтая частата можа лічыцца натуральнай і практычна не ўспрымаецца чалавекам. Другая паласа частот знаходзіцца ў дыяпазоне 40-80 Гц, і мы ўспрымаем гэтыя ваганні як вібрацыі, а шум - грукат. Задача дызайнераў – ухіліць гэты рэзананс (40-80 Гц), што на практыцы азначае пераехаць у месца, дзе чалавеку значна меней непрыемна (каля 10-15 Гц).

Аўтамабіль змяшчае некалькі механізмаў, якія ліквідуюць непрыемныя вібрацыі і шум (сайлентблокі, шківы, шумаізаляцыя), а ў аснове - класічная звычайная дыскавая фрыкцыйная муфта. Апроч перадачы крутоўнага моманту, яго задачай з'яўляецца таксама гашэнне крутильных ваганняў. Ён змяшчае спружыны, якія ў выпадку непажаданага вагання сціскаюць і паглынаюць большую частку яго энергіі. У выпадку большасці бензінавых рухавікоў абсарбцыйнай здольнасці аднаго счаплення цалкам дастаткова. Падобнае правіла ўжывалася да дызельных рухавікоў да сярэдзіны 90-х гадоў, калі легендарнага 1,9 TDi з ротарнай помпай Bosch VP было досыць са звычайным счапленнем і класічным аднамасавым махавіком.

Аднак з часам дызельныя рухавікі сталі забяспечваць усё большую і большую магутнасць за кошт усё меншага аб'ёму (колькасці цыліндраў), культура іх эксплуатацыі выйшла на першы план, і, нарэшце, што не менш важна, ціск на махавік пілы таксама распрацаваны ўсё стражэйшыя экалагічныя стандарты. Увогуле, гашэнне круцільных ваганняў ужо не магло быць забяспечана класічнай тэхнікай, і таму неабходнасць у двухмасавым махавік стала неабходнасцю. Першай кампаніяй, якая прадставіла двухмасавы махавік ZMS (Zweimassenschwungrad), была LuK. Яго масавая вытворчасць пачалося ў 1985 году, і першым аўтавытворцам, якія выявілі цікавасць да новай прылады, стаў нямецкі BMW. Двухмасавы махавік з тых часоў зведаў шэраг паляпшэнняў, пры гэтым планетарная перадача ZF-Sachs у наш час лічыцца самай перадавой.

Двухмасавы махавік - канструкцыя і функцыянальнасць

Двухмасавы махавік практычна функцыянуе як звычайны махавік, які таксама выконвае функцыю гашэння крутильных ваганняў і, такім чынам, у значнай ступені ўхіляе непажаданыя вібрацыі і шум. Двухмасавы махавік адрозніваецца ад класічнага тым, што яго асноўная частка - махавік - гнутка злучаная з каленчатым валам. Такім чынам, у крытычнай фазе (да піка сціску) ён дапушчае некаторае запаволенне каленчатага вала, а затым зноў (падчас пашырэння) некаторае паскарэнне. Аднак хуткасць самога махавік застаецца сталай, таму хуткасць на вынахадзе скрынкі перадач таксама застаецца сталай і без вібрацыі. Двухмасавы махавік перадае сваю кінетычную энергію лінейна на каленчаты вал, дзеянне сіл рэакцыі на сам рухавік больш плыўнае, а віновыя значэнні гэтых сіл нашмат ніжэй, таму рухавік таксама менш вібруе і трасе астатнюю частку. цела. Падзел на першасную інэрцыю са боку рухавіка і другасную інэрцыю са боку скрынкі перадач павялічвае момант інэрцыі якія верцяцца частак скрынкі перадач. Гэта перамяшчае рэзанансны дыяпазон у дыяпазон ніжэйшых частот (абаротаў), чым хуткасць халастога ходу, і, такім чынам, не ляжыць у дыяпазоне працоўных хуткасцяў рухавіка. Такім чынам, круцільныя ваганні, якія ствараюцца рухавіком, адлучаюцца ад трансмісіі, і шум трансмісіі і роў кузава больш не ўзнікаюць. Дзякуючы таму, што першасная і другасная часткі злучаныя гасільнікам крутильных ваганняў, магчыма выкарыстанне кружэлкі счаплення без круцільнай падвескі.

