Что такое двухмассовый маховик в автомобиле

13

Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы. Поломки и ремонт, будет и видео версия

Трансмиссия автомобиля довольно сложная система она включает в себя много различных частей и агрегатов (ошибочно думать, что это просто коробка передач). Бытует мнение что механика (МКПП – механическая коробка передач и ее навесное) – очень надежна, «неубиваема», ремонт стоит «копейки» и может работать ОЧЕНЬ долго. Раньше это действительно было так, но сейчас с появлением такого узла как двухмассовый маховик, все становится немного печальнее. С одной стороны он дает комфорт и убирает паразитные вибрации, с другой стороны — его ремонт или замена стоят очень дорого! Сегодня предметно все разберем, будет и видео версия, так что читаем – смотрим …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала предлагаю подумать, что это такое?

Двухмассовый маховик – это дискообразное механическое устройство, с одной стороны закрепленное с коленчатым валом двигателя, с другой — коробкой передач. Нужное для запуска автомобиля (есть специальный венец с зубьями, с которыми входит в зацепление стартер), создает инерционные вращение коленчатого вала, а также сглаживает вибрацию и крутильные колебания от силового агрегата.

Как становится понятно этот маховик отличается от обычного. Раньше ставили простой, который представлял из себя — кусок литого дискообразного металла, сверху с венцом (с зубьями). У него было всего две задачи запускать мотор и держать инерцию. Для не мощных автомобилей этого хватало, но сейчас другие времена, другие моменты и мощности.

Устройство, из чего состоит?

Это не простой «кусок железа» здесь строение намного сложнее. Строения маховиков с двумя массами отличается. Как становится понятно здесь как бы два диска, которые объединены в одно устройство (две массы). Каждая из масс закрепляется к своему источнику — одна к мотору, другая к коробке передач. Причем эти два диска могут вращаться свободно друг от друга, они соединены только подшипником

Однако так мы машину не «тронем» с места, нам нужно, чтобы крутящий момент передавался от силового агрегата коробке и далее колесам. ТО есть эти две массы нужно как-то связать друг с другом. ЭТИМ то и занимаются внутренние части конструкции, а именно пружины, фланцы (они бывают многих типов – звездочка, многоугольник, шестерня). Закрывается все это герметичной уплотнительной крышкой. Стоит отметить, что пружины и внутренняя полость зачастую заправляется смазкой

Смотрим небольшую схему

Это один из самых распространенных типов, бывают и другие однако принцип у них у всех одинаковый

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.

Неисправности и поломки

Срок службы сейчас примерно 150 – 200000 км. После этого начинают появляться первые признаки выхода из строя этого узла:

• Скрип при запуске или остановке мотора. Звук такой, что как будто стартер продолжает крутиться
• Сильные вибрации, которые раньше не встречались (например на холостых) многие их путают с «троением» двигателя. Причем после того как обороты повышаются вибрации уходят. Все дело в том, что такие маховики работают по двухступенчатому принципу, на холостых оборотах работают одни элементы (так называемые мягкие), на высоких другие (жесткие). Вот почему вибрации могут быть на разных оборотах.
• Щелчки при старте или при наборе скорости

Если у вас проявляется хотя бы один из перечисленных пунктов, то скорее всего он либо выходит из строя, либо уже вышел.

Какие проблемы бывают у этого элемента и можно ли их определить самому?

Дефекты в основном связаны с вытеканием специальной смазки, появлению на поверхностях царапин, вмятин или даже заломов и трещин. Все это мастер на СТО сможет продиагностировать не снимая его с машины, например при замене диска сцепления.

Если видимых признаков неисправности нет (а звуки и вибрация остались) – возможно сломан механизм демпфера, пружины, есть задиры внутри и т.д. Нужно снимать и диагностировать.

При снятии его могут проверить на специальных стендах, где считываются его колебания, и затем выносится вердикт.

Ремонт двухмассового маховика

РЕМОНТ возможен или нет? Многие кстати пишут — что мастера на СТО рекомендуют купить новый, чем ремонтировать старый.

А вообще почему многие хотят восстановить, а не купить новый? Да все потому что стоимость оригинальной запчасти иногда просто зашкаливает, например на Volkswagen оригинал стоит около 50000 — 80000 рублей (все зависит от марки), а восстановление – от 15 до 20 000. Конечно можно купить аналоги (20-30000), главное выбрать качественный иначе будете менять через малый пробег.

И все же ремонт возможен, главное найти правильных специалистов (которых реально мало).

Стоит помнить, что не всегда возможно восстановление, иногда бывает что на корпусе есть трещины или вмятины, тогда только новый или аналог

Процесс реставрации предполагает не только переборку (замена внутренностей). НО и другие мероприятия которые просто необходимы.

• Замена испорченных, сломанных деталей. Меняется все даже крепление (болты которые были установлены по новой не применяются)
• Проточка выработок (бывает от пружин изнутри)
• Балансировка после переборки, это обязательно
• Замена смазки

Процесс выглядит так – изначально происходит процесс разборки, далее выкидывают все сломанные элементы, переберают, выполняется проточка (в основном для устранения внешних дефектов и выравнивания поверхности соприкосновения) – последнее балансировка (которая выполняется мастерами высокого класса, на специальных стендах).

Стоит отметить, что экономить на запчастях не стоит, ведь переборка процесс не дешевый и если поставить не качественные детали (скажем пружины), проживет он не долго!

Еще один вопрос – сколько может ходить после ремонта? Если качественно выполненная работа, то может ходить как оригинальный минимум 150000 км (250000 как максимум).

Сейчас видео версия смотрим.

