Восстановление ремонт двухмассового маховика

Устройство, принцип работы и ремонт двухмассового маховика

Основная функция маховика – передача через сцепление крутящего момента от коленчатого вала к трансмиссии. Также на его торцевую часть устанавливается зубчатый венец, за который стартер вращает КВ в момент запуска. Но не менее важен эффект сглаживания неравномерности вращения коленчатого вала, с которым лучше всего справляется двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Давайте рассмотрим его устройство, принцип работы, неисправности и методы их диагностирования.

Отличие одномассового маховика от двухмассового

Простейший маховик представляет собой чугунный диск с фрикционной площадкой для подвода ведомого диска сцепления, ступицей для крепления к фланцу коленвала и отверстиями для прикручивания корзины. На торец напрессовывается стальной зубчатый венец, с которым в момент пуска зацепляется шестерня бендикса стартера. Для лучшего сглаживания неравномерности вращения и снижения ударных нагрузок при подводе нажимного диска, в нем устанавливаются демпфирующие пружины.

Конструкция двухмассового маховика сложнее и включает в себя следующие элементы:

1. ступица для крепления к задней части КВ;
2. радиальный подшипник. Обеспечивает взаимное вращение первичного и вторичного дисков;
3. ведущий диск (первичный), который соединен с коленвалом;
4. дуговая пружина;
5. фланец. Именно через фланец крутящий момент передается от ведущего на ведомый диск;
6. зубчатый венец (приварен либо напрессован методом горячей посадки);
7. ведомый диск (вторичный). Соединен с первичным валом КПП;
8. вентиляционные отверстия для рассеивания тепла;
9. мембрана. Герметизирует полость с консистентной смазкой.
10. кольцевая камера, заполненная смазывающим материалом. Смазка необходима для снижения трения между дуговыми пружинами и направляющими.

Природа пульсаций крутящего момента

Чем меньшее количество цилиндров, тем большей массы должен быть маховик. Связанно это с соотношением общего времени рабочего хода поршней к остальным тактам работы двигателя. Коленвал ускоряется только в момент рабочего хода поршня. Накопленная за это время кинетическая энергия маховика позволяет нивелировать замедление коленчатого вала при подходе поршня к Н.М.Т. после такта рабочего хода. Именно сглаживанием пульсаций крутящего момента достигается равномерная работа двигателя на низких оборотах. С увеличением количества цилиндров или повышением оборотов в единицу времени процентное соотношение эффективного ускорения коленвала к другим тактам увеличивается.

На низких и средних оборотах ДВС описанная неравномерность вращения коленчатого вала резонансными колебаниями отражается на узлах трансмиссии. На авто с МКПП крутильные колебания приводят к соударению контактных пар шестерен первичного, промежуточного и вторичного валов. Поэтому в движении на кузов передается низкочастотный звон, гул.

На втором графике видно, что коробка передач испытывает куда меньшие резонансные колебания. Помимо увеличения ресурса деталей трансмиссии, Dual Mass Flywheel повышает плавность хода и снижает шумовую нагрузку.

Как это работает?

Первичный и вторичный диски представляют собой две расцепленные массы. Они соединяются с помощью пружинно-демпфирующего механизма, закрепленного на подшипнике скольжения или шарикоподшипнике. Крутящий момент передается с помощью соединенного с ведомым диском фланца. Его выступы упираются в площадки торцов дуговых пружин.

Благодаря свободной посадке на подшипнике, диски могут вращаться относительно друг друга. Угол поворота ограничивается ходом пружины. Именно благодаря этому на ведомом диске гасятся крутильные колебания. При такой конструкции нажимной диск сцепления МКПП не требует установки демпфирующих пружин.