Двухмасавы махавік таксама служыць так званым амартызатар. Гэта азначае, што гэта дапамагае змякчыць удары счаплення пры пераключэнні перадач (калі неабходна збалансаваць частату кручэння рухавіка з частатой кручэння кола), а таксама дапамагае больш плыўна запускацца. Аднак пругкія элементы (спружыны) у двухмасавым махавіку стала стамляюцца і дазваляюць махавіку шырэйшае і лёгкае перасоўванне адносна каленчатага вала. Праблема ўзнікае, калі яны ўжо стаміліся - выдзіраюцца цалкам. Апроч выцягвання спружын, знос махавік таксама азначае выштурхванне адтулін на стопорных штыфтах. Такім чынам, махавік не толькі не гасіць ваганні (ваганні), але, наадварот, стварае іх. Прыпынкі на крайніх межах кручэння махавік пачынаюць з'яўляцца, часцей за ўсё як удары пры пераключэнні перадач, запуску, проста ва ўсіх сітуацыях, калі счапленне ўключана ці выключана, ці пры змене хуткасці. Знос таксама будзе выяўляцца ў выглядзе рыўкоў пры пуску, празмернай вібрацыі і шуму пры абарачэннях каля 2000 аб / мін ці празмернай вібрацыі на халастым ходу. Увогуле, двухмасавыя махавікі адчуваюць значна вялікія нагрузкі ў меней цыліндрычных рухавіках (напрыклад, трох/чатырохцыліндравых), дзе нераўнамернасць працы нашмат больш, чым у шасціцыліндравых рухавіках.

Канструктыўна двухмасавы махавік складаецца з першаснага махавік, другаснага махавік, унутранага дэмпфера і знешняга дэмпфера.

Як паўплываць / падоўжыць тэрмін службы двухмасавага махавік?

На тэрмін службы махавік уплывае яго канструкцыя, а таксама ўласцівасці рухавіка, у якім ён усталяваны. Той жа махавік ад таго ж вытворцы на некаторых рухавіках прабягае 300 км, а на некаторыя сыдзе толькі праз палову порцыі. Першапачатковы намер складаўся ў тым, каб распрацаваць такія двухмасавыя махавікі, якія дажылі б да таго ж узросту (км), што і ўвесь аўтамабіль. Нажаль, у рэальнасці махавік часта трэба замяняць значна раней, шмат разоў раней, чым дыск счаплення. Апроч канструкцыі рухавіка і самага двухмасавага махавіка, правадыр істотна ўплывае на тэрмін яго службы. Усе сітуацыі, якія прыводзяць да перадачы ўдару ў той ці іншы бок, скарачаюць тэрмін яго службы.

Каб падоўжыць тэрмін службы двухмасавага махавік, не рэкамендуецца часта ездзіць на рухавіку з недастатковай паварочвальнасцю (асабліва ніжэй 1500 аб / мін), рэзка выціскаць счапленне (пажадана без пераключэння пры пераключэнні перадач) і не перамыкаць рухавік на паніжаную перадачу (т. Е. Тармазіць ). толькі на разумнай хуткасці). Часта бывае, што на хуткасці 80 км/г вы ўключаеце не другую перадачу, а трэцюю ці чацвёртую і паступова перамыкаецеся на ніжэйшую перадачу). Некаторыя вытворцы рэкамендуюць (у дадзеным выпадку VW), што калі аўтамабіль прыпаркаваны з нерухомым аўтамабілем на спадзістым беразе, спачатку неабходна задзейнічаць ручны тормаз, а затым уключыць перадачу (задні ход або XNUMX-я перадача). У адваротным выпадку аўтамабіль трохі ссунецца і двухмасавы махавік патрапіць у так званы сталае зачапленне, якое выклікае напругу (расцяжка спружын). Таму рэкамендуецца не выкарыстоўваць хуткасць на ўздыме, і калі гэта так, толькі пасля тармажэння аўтамабіля ручным тормазам, каб не выклікаць невялікі рух і наступную працяглую нагрузку зачыненне сістэмы трансмісіі, гэта значыць двухмасавы махавік. Павышэнне тэмпературы дыска счаплення таксама напрамую звязана са скарачэннем тэрміну службы двухмасавага махавік. Счапленне пераграваецца, асабліва пры буксіроўцы цяжкага прычэпа ці іншага транспартнага сродку, руху па бездаражы і т. Д. Счапленне разблакуецца само, нават калі рухавік зламаны. Варта адзначыць, што прамяністая цеплыня ад дыска счаплення прыводзіць да перагрэву розных кампанентаў махавіка (асабліва, калі гэта ўцечка змазкі), што ў далейшым адмоўна адбіваецца на тэрміне службы.