В заключении хочется сказать, что некоторые водители (в том числе немецких автомобилей) уверены что автомат (АКПП) в ремонте дороже и капризнее! Друзья АКПП если правильно менять в ней масло (фильтр) и не гробить ее собственными руками (например — долго буксовать на ней) может ходить по 250 – 350 000 км без ремонта. А вот на механике вы в 150 000 в любом случае будете менять диск сцепления, и в 80% случаев вам мастер предложит поменять вам двухмассовый маховик – А ЭТО ОЧЕНЬ ДОРОГО зачастую сопоставимо с ремонтом АКПП.

НА этом заканчиваю, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

(32 голосов, средний: 4,34 из 5)

#113 Двухмассовый маховик – зачем нужен и почему ломается?

Сегодня почти 75 процентов новых автомобилей уже имеют двухмассовый маховик (DMF). Этот элемент применяется, прежде всего, в машинах с дизельными двигателями, но в последнее время он все чаще используется и в автомобилях с бензиновыми моторами. DMF устанавливается в паре с коробками с двойным сцеплением и с некоторыми вариаторами.

Двухмассовые маховики начали использоваться еще в середине 80-х годов, а широко стали применяться в конце 90-х годов ХХ века. Когда-то водители даже и не подозревали, что их автомобили уже оснащены виброгасителями данного типа, так как благодаря невысокой мощности двигателей двухмассовые маховики служили долго. Но с ростом производительности и ужесточением допустимых норм выбросов в выхлопных газах, ДМФ превратился в настоящий бич. Сегодня, в зависимости от стиля вождения, двухмассовые маховики выдерживают в среднем 150-250 тыс. км.
Практически каждая замена сцепления в современном автомобиле означает дополнительные инвестиции и в двухмассовый маховик. Часто после разборки выясняется, что узел настолько истощен, что у него нет никаких шансов продержаться столь же долго, как и второй комплект сцепления. А так как для замены DMF придется вновь все разбирать, то и приходится устанавливать новый маховик. К сожалению, эта операция увеличивает счет на 20-30 тыс. рублей, а некоторых случаях даже на 50 000 рублей. Такова цена комфорта и расплата за агрессивное вождение. Да, да, во многом водители виноваты сами в преждевременном износе маховика.
Зачем машине двухмассовый маховик?
Двухмассовый маховик – это не что иное, как мощный демпфер крутильных колебаний. Он заменил собой несколько небольших амортизирующих пружин, интегрированных в диск сцепления, который, в свою очередь, работал в паре с обычным одномассовым маховиком. Последний представлял собой массивный литой диск, в котором просто нечему было ломаться. А тем временем, с увеличением мощности и максимального крутящего момента, все более и более жесткие нормы выбросов в выхлопных газах вынудили адаптировать современные силовые агрегаты для движения на очень низких оборотах. Старые решения с такой задачей справиться уже не могли.

Двухмассовый маховик позволяет сгладить работу трансмиссии даже в самых неблагоприятных условиях. В машинах с обычным маховиком ускорение на высокой передаче с низкой скорости, как правило, вызывает сильные вибрации. Дальнейшее ускорение без переключения на низшую передачу практически невозможно. В современных же автомобилях с DMF такие симптомы заметить сложно, даже, несмотря на то, что мотор входит в «резонанс». Все благодаря мощным пружинам в двухмассовом маховике, поглощающим большую часть шума и вибраций.
Почему двухмассовый маховик изнашивается?
Вопреки расхожему мнению, главной причиной является не низкое качество изделия. Да, производители допускали ляпы. Один из самых громких, связан с оппозитными дизелями Subaru. Двухмассовый маховик разваливался вместе с диском сцепления при пробеге всего 40-80 тыс. км. Производитель до сих пор утверждает, что во всем виноваты сами водители. Не очень прочный двойной маховик в начале XXI века достался Фордам с двигателем 2.0 TDCi и автомобилям группы VAG с 7-ступенчатой коробкой DSG.
Тем не менее, главный враг двухмассовых маховиков – большой крутящий момент современных двигателей. Они отличаются более высоким давлением, господствующим в камере сгорания. Кроме того, силовые агрегаты созданы из легких сплавов, которые хуже подавляют вибрации.
Симптомы неисправности.

Обычно сначала появляются характерные звуки, которые отличаются в зависимости от типа повреждения. Например, разбалансировка в результате отрыва груза сопровождается громким жужжанием или гудением, нарастающим с увеличением оборотов. Стрекотание на холостом ходу, меняющее свою тональность, при нажатии педали сцепления, тоже является признаком неисправности маховика. А при износе демпфера появляются ощутимые подергивания и вибрации во время разгона с низких оборотов на высокой передаче. Посторонние шумы, возникающие при пуске и остановке двигателя, тоже не сулят ничего хорошего.
Однако с постановкой диагноза торопиться не стоит. Схожие симптомы могут проявлять и другие элементы, например, выхлопная система, тепловая защита, опоры двигателя и коробки передач, навесное оборудование.
Состояние DMF можно определить путем измерения осевого люфта, угла поворота и визуальной оценки состояния маховика. Правда, для этого придется демонтировать коробку, а это уже не просто и будет стоить дорого. Впрочем, прежде можно выполнить довольно простой тест: включить высокую передачу, замедлиться до скорости, соответствующей 1300-1500 об/мин, а затем нажать педаль газа в пол. Если никаких странных звуков не появилось, то, скорей всего, демпфер крутильных колебаний находится в хорошей форме. Не повторяйте данный тест слишком часто, так как в этот момент Вы сильно перегружаете маховик.
Восстановление маховика – за и против.

Если Вы уверены в том, что двухмассовый маховик рассыпался, то не остается ничего другого, как подготовиться к большим расходам. Если Вам не повезло и замена маховика для вашего автомобиля окажется слишком дорогой, то есть более дешевый вариант – регенерация (около 10 000 рублей). Но этот вариант имеет много противников, что неудивительно. Производители двухмассовых маховиков не предусматривают восстановительного ремонта, поэтому и не поставляют на рынок запасных частей для своих компонентов. Впрочем, в пользу сервисов, специализирующихся на подобном ремонте, говорит большой накопленный опыт и все более длинные гарантии (до 24 месяцев без ограничения пробега). Для многих владельцев в условиях кризиса – это наиболее экономически оправданное решение. Однако следует помнить, что гарантия действительна, если будет заменено и сцепление.
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 рванном 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.
Заключение.
Владельцы зачастую относятся к двухмассовому маховику, как к нечто плохому, от чего лучше избавиться при первой возможности. Однако, после установки комплекта с обычными маховиком, они в полной мере осознают, насколько хорошо DMF повышает уровень комфорта при вождении.