Усовершенствование конструкции

При возрастании крутящего момента двигателя для эффективного гашений крутильных колебаний необходимо утолщать либо увеличивать количество витков дуговых пружин. Но в случае неизменной величины установочного пространства ужесточение пружин снизит эффективность гашения колебаний на низких оборотах. Поэтому конструкторы прибегли к установке внутренних демпферов. Вмонтированные во фланце жесткие пружины работают только в зоне средних и высоких оборотах. В конструкции сохраняются мягкие дуговые пружины, которые сглаживают пульсации крутящего момента на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

Последним усовершенствованием, получившим массовое распространение, стало включение в конструкцию маятникового гасителя колебаний. Как и в обычном Dual Mass Flywheel, в конструкции имеется первичная вращающаяся масса (связана с коленвалом) и вторичная (связана с трансмиссией). Но помимо витых дугообразных пружин, со стороны вторичной массы устанавливаются подвижные пластины – грузы центробежного маятника. Его принцип работы заключается в создании противофазных колебаний, которые на низких оборотах должны накладываться на инерционные колебания двигателя. Таким образом, происходит взаимное гашение колебаний и выравнивание скорости вращения коленчатого вала.

В режиме низких оборотов из-за естественных вращательных пульсаций грузы маятника раскачиваются. С повышением оборотов увеличивается центробежная сила, действующая на грузы. Под ее действием амплитуда раскачиваний уменьшается, а грузы замирают в наиболее отдаленной от оси вращения точке. В зависимости от производителя и модели маховика, в конструкцию включат 4-6 плавающих грузов.

Почему не стоит менять DMF на одномассовый?

Главный катализатор массового внедрения двухмассовых маховиков – современное стремление к даунсайзингу (та же мощность при меньшем объеме) и даунспидингу (больше крутящего момента на меньших оборотах двигателя). Справедливо заметить, что в прошлом было достаточно как дизельных ДВС с большим крутящим моментом, так и мощных бензиновых моторов; и все они прекрасно ездили с одномассовыми маховиками. Но те дизели проектировались с огромным запасом прочности, а атмосферные бензиновые ДВС оживали только на высоких оборотах.

Увеличение до 3 тыс. Атм. давления впрыска в системах Common Rail, внедрение непосредственного послойного впрыска на бензиновые моторы, впускные коллекторы переменной длины, турбины с изменяемой геометрией и прочие эффективные разработки повысили мощностные характеристики двигателей. Но возможность с самых низов получить от сгорания ТПВС большое количество энергии привела к колоссальным нагрузкам на КВ и трансмиссию.

Но чтобы двигатель мог потреблять меньше топлива, двигаясь на как можно более низких оборотах, необходимо эффективно гасить неравномерность вращения коленвала. Главная причина появления двухмассового маховика не комфорт водителя, а продление ресурса коленчатого вала и коробки передач в условиях жестких экологических норм.

Внимание! Не рекомендуем менять демпферный маховик на одномассовый, если производитель не регламентирует допустимость такой замены.

Возможные неприятные последствия:

• треснувший коленчатый вал. Будьте уверены, что в таком случае сэкономленных на замене маховика денег не хватит на покупку нового КВ, вкладышей, прокладок и оплату работы мастеров;
• ускоренный износ синхронизаторов, шестерен КПП;
• ухудшение плавности переключения передач, подергивания при старте.

Возможные неисправности и симптомы их проявления

• Разрушение демпфирующих пружин, чрезмерные люфты между подвижными элементами. Симптомы: посторонние шумы, скрежет со стороны маховика, характерное бряканье при запуске и остановке двигателя. Вибрации, потряхивание на холостом ходу, в режиме низких и средних оборотов. В начальной стадии износа указанные симптомы проявляются только после холодного пуска. Характерно, что при выжиме педали сцепления работа мотора нормализуется. На малообъемных моторах изношенный DMF может стать причиной загорания лампочки Check Engine по причине многочисленных пропусков зажигания.
• Износ шарикоподшипников. В случае работы подшипника скольжения на сухую металл корпуса возле посадочного места синеет.
• Протечка смазки. Можно определить по следам смазывающего материала на стыке колокола КПП и блока двигателя. Из-за трения на сухую в скором времени вы услышите скрежет и громыхание со стороны маховика.
• Износ шлицев ведомого диска и первичного вала КПП. Симптомом такой поломки будут щелчки и едва ощутимые удары при переключении передач.
• Перегрев рабочей плоскости ведомого диска. Происходит при длительном проскальзывании ведомого диска сцепления. Можно определить по сине-фиолетовому оттенку и трещинах фрикционной поверхности.
• Глубокие проточки на рабочей плоскости ведомого диска. Появляются от заклепок чрезмерно изношенного ведомого диска сцепления. Неисправность проявляется несоответствием роста оборотов двигателя и динамике разгона автомобиля. Двухмассовый маховик придется заменить.
• Износ зубчатого венца стартера. Причина в неисправном либо неподходящем стартере.

Как правильно проверить?

Чтобы проделанная работа по снятию навесного оборудования и КПП не оказалась напрасной, в первую очередь проверьте систему питания, зажигания, навесное оборудование. Вполне вероятно, что причина неравномерной работы и посторонних шумов именно в них. Если основное подозрение упало на двухмассовый маховик, проверьте следующие характеристики:

• усилие свободного хода ведомого диска относительно ведущего. Маховик для теста откручивать от двигателя необязательно. Руками проверните ведомый диск. Если он проворачивается только в одну сторону, или необходимое для поворота усилие отличается, неисправна дуговая пружина. Некоторые мастера замеряют усилие динамометрическим ключом. Чтобы применить полученные данные, их необходимо сравнить с характеристиками нового либо исправного демпферного маховика. Невозможность провернуть диск говорит о разрушении демпфирующего механизма, заклинивании подшипника;
• угол взаимного проворота. Luk, Sachs – основные производители оригинальных комплектующих для многих марок автомобилей. Их технические специалисты регламентируют проверку по количеству зубьев венца стартера. Для измерения зафиксируйте маховик от проворачивания. Руками поверните ведомый диск до упора влево, сделайте пометку на вторичном диске и венце стартера. Затем поверните его в противоположную сторону и сделайте отметку на венце напротив уже имеющейся на диске. На исправном узле производства Luk должно быть не больше 7 зубцов, на маховиках Sachs не более 3. Рекомендуем уточнять этот параметр для каждой модели DMF;

• радиальный и продольный люфт. Небольшой люфт в обеих плоскостях – вполне нормален для исправного демпферного маховика.

Обязательно осмотрите корпус, уплотнительную мембрану и фрикционную поверхность на предмет описанных выше признаков перегрева и критичного износа.

Ремонт или реставрация?

Заводом-изготовителем не предполагается разборка и восстановление демпферных маховиков, поэтому части корпуса соединены заклепками. Соответственно, запчастей и деталей с ремонтными размерами для такого узла в общественном доступе нет. Но ввиду немалой стоимости оригинальных демпферов, услуга по восстановлению становится все популярней. Многие остаются довольны, но и тех, кто спустя пару десятков тысяч пробега повторно сталкивается с симптомами неисправности, также хватает.

Однозначный ответ на вопрос – реставрировать или менять, пока что дать сложно. Перед обращением в профильные мастерские, найдите реальных клиентов, которые после восстановления проехали как минимум 20-30 тыс. км. Если вы склоняетесь к замене, устанавливайте только узлы, которые поставляются производителем на конвейеры. Luk и Sachs – крупнейшие поставщики демпферных маховиков для Skoda, Volkswagen, Ford, BMW и многих других марок.

Внимание! При первых симптомах неисправного маховика его необходимо заменить. Если игнорировать признаки поломки, изношенный маховик быстро убьет сцепление, разобьет шлицы первичного вала и может стать причиной поломки коробки передач.

Что сокращает срок службы маховика?

Езда в натяг на низких оборотах – наиболее вредоносный для демпферного маховика режим работы. На авто с АКПП о балансе между сохранностью узлов и экономией топлива заботится ЭБУ коробки передач. На авто с МКПП вся ответственность лежит на водителе. Поэтому рекомендуем держать низкие обороты только для поддержания постоянной скорости. При обгоне либо подъемах обязательно переключайтесь на пониженную ступень. Из-за обилия крутящего момента, который доступен с самих низких оборотов, на современном авто вы можете даже не почувствовать возросшую нагрузку. Но детали КШМ и DMF при разгоне в натяг переживают сильнейшие нагрузки.