Рамонт - замена двухмасавага махавік і замена на звычайны махавік

Рамонт празмеру зношанага махавік як такога не існуе. Рамонт мае на ўвазе замену махавік разам з вузлом счаплення (ламелі, спружына сціску, падшыпнікі). Увесь рамонт даволі працаёмкі (каля 8-10 гадзін), калі неабходна дэмантаваць каробку перадач, а часам нават рухавік. Вядома, нельга забываць і пра фінансы, дзе самыя танныя махавікі прадаюцца прыкладна па 400 еўра, самыя дарагія - больш за 2000 еўра. Навошта мяняць дыск счаплення, які да гэтага часу ў добрым стане? Але проста таму, што пры абслугоўванні дыска счаплення гэта толькі пытанне часу, калі ён сыдзе, і гэты працаёмкі працэс, які ў некалькі разоў даражэй, чым дыск счаплення, давядзецца паўтарыць. Пры замене махавік рэкамендуецца паглядзець, ці ёсць больш складаная версія, здольная вытрымаць большую колькасць міль вядома, якая падтрымліваецца і ўхваленая вытворцам транспартнага сродку.

Вельмі часта можна сустрэць інфармацыю аб замене двухмасавага махавіка на класічны, у якім выкарыстоўваюцца ламелі з дэмпферам скрута. Як ужо пісалася ў папярэдніх артыкулах, двухмасавы махавік апроч зручных функцый выконвае яшчэ і функцыю гасільніка крутильных ваганняў, што адмоўна адбіваецца на стане якія рухаюцца частак рухавіка (каленчатага вала) ці скрынкі перадач. У вызначанай ступені гашэнне ваганняў таксама можа быць ухілена самай падрысоранай пласцінай, але яна не можа забяспечыць такую ​​ж працу, як значна больш магутны і складаны двухмасавы махавік. Акрамя таго, калі б гэта было так проста, гэта ўжо даўно прымянялася б вытворцамі аўтамабіляў і іх фінансавымі гаспадарамі, якія пастаянна працуюць над скарачэннем затрат. Такім чынам, у цэлым не рэкамендуецца замяняць двухмасавы махавік на аднамасавы махавік.

Не варта недаацэньваць замену зношанага махавік

Адкладаць замену празмеру зношанага махавік катэгарычна не рэкамендуецца. Акрамя вышэйпералічаных праяў існуе рызыка расхіствання (адрыву) якой-небудзь часткі махавік. Апроч разбурэння самага махавіка, рухавік ці трансмісія таксама могуць быць смяротна пашкоджаныя. Празмерны знос махавік таксама ўплывае на правільную працу датчыка частаты кручэння каленчатага вала. Па меры паступовага зносу спружынных элементаў дзве часткі махавік адхіляюцца ўсё больш і больш, пакуль яны не выйдуць за межы допускаў, усталяваных у блоку кіравання. Часам гэта прыводзіць да паведамлення аб памылцы, а часам, наадварот, блок кіравання спрабуе адаптаваць і кіраваць рухавіком на аснове няслушных дадзеных. Гэта прыводзіць да пагаршэння працоўных характарыстак і, у горшым выпадку, да праблем пры запуску. Гэтая праблема асабліва характэрна для старых рухавікоў, у якіх датчык каленчатага вала вызначае рух на выходным боку двухмасавага махавіка. Вытворцы ўхілілі гэтую праблему, змяніўшы мацаванне датчыка, таму ў новых рухавіках ён вызначае частату кручэння каленчатага вала на ўваходзе ў махавік.