Одна правда о двухмассовом маховике

Производителям агрегатов для современных автомобилей постоянно ставят противоречащие друг другу задачи. С одной стороны, автопроизводители хотят больше мощности и динамичности, с другой — экономии топлива и снижения выбросов. Именно в связи с тем, что конструкция механизмов должна соответствовать всем требованиям одновременно, появились двухмассовые маховики. Они применяются на все большем количестве новых автомобилей. Но при этом на СТО информации о необходимости их замены и ее интервалах, а также принципах диагностики маховиков новой конструкции практически нет.

Автомобильная промышленность Западной Европы в 1996 г. выпускала всего 10% легковых автомобилей с МКПП, оборудованных ДММ. В 2011 г. уже около 70% всех выпущенных европейских легковых автомобилей с ручной коробкой передач имели ДММ. Но только сейчас эти автомобили начинают в значительных количествах поступать в обслуживание на независимых СТО Украины. Соответственно и уровень технической подкованности специалистов в этой сфере весьма невысок. Поэтому ZF Aftermarket уделяет большой внимание просветительской работе в этой области. Вообще, круг компаний, которые изготавливают подобные детали с чистого листа в Европе и в мире очень ограничен. Автопроизводитель предоставляет им двигатель и КПП новой модели для разработок деталей сцепления. Поскольку ZF и относится к таким специалистам, мнение инженеров компании в этой сфере особенно ценно, ведь на заводах SACHS изготавливают сцепления с 1929 года. Все разработки и испытания сцеплений для всего мира сконцентрированы в исследовательском центре в г. Швайнфурт, где около 900 техников тестируют новые детали на 150 стендах. Часть их опыта, необходимая для работы обычного автосервиса, представлена в данном материале. Он состоит из двух основных разделов: теоретическая часть и практика ремонта.

ДММ – устройство и принцип работы

Аббревиатуры ДММ (двухмассовый маховик), ZMS (Zweimassenschwungrad) и DMF (dual mass flywheel) обозначают на трех языках одно и то же изделие – маховик с двумя подвижными друг относительно друга корпусами из стали на одной оси. Внутри одного из корпусов находится сердце механизма – демпфирующий механизм и подшипник. Зачем же потребовалось изобретать и применять в автомобилях ДММ? Специалистам известно, что даже на установившихся режимах работы мотора на протяжении каждого оборота угловая скорость вращения его вала просто не может оставаться постоянной в силу особенностей конструкции поршневых ДВС. Угловая скорость вращения вала двигателя непостоянна и периодически меняется вследствие неравномерности крутящего момента, обусловленной периодичностью рабочего процесса в цилиндрах и кинематическими свойствами кривошипно-шатунного мехаизма. Неравномерность крутящего момента накладывается на постоянный средний момент сопротивления вращению вала, создаваемый постоянной нагрузкой. Чтобы это компенсировать, коленчатый вал двигателя проектируется так, чтобы номинальные напряжения при изгибе оставались на уровне порядка 20%, а при кручении – порядка 15% от того, что может выдержать вал. Казалось бы, зачем такой запас прочности, ведь это «лишние» масса и габариты? Но дело в том, что из-за неравномерности действующего при постоянной нагрузке крутящего момента в упругом коленчатом валу возникают собственные крутильные колебания. И при определенных условиях эти крутильные колебания могут не только нарушить условия для оптимальной работы двигателя, но даже больше – причинить вред вплоть до разрушения мотора со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями. «Определенные условия» – это, прежде всего, условия для возникновения резонансных явлений. Резонанс характеризуется тем, что при его появлении резко возрастает амплитуда вынужденных колебаний, обусловленных совпадением частоты внешнего воздействия и частоты собственных колебаний коленвала. Распространенный пример опасности резонанса – случай с обрушением рассчитанного на многотонные грузовики моста из-за того, что по нему прошла в ногу рота солдат.

Нетрудно себе представить, что грозит двигателю автомобиля, если аналогичный по принципу действия процесс возникнет и в нем. Если воздействие тактов сгорания, вкупе с силами кинематики кривошипно-шатунного механизма, совпадет с колебаниями, обусловленными упругостью вала, то возникший в результате резонанс сломает вал как спичку. При этом для обеспечения удовлетворительной работы двигателя в широком диапазоне оборотов необходимо применение маховика.

Маховик служит для снижения значений оборотов холостого хода и начала движения – чем больше его момент инерции, тем ниже обороты. Но с другой стороны, чем маховик больше и тяжелее, тем больше крутильные колебания и выше опасность резонанса. Поэтому, кроме конструктивных приемов (облегчения деталей поршневой группы и коленвала) с целью устранения возможного резонанса конструкторы начали применять особые устройства – демпферы крутильных колебаний. Устройства различаются в зависимости от типа двигателей, но принцип их работы остается неизменным – демпферы позволяют преобразовывать крутильные колебания в тепловую энергию.

Одна часть демпфера соединяется с валом жестко, в то время как вторая его часть соединяется с первой через упругий элемент. При неравномерном угловом движении вала части демпфера движутся с разной угловой скоростью, в результате чего совершается работа над упругим элементом, преобразующаяся в теплоту. Преимущественно демпферы устанавливаются на носок вала двигателя, где крутильные колебания достигают самых больших значений. При этом они нередко совмещают еще и функцию привода вспомогательного оборудования.

