Маховик двигателя: его назначение и устройство

Как проверить двухмассовый маховик

При возникновении сторонних звуков и вибраций при работе двигателя даже в холостом режиме следует обратить внимание на состояние двухмассового маховика. Однако такие симптомы могут свидетельствовать и о других проблемах – например, выходе из строя ТНВД, зажатии опор и поломке пускового механизма

Своевременная и тщательная диагностика детали позволит определить степень работоспособности и вовремя выполнить ремонт.

Если на маховике появляются трещины из-за воздействия высоких температур, потребуется заменить диск. Также эта процедура нужна при быстром расходовании смазки из картера сцепления. Любые подтеки на плоскости детали и близлежащих механизмов недопустимы.

Важным признаком поломок может быть заклин, в результате которого не удается провернуть диск в любую сторону. Неисправность появляется при деформации конструкции и крепежных элементов.

Но визуальный осмотр механизма не позволяет сделать заключение по поводу его состояния. Чтобы получить подробные сведения, надо полностью проверить маховик или отправиться в автомастерскую для диагностики.

При самостоятельной оценке необходимо посмотреть на угол смещения маховика в двух направлениях. Можно сделать это руками или монтировкой. Ключевое требование – направить диск в одно из его рабочих положений.

Важно отметить, что в дизельных двигателях сместить диск достаточно сложно. Это объясняется наличием фрикционного кольца

Для прокручивания маховика в дизельном ДВС нужно воспользоваться воротковым механизмом.

При наличии сопротивления со стороны маховика, причем даже минимального, можно делать вывод об его исправном функционировании. Если для вращения диска не нужно прикладывать особых усилий, это указывает на какой-либо сбой.

О проблемах в работе маховика могут свидетельствовать частичные заклинивания диска или проблемы при вращении детали. Громкий шум является признаком нехватки смазки или повреждения демпферов.

На следующем этапе самостоятельной диагностики потребуется проверить эффективность срабатывания функции перемещения. Если в первом случае оценивается угол смещения в двух направлениях, то теперь – люфт.

Двухмассовый маховик

В современных двигателях применяются двухмассовые маховики. Они выполняют те же функции, что и обычные маховики. Но гашение колебаний намного эффективнее. У них помимо массы, действуют специальные пружины и планетарный механизм. То есть гашение колебаний осуществляется тремя элементами: массой, пружинами и планетарный передачей.

Главный корпус маховика насажен на коленвал двигателя. Вспомогательный корпус соединяется с главным при помощи подшипников скольжения: осевого и радиального. Это позволяет перемещаться корпусам относительно друг друга в определенном зазоре. Корончатая шестерня свободно смещается относительно главного и вспомогательного корпуса механизма.

Корончатая шестерня находится в зацеплении с шестеренками, расположенными на вторичном диске. Вместе они образуют планетарную передачу, которая участвует в гашении крутильных колебаний.

Пружины двух видов: жесткие и мягкие. Это позволяет гасить колебания разных частот. Мягкие пружины сдерживают колебания низкой частоты. Жесткие – высокой частоты. Для долговечности пружин, они помещены в смазку. Чтобы смазка не вытекала, в наличии стальной кожух.

Ползун и упор пружин служат для их фиксации относительно дисков.

Что представляет собой маховик автомобиля

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).

Ремонт своими руками

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.

Определенные условия

Под определенными условиями нужно понимать все то, что вызывает резонансные колебания. Резонанс можно охарактеризовать тем, что когда он образуется, растет амплитуда колебаний. Из школьного курса физики известно, что резонанс роты солдат, шагающей в ногу, может разрушить крепкий мост.

Легко представить, что может случиться с двигателем, если в нем начнут происходить подобные процессы. Если воздействия от тактов сгорания топлива вместе с кинематическими силами совпадут с частотой колебаний вала, то резонанс просто сломает коленчатый вал так же легко, как пальцами ломается спичка. При этом, чтобы обеспечить удовлетворительную работу мотора в широких пределах оборотов, необходим маховик.

Его задача – снизить обороты в режиме холостого хода и при начале движения авто. Чем больше инерционный момент элемента, тем меньше обороты. Однако маховик большой и тяжелый, а это увеличивает риск резонанса. Поэтому, чтобы устранить эти риски, инженеры применяют демпферы крутильных колебаний. Колебания преобразуются в тепловую энергию.