Не прибавят маховику ресурса и резкие старты с места, постоянное бросание педали сцепления и значительная форсировка двигателя. Износ подушек крепления КПП, двигателя, неисправность в системе зажигания или питания, при которой двигатель работает неровно, также значительно уменьшают срок службы демпферного маховика.

Источник

Двухмассовый маховик: особенности строения и ремонта

Информация и важные данные о двухмассовом маховике: назначение и функции, распространенные неисправности, проверка и восстановление. Видео про двухмассовый маховик.

При работе двигателей внутреннего сгорания на валу образуется неравномерный крутящий момент. Даже при выборе таких прогрессивных схем, как V6, V8 и V12 интенсивность оборотов коленчатого вала не является стабильной. Ко всему этому добавляются скачки от ГРМ и вспомогательных узлов в силовой установке.

Для исключения негативного воздействия и минимизации колебаний автопроизводители разработали специальный механизм – двухмассовый маховик. Предлагаем ознакомиться с особенностями строения такой детали и методами устранения неисправностей.

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.

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.

Назначение и функции двухмассового маховика

DMF – это полноценный амортизатор вращательных вибраций, который является альтернативой для комплекта амортизирующих пружин, присутствующих в диске сцепления.

Раньше в автомобилях применялись одномассовые маховики, представляющие собой литой диск без подвижных элементов. Такие детали меньше подвергались износу, но по мере роста мощности двигателей они перестали справляться со своими задачами и были заменены более прогрессивным решением.

Двухмассовый маховик состоит из следующих деталей:

• главный корпус;
• вспомогательный корпус;
• пакет мягких пружин;
• пакет жестких пружин;
• планетарная шестерня;
• радиальный подшипник;
• осевой подшипник;
• колесо с внутренними зубьями;
• отверстие для штопорного штифта;
• кожух отверстия для нагнетания смазки;
• разделительный ползун пакетов пружин.

Механизм предназначается для сглаживания работы трансмиссии при агрессивной эксплуатации. В автомобилях с классическим одномассовым маховиком ускорение на высокой передаче сопровождается значительными вибрациями, а последующее ускорение без включения низшей передачи становится невозможным.

В современных транспортных средствах с ДМФ эти проявления практически отсутствуют, хотя двигатель входит в «резонанс». Это объясняется наличием мощных пружин, подавляющих значительную часть вибраций и шума.

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.

Восстановление двухмассовых маховиков

Если есть все признаки того, что маховик вышел из строя, то единственным выходом станет замена детали. Но при отсутствии финансов и желания покупать новый узел можно провести работы по восстановлению работоспособности. В таком случае расходы будут сокращены до 10 тыс. руб.

При этом важно учитывать, что эксперты и автовладельцы отзываются о регенерации двухмассовых маховиков по-разному. Ведущие производители таких узлов не предусматривают возможность восстановления, поэтому найти запчасти в свободной продаже проблематично.

Если при использовании машины с двухмассовым маховиком были определены существенные вибрации или дребезжания, особенно на холостом ходу, необходимо как можно быстрее обратиться за помощью в сервисный центр. Скорее всего, проблемы вызваны вышедшим из строя DMF. Если продолжить эксплуатацию автомобиля с такой поломкой, маховик станет непригодным для восстановления.

Кроме того, срок эксплуатации механизма зависит и от манеры вождения. Эксперты выделяют несколько типов езды:

1. Эконом-режим с частыми переключениями передач представляют угрозу для маховика. По-особому негативно на состояние детали влияют ускорения с низких передач.
2. Спортивная манера. Резкий форсаж сопровождается значительными рывками, способствующими перегрузке пружинной системы.
3. Частая буксировка, перевозка тяжелых грузов и т.д. Подобная манера езды опасна не только для демпфирующего механизма, но и для трансмиссии.
4. Городская эксплуатация. Становится большим испытанием для 2-массового маховика.

Частые старты и ускорения негативно сказываются на эксплуатационном ресурсе механизма.