Долгое время такое решение оставалось удовлетворительным, однако в последние годы ситуация изменилась. Во-первых, поперечное расположение мотора в подкапотном пространстве автомобиля требует максимальной компактности. Но основная причина разработки альтернативы демпферам – повышение крутящего момента двигателя при его работе в нижнем диапазоне оборотов. Неравномерность более высокого крутящего момента при росте постоянной средней нагрузки – эти условия способствуют усилению крутильных колебаний вала. Соответственно, возрастает и риск резонанса.

Еще один момент – для передачи возросшего момента надо усиливать сцепление, желательно без увеличения габаритов. То есть – за свет увеличения мощности диафрагменной пружины «корзины» сцепления и применения новых материалов фрикционных накладок. Однако при возрастает и жесткость включения сцепления. Мощная пружина более резко нагружает агрегаты, двигатель и КПП, а значит опасность резонансных колебаний, ранее угрожавшая прежде всего моторам, теперь в полной мере распространяется и на валы КПП. В дополнение снижается комфорт управления сцеплением. Таким образом, необходимость демпфирования становится актуальной уже и для трансмиссии.

Нарастающий ком этих проблем и привел конструкторов к необходимости искать замену демпферам крутильных колебаний. Специалисты компании ZF предложили оригинальное решение – передать функции демпфирующего устройства непосредственно маховику, который, в связи с этим, лишился своего привычного вида и был заменен на новую, двухмассовую конструкцию.

Механизм ДММ состоит из двух массивных деталей – первичной и вторичной. Первая стандартным образом соединяется с коленчатым валом двигателя. На ней расположен зубчатый венец, взаимодействующий со стартером при запуске двигателя. Через зубчатое кольцо с упорами, укомплектованное набором шестерен и пружин, эта деталь двухмассового маховика соединяется со вторичной частью, которая исполняет роль ведущего диска сцепления.

Составляющие двухмассового маховика соединены друг с другом посредством подшипников (в случае Sachs это всегда подшипник скольжения). Все комплектующие располагаются в густой масляной среде, часто с увеличивающейся при нагреве вязкостью. Внутренняя полость маховика плотно заполнена консистентной смазкой, что еще более смягчает работу узла в целом. Если в классическом сцеплении было 6-8, размещенных по радиусу до 60 миллиметров от оси сцепления, то количество пружин, поглощающих энергию взаимного смещения частей в современных ДММ достигает 54, а радиус их посадки составляет от 120 миллиметров. Более того, внутри каждой такой пружины могут быть еще одна или две, для повышения эффективности.

Для увеличения угла упругого скручивания корпусов относительно друг друга в ДММ существует несколько степеней сжатия пружин. Блоки пружин разделены сепараторами на центральный и крайний. Крайний блок пружин более жесткий. При работе двигателя в стандартных условиях массы двухмассового маховика смещаются на некоторый угол относительно друг друга, сжимая при этом центральный блок пружин. Но при более высоких нагрузках в работу вступает более жесткий крайний бок пружин, компенсируя возросший угол поворота масс маховика относительно друг друга. Такой режим работы соответствует работе мотора в режимах резкого старта или торможения двигателем. Современные ДММ производятся с двумя и тремя степенями сжатия – для лучшей защиты трансмиссии от пиковых нагрузок.

Благодаря такой конструкции двухмассовый маховик Sachs производства ZF может имитировать работу своего более массивного одномассового аналога в «идеальном» режиме при условии, что резонансные явления в ДВС не возникают. Более того, разделение маховика на две массы позволило решить задачу исключения резонансных колебаний еще и в трансмиссии. В результате надежность и долговечность КПП возрастает, хотя передаваемая ими мощность увеличивается. Растет и комфорт – нежелательные вибрации и непредусмотренный шум от работы агрегатов практически не возникают.

Ресурс и замена ДММ

Ресурс деталей сцепления составляет около 180-200 тыс. км, то есть рассчитан с некоторым запасом на один срок службы сцепления. Поэтому идеальным является замена ДММ вместе с заменой сцепления. Если проигнорировать эти регламентные рекомендации, существует большая вероятность того, что поломка ДММ случится в скором времени после ремонта сцепления. Поэтому механик должен доходчиво объяснять клиенту возможные последствия установки нового сцепления со старым ДММ.

Еще один соблазн, которому не стоит поддаваться – замена на сцепление с улучшенными свойствами демпфирования в сочетании классическим маховиком. Таких предложений на рынке немало и решение, на первый взгляд, может работать. То есть сразу же после пуска трансмиссия не развалится. Тем не менее, альтернативные системы не в силах справляться с такими же большими пиковыми значениями крутящих моментов и сильнейшими резонансными колебаниями современных автомобилей, на которые рассчитан ДММ. Поэтому при установке маховика классического типа страдает комфорт при переключении передач, трогании с места, разгоне, торможении двигателем и остановке, а всю отдачу принимает на себя КПП, преждевременно выходя из строя. Замена одного узла на другой не может быть осуществлена без негативных последствий для надежности, долговечности и комфорта автомобиля в целом.

Диагностика ДММ

Есть предрассудок, что автомобили с установленным ДММ хронически проблемные. Однако технологии производства ДММ Sachs настолько совершенны, что по заверениям технического специалиста ZF Вальдемара Шульца за всю историю выпуска брака продукции не встречалось вообще. Хотя рекламации на продукцию иногда и поступают, но, после проведения исследований специалисты ZF Aftermarket, приходят к выводу, что проблема не в маховике.

Но на самом деле современные двигатели и ДММ работают в жесткой спайке и взаимно влияют друг на друга, и очень чувствительны к исправной работе топливной аппаратуры и самому топливу. Все неисправности ДММ происходят вследствие нарастания вибраций в области двигателя при его неравномерной работе. Благодаря эффективному гашению резонансных колебаний современных маховиков ZMS нестабильная работа двигателя может быть совершенно незаметна. При этом основной «удар» от такой нагрузки принимает на себя именно ДММ и поэтому изнашивается преждевременно.