Можно ли самостоятельно его заменить или отремонтировать?

Прежде чем установить новую деталь, придется выполнить целый комплекс работ:

  • демонтировать карданный вал;
  • отсоединить стартер, предварительно обесточив его путем снятия электропроводки с втягивающего реле;
  • возможно, снять коробку передач, что связано с серьезными силовыми нагрузками;
  • демонтировать механизм сцепления;
  • снять маховик вместе с ведомым диском.

Заменить комплектующую самому в теории возможно, если есть определенные навыки и большое желание. А вот для ее восстановления понадобится специальное оборудование. В хорошем автосервисе выполнят комплексную диагностику и дефектовку, устранят неисправности, затем маховик отшлифуют, почистят, смажут и установят на место с новой начинкой. Залогом его длительной послеремонтной эксплуатации станут профессиональные сварочные и токарные работы, а также квалифицированная балансировка, без которой все усилия будут напрасны.

В результате постоянного использования автомобиля могут появиться различные поломки. Они делятся на две основные категории: неисправность сцепления и износ привода. Далее рассмотрены признаки каждой из проблем и ее решение.

Основные внешние признаки неисправности сцепления

  • Сцепление ведет или, наоборот, буксует
  • Появляются рывки на месте
  • Салон автомобиля вибрирует, когда сцепление включено
  • При езде появляются шумы

Существует ряд причин неисправностей, самые частые из которых:

  • Неправильная эксплуатация машины. Здесь среди прочего выделяют резкое начало движение с большим ускорением и постоянное удержание ноги на педали во время движения.
  • Истечение срока пользования.
  • Износ ведомого диска. Стоит отметить, что эта деталь при правильной эксплуатации служит вплоть до пробега в 100км, но если с автомобилем обращаться не бережно, гонять на больших скоростях, то диск сотрется уже на 30-40км.
  • Установка не оригинальных деталей или же деталей плохого качества.
  • Загрязненность фрикционных накладок. Причиной этого чаще всего становится попадание на эту деталь машинного масла или же повреждения сальников (двигателя либо коробки передач).

В результате первичного осмотра диагностировать проблему можно не с абсолютной точностью, поскольку один признак может указывать сразу на несколько неисправностей. Поэтому рекомендуется полностью разбирать механизм для более точного определения проблемы.

Наиболее частые виды поломок сцепления:

  • Накладки весомого диска износились и вышли из строя
  • Корзина диска повредилась в результате эксплуатации
  • Дисковые накладки загрязнились
  • Ведомый диск пришел в негодность
  • Пружины утратили эластичность
  • Диафрагментальная пружина лопнула или ослабла
  • Нажимной подшипник лопнул или износился
  • Маховик пришел в негодность
  • Вилка стала заедать

Если переключение скоростей во время передвижения затруднительно, во время езды слышен странный шум или треск, а также ход педали увеличивается, то дело, вероятнее всего, в неисправности сцепления.

Если появляется горелый запах при переключении сцепления, автомобиль ведет, двигатель быстро перегревается и бензин расходуется быстрее, это значит, что сцепление буксует.

Если автомобиль движется рывками даже при мягкой езде, то виной этому выжимной подшипник. Скорее всего, произошел его износ: подшипник деформировался.

Нажимной диск может прийти в негодность при неисправности корзины.

Можно ли самостоятельно его заменить или отремонтировать?

Прежде чем установить новую деталь, придется выполнить целый комплекс работ:

  • демонтировать карданный вал;
  • отсоединить стартер, предварительно обесточив его путем снятия электропроводки с втягивающего реле;
  • возможно, снять коробку передач, что связано с серьезными силовыми нагрузками;
  • демонтировать механизм сцепления;
  • снять маховик вместе с ведомым диском.

Заменить комплектующую самому в теории возможно, если есть определенные навыки и большое желание. А вот для ее восстановления понадобится специальное оборудование. В хорошем автосервисе выполнят комплексную диагностику и дефектовку, устранят неисправности, затем маховик отшлифуют, почистят, смажут и установят на место с новой начинкой. Залогом его длительной послеремонтной эксплуатации станут профессиональные сварочные и токарные работы, а также квалифицированная балансировка, без которой все усилия будут напрасны.