Среди дополнительных негативных факторов, вызывающих быстрый износ маховика выделяют чип-тюнинг. Деталь сконструирована с учетом предполагаемых нагрузок, поэтому отклонение от допустимых норм провоцирует ее повреждение.

Еще к одной причине вибраций и повреждения маховика относят техническое состояние транспортного средства. Так, если двигатель функционирует некорректно, например, из-за неправильного функционирования системы впрыска, вибрации становятся максимально сильными. Продолжительная эксплуатация с вышедшим из строя мотором уменьшает эксплуатационный срок ДМФ.

Популярные неисправности двухмассового маховика

Существует несколько проблем с маховиком, которые возникают наиболее часто. В их числе:

1. Изнашивание зубчатого венца. О наличии сколов или истирании нескольких зубцов можно понять по характерным стукам при запуске стартера. Проблема устраняется путем монтажа новой детали.
2. Биение. Если при незначительных оборотах присутствуют вибрационные колебания, скорее всего, произошло повреждение механизма сцепления, или при проведении планового ремонта диск был установлен неправильно. Дефект можно устранить центровкой детали вместе со сцеплением. Если к неисправностям привел не износ, потребуется заменить узел.
3. Повреждение прилегающей поверхности. Задиры появляются из-за неисправной работы механизма сцепления. Если износ не критичен, устранить вибрации, шум и пробусковывание, вызванные ведомым диском, можно с помощью регулировки детали. В других случаях потребуется замена.
4. Дефекты на прилегающей поверхности под коленвалом. При усердной и интенсивной эксплуатации транспортного средства такие ошибки неминуемы.

Ситуация с частичным износом DMF опасна тем, что автомобиль продолжает ездить, но его эксплуатация сопровождается шумом, вибрациями и другими ошибками. Со временем ресурс комплектующих подходит к концу, что провоцирует либо незначительную поломку в системе трансмиссии, либо выход из строя двигателя. Кроме того, проблема приводит к ограниченной передаче мощности и нехватке тяги.

Опытные владельцы автомобилей самостоятельно распознают неисправности двухмассовых маховиков. Среди них: потеря смазки, стуки на холостом ходу или при непрогретом двигателе, странное звучание силовой установки при нейтральной передаче, вибрации и т.д.

Заменить деталь можно самостоятельно, выполнив несколько подготовительных действий:

• снять карданный вал;
• отключить стартер, обесточив его с помощью демонтажа электрической проводки с реле;
• при необходимости снять коробку передач;
• выполнить демонтаж сцепления;
• изъять маховик с ведомым диском.

Заменить двухмассовый маховик своими руками несложно. Главное – получить базовые теоретические данные, подготовить инструменты и расходные материалы. При отсутствии опыта лучше сразу обратиться за помощью в специализированный сервисный центр. Эксперты проведут глобальную диагностику и дефектовку, устранив все ошибки. После этого будет проведена отшлифовка, чистка и смазывание маховика.

Цена двухмассового маховика

После появления в продаже двухмассовых маховиков стоимость услуг по ремонту сцепления сравнялась с восстановлением автоматической коробки передач. Отремонтировать маховик практически невозможно, поэтому приходится покупать новую деталь и устанавливать ее на место вышедшего из строя механизма.

Средняя цена нового двухмассового маховика составляет 15 тыс. руб., но может достигать 50 тыс. руб. в зависимости от особенностей транспортного средства.

Ведущие производители автомобилей предлагают готовые комплекты, в которые входят механизм сцепления и корзина с классическим одномассовым маховиком. Выбор таких комплектующих позволяет сэкономить до 20-30%.

Заключение

Многие автовладельцы относятся к двухмассовым маховикам как к ненужной и плохой детали, пытаясь изъять ее при первой возможности. Но после монтажа комплекта с простым маховиком они понимают, насколько DMF повышает комфорт эксплуатации транспортного средства. Поэтому эксперты рекомендуют ответственно подходить к уходу за механизмом и своевременно устранять возникшие неисправности.

Видео про двухмассовый маховик:

Информация и важные данные о двухмассовом маховике: назначение и функции, распространенные неисправности, проверка и восстановление. Видео про двухмассовый маховик.

Источник