Причины, лежащие в корне неравномерной работы двигателя, делятся на механические и электрические проблемы. Отсутствие диагностики, игнорирование возможных проблем и как следствие – их незаметное развитие приводит к усугублению проблем. В связи с этим диагностика работы двигателя и топливной системы рекомендуется при каждой замене сцепления.

Механизмы современного маховика заключены внутри неразборного корпуса, поэтому необходимо знать косвенные признаки и проявления износа ДММ, по которым можно определить, может ли ДММ продолжать работу или уже выходит из строя. Если есть подозрение по части ДММ – не спешите снимать коробку. Sachs рекомендует вначале сделать все возможные поверхностные тесты.

Начать следует с обычной ознакомительной поездки. Если при разгоне двигателя на нейтральной передаче до максимальных оборотов и удержании их некоторое время не слышно шума или не проявляется вибрация, то проблема, скорее всего, кроется не в маховике.

Визуальная диагностика неисправностей ДММ

Следующим этапом диагностики неисправностей ДММ является визуальный осмотр при снятии. Проверка нужна для тех случаев, если вопрос о дальнейшем использовании ДММ не решен.

Одним из самых распространенных факторов негативного воздействия на ДММ является перегрев. Поверхность ДММ вследствие влияния повышенных температурных режимов имеет характерные следы побежалости. Наличие тепловых перегрузок можно определить по их наличию на фрикционной поверхности. От величины тепловой нагрузки зависит решение, может ли ДММ использоваться дальше или его следует заменить. Работа в условиях повышенной тепловой нагрузки влечет за собой разрушение сепараторов и пружин внутри маховика, при этом внешние проявления могут не выдавать внутренних неисправностей, и выдаются только цветом поверхности детали.

Проявления тепловых нагрузок делятся на 4 степени:

• Незначительную: фрикционная поверхность окрашена золотисто-желтым цветом, потускнения на внешней кромке отсутствуют. ДММ исправен и не требует замены;
• Среднюю: окрас на фрикционной поверхности синего цвета, что свидетельствует о кратковременном нагреве до 220 градусов Цельсия. Замена ДММ не требуется;
• Высокую: проявляется в виде потускнения по внешнему диаметру или в районе заклепок крепления, что свидетельствует о продолжительной работе в режиме перегрева (около 280 гр. Цельсия). ДММ требует замены;
• Чрезмерно высокую: окрас ДММ по бокам или с обратной стороны, а также возникновение трещин на поверхности свидетельствует о сильнейшем перегреве. ДММ однозначно подлежит замене.

У сепараторов, установленных в ДММ, существует определенный предел прочности. При его превышении сепараторы разрушаются. Это происходит при превышении максимального угла кручения, когда ДММ работает в предельно высоких или не предусмотренных конструкцией режимах. При этом работа маховика сопровождается сильным шумом. Такой же эффект возникает и при чип-тюнинге двигателя. При проектировании всей системы сцепления инженерами рассчитываются стандартные нагрузки, но никак не спортивные или экстремальные, которым подвергают автомобиль любители полихачить. Подобное губительно не только для ДММ, но и для классической компоновки сцепления с одномассовым маховиком.

При продолжительном воздействии повышенного температурного режима, из-за работы на постоянных высоких мощностях внутри ДММ выгорает смазка. При возникновении такой ситуации вспомогательная масса ДММ смещается от центрального положения и блокирует его. При этом снять маховик, не повредив его, нет никакой возможности. Для того чтобы снять ДММ в таком случае, нужно аккуратно срезать верхний слой покрытия с помощью болгарки и открутить расположенные под ним болты. Недопустимым является разблокирование ДММ с помощью сварки: ее использование может повредить остальные агрегаты и детали.

Распространенным явлением, требующим замены ДММ, является появление задиров на фрикционной поверхности маховика. Появление на поверхности темных пятен даже в большом количестве напротив замены не требует и позволяет дальше эксплуатировать маховик. Основанием для замены всегда является также обильно выступающая смазка, которая свидетельствует о потере герметичности корпуса.

Диагностика ДММ с помощью специального оборудования

Если способов увидеть состояние внутренностей ДММ не существует, так как он является неразборным, то диагностика его рабочих характеристик все же есть. С помощью специального оборудования можно проверить максимальный угол кручения, осевой и радиальный зазоры. У двух и трехступенчатого ДММ различается максимальный угол кручения от 60 до 75 градусов. Так как выяснить достоверно тип ДММ невозможно, градус угла промеряют до максимальных 60, но даже 30-40 градусов позволяет использовать маховик ZMS дальше.

Для того чтобы измерить необходимые параметры, необходимо найти специальное отверстие снизу ДММ, выставить позицию, сделать отметку и прокручивать влево-вправо. Прокручивание должно осуществляться плавно без каких-либо скачков, рывков, блокировок. В противном случае ДММ следует заменить. Радиальный и осевой зазоры измеряются в трех различных точках для точности показателей. При превышении допустимых значений даже в одной точке маховик ZMS подлежит замене. Для измерения необходимо приложить 100 Н к вспомогательной массе и потянуть ее. Осевой зазор должен быть не более 0,2 мм, радиальный не более 0,15 мм.

Псевдо-рекламационные случаи

Компания ZF Aftermarket получает большое количество рекламаций с нашего рынка, связанных с возникновением шумов при работе автомобиля после замены ДММ. Шумы могут возникать при старте, во время езды и во время глушения двигателя. Чаще всего проблемы возникают в автомобилях с дизельным двигателем объемом 1,9 и 2,0 литра. Это автомобили Audi А3, А3 Quattro, Skoda Octavia, Superb, Roomster, VW Caddy, Touran, Golf 5 и 6, Passat, Mercedes-Benz Sprinter и другие. Проблема касается только дизельных двигателей. Они работают жестче и нуждаются в более высоких оборотах на старте. Бензиновый двигатель работает эластичнее, поэтому у него такая проблема не возникает. Ситуация с шумами после замены ДММ является довольно распространенной. Что же их вызывает, и виноват ли в этом маховик?