В результате постоянного использования автомобиля могут появиться различные поломки. Они делятся на две основные категории: неисправность сцепления и износ привода. Далее рассмотрены признаки каждой из проблем и ее решение.

Основные внешние признаки неисправности сцепления

  • Сцепление ведет или, наоборот, буксует
  • Появляются рывки на месте
  • Салон автомобиля вибрирует, когда сцепление включено
  • При езде появляются шумы

Существует ряд причин неисправностей, самые частые из которых:

  • Неправильная эксплуатация машины. Здесь среди прочего выделяют резкое начало движение с большим ускорением и постоянное удержание ноги на педали во время движения.
  • Истечение срока пользования.
  • Износ ведомого диска. Стоит отметить, что эта деталь при правильной эксплуатации служит вплоть до пробега в 100км, но если с автомобилем обращаться не бережно, гонять на больших скоростях, то диск сотрется уже на 30-40км.
  • Установка не оригинальных деталей или же деталей плохого качества.
  • Загрязненность фрикционных накладок. Причиной этого чаще всего становится попадание на эту деталь машинного масла или же повреждения сальников (двигателя либо коробки передач).

В результате первичного осмотра диагностировать проблему можно не с абсолютной точностью, поскольку один признак может указывать сразу на несколько неисправностей. Поэтому рекомендуется полностью разбирать механизм для более точного определения проблемы.

Наиболее частые виды поломок сцепления:

  • Накладки весомого диска износились и вышли из строя
  • Корзина диска повредилась в результате эксплуатации
  • Дисковые накладки загрязнились
  • Ведомый диск пришел в негодность
  • Пружины утратили эластичность
  • Диафрагментальная пружина лопнула или ослабла
  • Нажимной подшипник лопнул или износился
  • Маховик пришел в негодность
  • Вилка стала заедать

Если переключение скоростей во время передвижения затруднительно, во время езды слышен странный шум или треск, а также ход педали увеличивается, то дело, вероятнее всего, в неисправности сцепления.

Если появляется горелый запах при переключении сцепления, автомобиль ведет, двигатель быстро перегревается и бензин расходуется быстрее, это значит, что сцепление буксует.

Если автомобиль движется рывками даже при мягкой езде, то виной этому выжимной подшипник. Скорее всего, произошел его износ: подшипник деформировался.

Нажимной диск может прийти в негодность при неисправности корзины.

Принцип работы двухмассового маховика

Что такое двухмассовый маховик? Это маховик, состоящий из двух частей. Части могут перемещаться относительно друг друга в определенных пределах. Вращение от ведущей части к ведомой передается через пружины. Благодаря жесткости и упругости пружин, крутильные колебания коленвала гасятся.

На схеме видно, что к ведомой части маховика присоединено сцепление, которое включает коробку передач.

Поршневой двигатель работает неравномерно, так как поршня меняют направление движения два раза за 1 оборот двигателя. То есть 4000 раз в минуту, при нормальной работе двигателя, 10000 раз при форсированном режиме, иногда и больше. Возникают крутильные колебания, которые разрушают трансмиссию автомобиля раньше времени. Для смягчения работы коробки передач придумали двухмассовые маховики.

Чтобы лучше понять работу двухмассового маховика, рассмотрим одномассовый.

Принцип работы

Как я уже говорил выше мощности, обороты и скорости автомобилей растут (еще 15 лет назад мотор объемом 1,6 выдавал менее 80 л.с., сейчас зачастую 110 – 120 л.с.). Также водители требуют от новых авто — комфорта, как акустического, так и вибрационного. А сделать это РЕАЛЬНО СЛОЖНО! НЕ всегда мощный двигатель работает равномерно, зачастую он передает большие колебательные и крутильные вибрации в кузов, если для спортивных авто это все равно, то вот владелец бизнес-класса навряд ли это будет терпеть, тут комфорт подавай.

Еще один момент роботизированные коробки передач, особенно старые (один диск сцепления), которые управляются электроникой. Для них вибрации ВООБЩЕ НЕ ПРИЕМЛЕМЫ, именно на них впервые и устанавливали двухмассовые маховики. Однако сейчас все чаще встречаются и на обычных механических коробках.