Посторонние шумы при запуске двигателя

Когда приходит рекламационный лист с описанием проблемы «Шум во время старта», речь идет о характерном стуке при попытке завести автомобиль. Со старым маховиком шума не было, поэтому может показаться, что проблема кроется в новой запчасти. Но на самом деле это не так. шумы при старте двигателя могут быть вызваны неисправной работой стартера, недостаточным зарядом аккумулятора или плохим состоянием проводки автомобиля. Для запуска дизельного двигателя стартер должен раскрутить маховик как минимум до 300 оборотов в минуту.

Что происходит, если стартер не справляется со своей задачей? Он раскручивает первичную массу ДММ, пружины внутри маховика сжимаются и приводят в движение вторичную массу, соединенную с коленвалом. Двигатель начинает заводиться, но коленвал при этом проворачивает вторичную массу маховика значительно быстрее, чем стартеру удается крутить первичную массу. Вторичная масса обгоняет первичную, и маховик начинает тормозить двигатель, вместо его раскрутки. Возникает резонанс, вызывающий шумы при старте. Почему же таких проблем не было со старым маховиком? Возможно, из-за износа детали его сжатие требовало меньших усилий, или массы старого ДММ заклинило, и они работали как единое целое. Но такой маховик уже нельзя назвать двухмассовым.

Посторонние шумы при работающем двигателе

Основной причиной возникновения посторонних шумов в автомобиле со стороны двухмассового маховика при включенном двигателе является неправильная работа топливной системы. Чтобы убедиться в этом, необходимо проверить состояние двигателя и работу насосфорсунок. Большинство СТО располагает необходимым диагностическим оборудованием и может проводить регулировку холостого хода. Эта процедура позволяет определить состояние двигателя и топливной системы.

В идеально работающем двигателе показатели компенсации холостого хода нулевые и не изменяются в процессе работы двигателя. Если какой-то из цилиндров начинает притормаживать, электронный блок управления подает на соответствующую форсунку сигнал о необходимости увеличить количество подаваемого топлива для ускорения поршня.

Исправной и стабильно работающей системой считают ту, где показатели компенсации холостого хода находятся в рамках единицы (1 мг) и стабильны, то есть не меняются в процессе работы двигателя. Превышение 1 мг впрыскиваемого для компенсации холостого хода топлива в цилиндр указывает на проблемы с двигателем. Постоянные колебания значений корректировки компенсации холостого хода свидетельствует о неисправности в работе топливной системы.

Есть еще один способ проверить, является ли компенсация холостого хода причиной возникновения шумов в ДММ. Необходимо включить в автомобиле пятую передачу и начать движение. Система компенсации холостого хода работает приблизительно до 1500 оборотов двигателя. Если она неисправна, при ее отключении маховик резко сожмется и произойдет удар.

Но может быть и обратная ситуация. Если форсунки почищены, а корректировка холостого хода продолжает скакать, нужно убедиться, что в этом нет вины двухмассового маховика. Если в процессе монтажа детали были допущены ошибки или она действительно неисправна, ее работа может вызывать постоянную коррекцию компенсации холостого хода в блоке управления. Как бы там ни было, выявить причину возникновения шумов со стороны двухмассового маховика при включенном двигателе автомобиля невозможно без проверки работы топливной системы.

Тест с началом движения на пятой передаче

Корректировка холостого хода работает приблизительно до достижения двигателем 1500 об./мин. С превышением этой отметки блок управления двигателем не успевает обрабатывать данные с цилиндров и прекращает процесс корректировки. Цилиндры начинают работать не уравновешенно, а «как могут». И в этот момент начинаются жесткие удары. Может показаться, что происходит детонация топлива, но на самом деле это удары по маховику.

Равномерная и гладкая работа двигателя и ДММ срывается в сильные колебания в диапазоне от 1500 до примерно 1800 об./мин, когда неравномерную работу цилиндров компенсирует уже инерция автомобиля. Это тот самый момент, когда отключается система корректировки холостого хода. Система зафиксировала максимальный угол скручивания маховика – свыше 590 при максимально допустимом 560. ДММ в данном примере работает «на износ», а угол скручивания превышает все возможные допуски. Большинство автолюбителей предпочитает езду на довольно низких оборотах в диапазоне 1500-1800 об/мин. Это обороты при повседневной городской езде. С такими проблемами в топливной системе новый маховик очень быстро выйдет из строя.

График повторного теста, проведенного после чистки топливных форсунок на проблемном автомобиле, демонстрирует идеальную работу двигателя в режиме компенсации холостого хода и после ее отключения. Как результат – ДММ работает гладко, без рывков, а его максимальный угол скручивания система фиксирует на отметке 540. Этот показатель полностью вписывается в рамки предписанных значений.

Шумы при выключении двигателя

Возникновение постороннего шума в ДММ в момент выключения двигателя является довольно распространенной проблемой. Для прекращения работы дизельного двигателя ему нужно перекрыть доступ воздуха в цилиндры. Эту задачу выполняет специальная заслонка, вакуумная или электронная. Если она работает неправильно и не перекрывает (либо перекрывает недостаточно быстро) доступ воздуха в цилиндры, то двигатель продолжает некоторое время работать после выключения зажигания, неравномерно вращая маховик и вызывая тем самым шумы.

Еще одной причиной недостаточно быстрого перекрытия доступа воздуха в цилиндры может служить загрязнение системы EGR. В ней всегда есть налет от масла продуктов сгорания топлива. Сильное загрязнение может мешать корректной работе воздушной заслонки. Неисправности такого рода больше характерны для старых автомобилей с большим пробегом. Обычно проверка работы воздушной заслонки и очистка EGR позволяет выявить источник проблемы и устранить шумы, возникающие при выключении двигателя.

Следует понимать, что низкие обороты сами по себе не способны повредить двухмассовый маховик. Максимальная нагрузка на его детали приходится именно в момент передачи крутящего момента на очень низких оборотах, когда происходит детонация топливной смеси. Поэтому неисправность воздушной заслонки может вывести ДММ из строя, что является поводом не затягивать с решением проблемы.

Подытоживая, стоит сказать, что знаниями в области диагностики ДММ развеиваются все мифы относительно «проблемности» данного узла. Конечно, его ресурс меньше, чем стандартного одномассового маховика. Но это плата за комфорт, и высокую мощность при низком расходе топлива. Отказом от замены, либо заменой на одномассовый маховик, никакая экономия уже не может быть достигнута, поскольку они приведут лишь к более дорогостоящим ремонтам. И вносить эту плату при замене сцепления автовладелец по умолчанию согласился, когда покупал машину. А задача СТО заключается в грамотном взимании с водителей этого своеобразного «налога на роскошь».

Иногда вибрация/шум при старте происходит из-за дефектов деталей, приводящихся в движение при запуске:

• Стартер: проблемы в работе, нестабильное напряжение в бортовой сети, выработанный ресурс агрегата либо он был восстановлен;
• Ролик натяжителя ремня ГРМ или поликлинового ремня;
• Подшипник водяного насоса.

Об износе именно ДММ однозначно говорят:

• Вибрация при запуске двигателя (вплоть до легкого удара в районе рычага КПП);
• Мягкий металлический стук на холостом ходу;
• Затруднения при запуске двигателя, сопровождаемые вибрацией или непривычным легким стуком;
• Вибрация при разгоне, особенно на второй-третьей передачах;
• Легкий толчок от замыкания диска сцепления при включении повышенной передачи после разгона;
• Вибрация при выключении двигателя (часто с легким стуком).

Данные проявления являются результатом воздействия причин из области механики или электрики. После их диагностики следующим шагом можно подключать профильных специалистов для сужения круга причин износа маховика.

Эксплуатация автомобиля с сильно загрязненной воздушной заслонкой может привести к выходу из строя двухмассового маховика. Даже если уровень загрязнения заслонки незначителен, удаление налета может оказать благотворное влияние на качество ее работы и устранить проблему с ДММ при выключении двигателя.

Механические проблемы, приводящие к износу ДММ:

• Дефект опоры двигателя;
• Расстроенные моменты впрыска;
• Негерметичность системы топлива (очень редкая неисправность);
• Механический износ инжекторов или закоксованность форсунок.

Причины из области электрики

• Проблемы с системой впрыска;
• Синхронизирующий угол элементов насоса-форсунки;
• Проверка впрыскиваемого объема топлива;
• Проверка времени впрыска;
• Демонтаж и проверка форсунок;
• Каблирование;
• Дефект форсунки;
• Дефект блока управления;
• Чип-тюнинг;
• Проблемы с питанием в сети.
• Проблемы со стартером.

Компенсация холостого хода

Корректировка или компенсация холостого хода – это попытка блока управления сбалансировать работу двигателя, чтобы при воспламенении в них топливной смеси на коленчатый вал передавалось одинаковое усилие. В 4-цилиндровых дизельных двигателях Volkswagen корректировка холостого хода происходит по третьему цилиндру, работу которого система принимает за близкую к идеальной. На первом цилиндре для нормализации работы двигателя стандартное количество топлива на холостом ходу система уменьшает, а на втором и четвертом – увеличивает.

По предписаниям Volkswagen допустимый размер компенсации может достигать 1,8 мг. Это значение отображает максимальную разницу между уменьшением количества впрыскиваемого топлива в одном цилиндре и его увеличением в другом. На иллюстрации видно, что в первом цилиндре система уменьшает количество подаваемого топлива на 1,04 мг, а в четвертом увеличивает на 0,75 мг. В сумме эти значения дают 1,79 мг, что фактически является пороговым значением критической величины компенсации холостого хода и свидетельствует о необходимости чистки форсунок.

На диагностическом оборудовании с другим программным интерфейсом коррекция холостого хода может отображаться иначе. К примеру, Bosch KTS выводит в «красную зону» значения компенсации, превышающие 1 мл. Таким образом отпадает необходимость высчитывать разницу между значением компенсации в цилиндрах. Программа сразу показывает, где находится проблема, упрощая работу механикам.
Источник: http://info-parts.com.ua/

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

Казалось бы, классический маховик, представляющий собой круглую болванку с зубчатым венцом на внешней части, закрепленный на заднем конце коленчатого вала, вполне исправно выполнял свою функцию. Вернее, функции. Во-первых, через шестерню стартера, входящую в зацепление с зубчатым венцом маховика, он проворачивает коленчатый вал при запуске двигателя. Во-вторых, обладая большим весом, а значит, и высоким моментом инерции, маховик помогает поршням двигателя продолжить движение из так называемых мертвых точек. И, таким образом, нивелирует неравномерность вращения коленчатого вала. На плоскости маховика также монтируется ведущий диск сцепления. Вроде бы и двигатель запустил, и комфорта добавил… Чего же еще от него требовать? На самом деле экологические требования, предъявляемые сегодня к транспортным средствам, потребовали компромисса. Мощность нынешних двигателей постоянно увеличивается, но при этом, исходя из тех самых требований, работать они должны в режиме обедненной смеси. Возникающая в этом случае неравномерная работа четырехтактного двигателя ведет к тому, что в трансмиссию «транслируются» высокочастотные крутильные колебания. В случае с обычным маховиком и классическим механизмом сцепления гасить эти колебания предстояло демпферам ведомого диска. Но для двигателей с высоким крутящим моментом, «зажатых» жесткими экологическими требованиями, такого гасителя крутильных колебаний оказалось недостаточно. А значит, в конструкции трансмиссии потребовался дополнительный демпфер, самое удобное место для которого нашлось в конструкции маховика. Первые двухмассовые маховики появились в середине 1990‑х на дизельных моторах, а сейчас ими оснащаются большинство двигателей. Причем с двухмассовыми маховиками охотно «сотрудничают» все типы коробок передач: и «механика», и АКП, и вариаторы.

Модульная конструкция ZF, включающая двухмассовый маховик и узел сцепления.

КАК ОН УСТРОЕН

Двухмассовый маховик состоит из двух корпусов. Первый — тот самый классический маховик с зубчатым венцом, закрепленный на коленчатом валу. Второй корпус, опирающийся на подшипник скольжения, соединен с механизмом сцепления, если в трансмиссии механическая КП, или с гидротрансформатором, если автомобиль оснащен АКП. Внутри корпусов, допускающих свободное относительно друг друга смещение, расположены пакеты пружин, разделенные пластмасовыми сепараторами, а пространство между корпусами заполнено консистентной смазкой. Каждый пакет может содержать до трех пружин разной жесткости, а сепараторы, во-первых, не позволяют пакетам пружин при работе блокироваться, сцепляясь друг с другом, во-вторых, служат своеобразными направляющими, позволяющими пружинам свободно перемещаться в рабочем режиме по окружности внутри маховика.

В отличие от классического «незыблемого» маховика, современная двухмассовая конструкция продолжает совершенствоваться. К примеру, в арсенале продукции Sachs есть двухконтурные пружинные модули — в этом случае блоки пружин расположены не только по внутреннему радиусу, но находятся и в средней части системы, что повышает уровень демпфирования.

A — корпус маховика, закрепленный на коленчатом валу. B — корпус маховика, соединенный с механизмом сцепления или, при наличии АКП, с гидротрансформатором. С — пакет жестких пружин. D — пакет мягких пружин. E — планетарная шестерня. F — сепаратор, разделяющий пакеты пружин.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Начнем с запуска двигателя, режима, вызывающего наибольшие нагрузки, так как трансмиссия в этот момент находится в состоянии покоя. Шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом корпуса, закрепленного на коленчатом валу, но крутящий момент к механизму сцепления передается только после того, как сработает связующее звено двух корпусов — демпфирующий пружинный блок. Пакеты пружин работают ступенчато: сначала сжимаются пружины с витками меньшего диаметра, а при недостаточном демпфировании в работу включаются жесткие пружины. И только после того, как пакеты пружин погасили резонансные колебания, крутящий момент от двигателя передается на коробку передач. Подобным образом двухмассовый маховик работает и при выключении двигателя. Начало движения также не обещает двухмассовому маховику легкой жизни — до перехода на прямую передачу крутильные колебания, передающиеся от двигателя, будут только возрастать. При этом двухмассовый маховик частично нивелирует ошибки водителя, связанные с несвоевременным переключением передач (если автомобиль снабжен МКП), обеспечивая достаточно комфортную, без существенных рывков работу трансмиссии. Понятно, что чем больше свободы обеспечивает двум корпусам, перемещающимся относительно друг друга, пружинный модуль, тем выше эффективность работы двухмассового маховика. Если конструкция с обычным маховиком позволяла демпферным пружинам ведомого диска сцепления гасить колебания не более чем на 15°, то первые двухмассовые маховики позволили увеличить этот диапазон до 25°. А последние разработки ZF обеспечивают перемещение второго корпуса относительно первого на 75° от центрального положения.

ШУМИТ? ПОМЕНЯЕМ!

Замена двухмассового маховика штука недешевая, так как помимо стоимости самой детали требуется демонтаж и маховика, и узла сцепления. И спешить с этой операцией не следует. Для начала нужно определить причину возможной неисправности, одним из симптомов которой может стать нехарактерный шум при пуске двигателя, не пропадающий и при движении. Разрушающее влияние на двухмассовый маховик может оказать целый «букет» причин. Во-первых, это проблемы, возникающие при запуске двигателя, когда стартеру приходится длительное время безрезультатно вращать маховик. В этом случае есть смысл обратить внимание на исправность электрической составляющей: аккумуляторную батарею (с обязательной проверкой чистоты клемм), стартер и т. п. Вторая причина, негативно влияющая на работоспособность маховика, — это состояние самого двигателя. Неритмичная работа форсунок, сбои в блоке управления двигателем — все это вызывает повышенные вибрации, негативно сказывающиеся на состоянии маховика. Буксировка тяжелого прицепа на большие расстояния, преодоление препятствий, связанное с пробуксовкой колес, все, что связано с разнопеременными нагрузками, «здоровья» двухмассовому маховику не добавляет. Отдельная история — это чип-тюнинг. Добавив мотору пару-тройку десятков лошадиных сил и повысив максимальный крутящий момент, мы однозначно снижаем ресурс маховика. Из всего вышесказанного может сложиться мнение, что двухмассовый маховик — штука весьма ненадежная. Отнюдь нет, но бережного отношения к себе требует. Кроме того, инженеры компании ZF выводят на рынок все новые и новые разработки, адаптируя это компонент с учетом новых решений в конструкции автомобиля. Например, это двухмассовый маховик со своеобразным динамическим тормозом для автомобилей с режимом Stop & Go. При выключении двигателя корпуса маховика фиксируют свое положение относительно друг друга, а при пуске двигателя продолжают движение из этого положения. И о ресурсе. Двухмассовому маховику вполне по силам отработать и более 150 тысяч км. Это, как правило, больше, чем интервал для замены сцепления. Но специалисты ZF рекомендуют менять маховик одновременно со сцеплением, что в последующем избавит от еще одной операции по демонтажу. Кроме того, уже сегодня концерн ZF для ряда автомобилей предлагает модульную конструкцию, включающую двухмассовый маховик и узел сцепления.