Принцип работы очень прост (постараюсь рассказать утрировано, но просто) — первичный диск обычно закрепляют к коленчатому валу двигателя, а вторичный к МКПП (или роботу). Между ними стоят пружины и другие части (они могут различаться), то есть это своеобразный демпфер. Когда первичная часть маховика отклоняется, она влечет за собой пружинную конструкцию, и только тогда когда она отклониться на максимальный угол, начинает передаваться момент на вторичный диск. Таким образом, большая часть вибраций поглощаются пружинно-демпферной конструкцией. Просто и очень эффективно (подробнее будет в видео).

Стоит отметить, что в диске сцепления есть пружинный демпфер, но он уже не справляется с возросшими на него нагрузками.

Виды автомобильных маховиков

Наибольшее распространение получили следующие виды маховиков:

  • сплошной;
  • облегченный;
  • двухмассовый.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Сплошной

Второе название – одномассовый. Простейший вариант. Описание его конструкции и принципа действия приведены выше. Представляет собой сплошной металлический диск с надетым на него зубчатым венцом. Венец монтируют с использованием технологии напрессовки. Это обеспечивает очень прочную состыковку. Сам диск изготавливают из особого стального сплава, который способен выдержать очень большие нагрузки. Обычно сторона сплошного маховика, противоположная двигателю, выполняет роль ведущего диска сцепления, являясь одной из его составных частей.

Такой тип конструкции – наиболее распространенный. Это объясняется его несложным устройством, простотой изготовления и невысокой ценой.

маховик одномассовый

Облегчённый

Очень напоминает сплошной. Чем же он отличается? Разница заключается в том, что масса перераспределена к краям. Обычно этого добиваются путем фрезерования участков диска, расположенных в близи центра. В некоторых случаях в них и вовсе вырезают отверстия. Иногда деталь перерабатывают по обратному принципу – ближе к центру оставляют больше массы, а края облегчают. Это несколько ухудшает разгон, зато гарантирует более стабильную работу двигателя и лучшую стабилизацию вращения во время передвижения.

Облегченные варианты очень редко ставят на автомобили на заводе. Чаще всего маховик облегчают самостоятельно в ходе тюнинга.

Облегченная деталь имеет лучшие инерционные показатели, а значит, и лучший разгонный потенциал.

Главный недостаток этого типа маховиков – меньшая надежность и менее продолжительный срок службы. Стали в нем меньше, а нагрузки остаются прежними. Результат – более быстрое появление дефектов.

Облегчённый маховик

Двухмассовый

Следующая разновидность – двухмассовый. Имеет более сложное устройство. Конструкция включает в себя не один, а два диска. Между собой они соединены системой пружин, зубцов и подшипников (их называют демпферами).

Необходимость во втором диске возникает из-за того, что деталь, представляющая собой монолитный круг из стали, не может обеспечить абсолютно стабильное вращение. Во время работы в ней возникают так называемые крутильные колебания. Они генерируются не цилиндровой группой и коленвалом, а самим маховиком. Если включить в конструкцию второй диск, большая часть этих колебаний гасятся.

Двухмассовые устройства имеют целый ряд преимуществ перед сплошными. Вот основные:

  • более стабильная работа двигателя, как следствие – более ровная езда;
  • меньшее количество вибраций в области трансмиссии;
  • более надежная защита трансмиссии от перегрузки;
  • более мягкое переключение передач.

Однако устройство имеет один существенный недостаток, который обусловлен сложностью его конструкции. Им является меньшая по сравнению со сплошной деталью надежность. Система, соединяющая между собой диски, испытывает очень высокие нагрузки, в результате чего довольно быстро изнашивается. Итог – возникновение неисправностей.

Кроме того, двухмассовые конструкции дороже сплошных. Это тоже обусловлено сложностью их конструкции.

Двухмассовые детали можно установить и на автомобили, на которых изначально был сплошной маховик. Многие компании изготавливают эти узлы для различных марок машин (в качестве примера можно назвать фирму Валео).

Следует упомянуть, что существуют и другие типы маховиков (например, разработанный в 1960-х в СССР супермаховик). Но они так и не получили широкого распространения в автомобилестроении.

Двухмассовый

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector