Что такое венец на машине
Маховик двигателя: назначение, принцип работы и разновидности
В силу конструкционных особенностей поршни ДВС машины во время работы имеют несколько мертвых точек. Выводит их из этого положения именно массивная деталь – маховик двигателя, набирающий инерцию во время вращения, позволяющую преодолеть мертвую точку в верхней и нижней амплитуде.
Назначение маховика
Необходим маховик двигателя для набора инерции вращения коленчатого вала, которая позволяет поршням преодолеть мертвые точки. Кроме того, эта деталь двигателя внутреннего сгорания передает крутящий момент на стартер и коробку передач. Снижается неравномерность вращения кривошипно-шатунного механизма.
Другими словами – маховик условно является маятником, вращающимся в одну сторону. Без него невозможен запуск ДВС, снизится ресурс практически всех систем мотора.
К каким системам относится?
Несмотря на то, что крепится деталь на коленчатый вал ДВС, относится маховик сразу к нескольким системам двигателя:
Крупные размеры маховика позволяют при начальном вращении набрать этой детали инерцию. Поскольку она жестко связана с коленвалом, поршни в нижней/верхней точке не задерживаются, а увлекаются дальше по ходу вращения для нового цикла сжатия/воспламенения топлива.
Из-за наличия мертвых точек вал вращается неравномерно, вначале набирает угловую скорость, затем теряет ее. Поэтому диаметр маховика подбирается для каждого мотора индивидуально, чтобы сгладить значения этих угловых скоростей в разные отрезки времени. Основными проблемами при этом становятся:
Поэтому подшипники усиливаются, чтобы вращаться в экстремальных эксплуатационных условиях весь заявленный ресурс.
Местоположение внутри ДВС
Находится эта деталь всегда у коренного подшипника коленчатого вала, являющегося самым мощным в моторе. Более подробно увидеть местоположение внутри ДВС позволяет чертеж маховика сборочный. К фланцу коленвала он крепится ступицей, обратная сторона приходит в зацепление с главным диском сцепления. Зубчатый венец на наружном диаметре маховика предназначен для зацепления с бендиксом стартера в момент запуска ДВС.
Поскольку во всех указанных приводах используются зубчатые передачи, метка на маховике показывает его нормальное положение относительно вала и ведущего диска сцепления. Чтобы деталь, в свою очередь, не создавала вибраций на коленвал ДВС, производится балансировка маховика на стенде.
Конструкция маховика
Изначально детали изготавливалась из чугуна цельной, в настоящее время кроме классических модификаций существуют дополнительные виды маховиков демпферный и облегченный. Автомобиль комплектуется этим узлом на заводе, но в некоторых случаях владелец может произвести тюнинг ДВС, заменив его другой модификацией.
Классический сплошной
Традиционный полнотелый маховик отливается в виде диска из серого чугуна. Этот конструкционный материал не пригоден для изготовления зубчатой передачи, зато резко снижает себестоимость детали и повышает эксплуатационный ресурс.
Затем на наружный диаметр заготовки напрессовывают обод маховика с зубьями для периодического зацепления в момент запуска ДВС с бендиксом стартера. Диаметр готового изделия обычно составляет 40 см, число зубьев зависит от конкретной схемы передачи авто.
С одной стороны поверхность маховика имеет вид фланца для присоединения к аналогичным посадочным отверстиям главного диска сцепления. Для защиты от механических повреждений используется кожух маховика, крепящийся болтами к блоку цилиндров.
При регулярном подключении/отключении стартера возможна поломка зубьев. Поэтому обод (венец) считается расходным элементом детали, продается отдельно. Корпус (тело) ремонту обычно не подлежит, заменяется целиком после выработки ресурса.
В современных машинах воспламенением в камерах сгорания заведует датчик ДПКВ или ВМТ. Он отсчитывает проходящие мимо его зубцы наружного венца маховика, определяя положение коленвала в каждый момент времени. Сигнал подается в бортовой компьютер, по положению вала вычисляется, какой цилиндр в это время сжимает топливную смесь, подается искра для воспламенения.
Облегченный
При решении основной задачи при комплектации коленвала маховиком – вывод из мертвых точек поршней ДВС, автоматически возникает другая проблема:
Поэтому для улучшения указанных характеристик мотора вес детали снижают на несколько килограммов, изготавливая прорези ближе к центру. Динамика улучшается максимум на 5 – 7%, однако на низких оборотах возникают следующие минусы:
Для облегченных деталей из алюминиевого сплава или с прорезями в теле используется стандартный кожух маховика, которым укомплектована машина на заводе.
Двухмассовый
Проблему компенсации вращательных колебаний решает демпферный маховик, конструкция которого схожа с обгонной муфтой генератора. В отличие от бензинового двигателя дизельный мотор по умолчанию низкооборотный. Динамика машины достигается за счет передаточного числа трансмиссии. Кинематическая схема привода здесь сложнее, детали прочнее, а узлы крепче.
Двухмассовый маховик ДВС имеет сложную конструкцию:
В момент запуска ДВС работает пакет с мягкой пружиной, в нормальном режиме работы двигателя включается в действие жесткая пружина. Для смазки деталей трения используется паста с сульфидом молибдена, закладывающаяся в маховик на весь эксплуатационный ресурс, составляющий около 150 000 км пробега машины. Причем, смазка не должна попадать на детали сцепления, с торцов дисков маховика она удаляется при ТО и осмотре.
Принцип действия
В момент запуска ДВС вращение маховика обеспечивается стартером, деталь получает начальную скорость, набирает инерцию. Дальше поршень двигателя «зависает» в верхней мертвой точке, вал вращаться не может. Однако за счет инерции маховика коленвал немного прокручивается, что позволяет ему осуществить следующий цикл сжатия, воспламенения топливной смеси, получить энергию для следующего вращения.
В это же время датчик контролирует положение вала и поршней на нем, соответственно. Информацию, передаваемую этим прибором, анализирует компьютер, подавая поочередно зажигание в соответствующие камеры сгорания.
В двухмассовом маховике ситуация немного другая:
За воспламенение по прежнему отвечает ДПКВ датчик, а кожух маховика защищает узел от внешних воздействий. В узел сцепления встроен аналогичный демпфер, который при эксплуатации двухмассового маховика становится не нужным.
Ремонт маховика
Основные неисправности маховика логично вытекают из его конструкции:
Внимание: Вышедший из строя ДПВК датчик не относится к поломкам маховика. Но машина точно не заведется, поскольку нарушится последовательность зажигания к камерам сгорания.
Зато во время разрушения пружин или подшипников маховика демпферного части деталей могут повредить стартер, детали сцепления, что резко увеличит стоимость ремонта машины.
Причины неисправности
Кроме агрессивного стиля вождения (быстрый разгон/резкое торможение) причинами неисправности маховика являются:
Указанные причины способны многократно увеличить амплитуду не системных колебаний в дизеле. Системные колебания производителем учтены, для их компенсации используются технические решения в самой конструкции ДВС.
Диагностика
Поскольку вращается маховик на валу ДВС, диагностировать его неисправности очень сложно. Например, даже для визуального осмотра придется снять крышку и частично разобрать узел сцепления. Посторонние звуки (треск) очень схожи с неисправностями стартера, так как зубья бендикса входят в зацепление с венцом маховика.
Таким образом, при внешнем осмотре после разборки можно выявить дефекты зубчатой передачи и заусенцы со стороны диска сцепления (при шлифовке допускается снимать максимум 0,3 мм).
Замена венца
Поскольку зубья обода изготавливаются фрезерованием на высокоточных станках, наварить и обточить их для обеспечения заводской конфигурации невозможно в принципе. Поэтому венец заменяют, срезая УШМ с абразивной оснасткой, запрессовывая новый расходный элемент вместо него на тело из чугуна.
Основными нюансами ремонта являются:
Специалисты СТО имеют чертеж мотора, не допускают ошибок, работают на профессиональном оборудовании. В домашних условиях сложно демонтировать обод без повреждения корпуса и надеть на него новый венец.
Ремонт демпферного маховика
Все без исключения производители двухмассовых маховиков рекомендуют менять этот узел сложной конструкции целиком после пробега авто с МКПП 150 тысяч километров. Однако некоторые сервисные мастерские обладают оборудованием и высококвалифицированным персоналом для ремонта этого узла.
Основными проблемами являются:
Обходится ремонт дешевле замены маховика демпферной новой деталью, но ненамного.
Взаимозаменяемость маховиков обычных, двухмассовых и облегченных
Поскольку новый двухмассовый маховик стоит очень дорого, для большинства владельцев авто, укомплектованных этими модификациями, актуален вопрос взаимозаменяемости этого узла сцепления и ДВС. Основными нюансами являются:
Если владелец меняет обычный маховик на демпферный, необходимо установить новый комплект сцепления и отрегулировать его в обязательном порядке. В противном случае чаще всего плохо включается задняя и II передача.
Таким образом, классический цельнометаллический маховик больше подходит для бензиновых авто, имеет простейшую конструкцию, обладает высоким эксплуатационным ресурсом. Облегченный маховик применяется для тюнинга ДВС ограниченным числом водителей, двухмассовые модификации по умолчанию устанавливают на дизельные машины еще на заводе.
Маховик и все,что нужно о нем знать.
Все автолюбители знают, что сцепление является одной из ключевых систем любого автомобиля. Основной задачей сцепления является передача крутящего момента на коробку передач. В системе сцепления одной из самых важных деталей является маховик, располагающийся между трансмиссией и двигателем. Какое устройство маховика, какие существуют разновидности данной системы и для чего необходим ведущий диск? Мы с Вами разберём все вопросы в этой статье.
Кто он и где находится маховик
Сам по себе классический маховик довольно прост – это массивный металлический диск, имеющий диаметр порядка 30-40 сантиметров. Изготавливают его, как правило, из чугуна.
По внешней окружности этого круга располагается стальной обод с зубцами, именуемый венцом маховика. Зубчатая передача в данном узле отыгрывают очень важную роль, но об этом мы поговорим немного позже.
Где находится маховик? Найти маховик под капотом автомобиля с первого взгляда не получится. Расположена эта деталь в глубине двигателя и закрыта от посторонних глаз кожухами.
Если точнее, то место этого металлического диска на одном из концов коленчатого вала, который, как вы уже знаете, раскручивается при помощи поршней двигателя.
Крепится маховик к коленвалу очень прочно, так как ему приходится выдерживать сильнейшие нагрузки и быть посредником между мотором и коробкой передач.
О том, как выглядит маховик и где его место в автомобиле мы уже поговорили, теперь необходимо выяснить самое главное — так ли он нужен. Несмотря на внешнюю простоту и отсутствие сложных форм, без этой детали машина не начнёт движение, да и вообще не заведётся. Маховик выполняет следующие функции:
Рассмотрим детальнее вышеперечисленные пункты. Одна из ключевых ролей маховика заключается в гарантировании плавной работы двигателя и гашении разного рода механических колебаний и вибраций.
Именно для этого диск изготавливают из тяжёлого чугуна – главное здесь его масса, благодаря которой обеспечивается накапливание энергии и поддержание вращательного момента коленвала при помощи инерции.
Следующая роль не менее важная – маховик выступает как посредник между двигателем и коробкой передач, а также, по сути, является частью механизма сцепления. Вся мощность мотора и крутящий момент, коими так любят хвастаться автолюбители, проходят через этот скромный, но тяжёлый диск и устремляются далее, через трансмиссию к колёсам.
И, наконец, последняя функция маховика. Немного ранее, описывая строение этой детали, мы упомянули о зубцах, располагаемых по внешней окружности диска, так называемом венце.
При помощи них в момент, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, происходит зацеп шестерни стартера с вышеупомянутыми зубьями, благодаря чему создаётся первичное вращение коленвала и запускается процесс сгорания топлива в цилиндрах. Другими словами – двигатель начинает работу.
На сегодняшний день выделяются три вида маховиков:
Особенности устройства двухмассового маховика
Конструктивные особенности детали заключаются в наличии двух корпусов, один из которых устанавливается на коленвал с последующим соединением с коленвалом, а второй соприкасается рабочей поверхностью с диском сцепления. Соединение между корпусами обеспечивается за счет двух подшипников (осевого и радиального), которые могут свободно скользить вне зависимости от работы друг друга. Также в середине детали установлена демпфирующая система, состоящая из пружин. Все механизмы обработаны специальной консистентной смазкой, она обеспечивает надежную работу пружин и сепараторов между ними
.В двухмассовом маховике располагается два пакета пружин. Мягкий пружинный пакет обеспечивает мягкость запуска и остановки, а с помощью жесткого пакета обеспечивается демпфирование колебаний в рабочих диапазонах оборотов двигателя.
Принцип работы
Принцип действия эффективный и простой одновременно. Из-за повышения инерционного момента масс на входном валу КПП резонансное количество оборотов становится меньше, чем диапазон оборотов ДВС. Благодаря этому обеспечивается гашение колебательных движений, генерируемых силовым агрегатом. Гашение колебаний достигается за счет демпферно-пружинной системы, которая не допускает соударений частей КПП. В результате достигается уменьшение нагрузки на рабочие элементы.
Ремонт маховика
Ремонт венца маховика Во время вращения шестерня бендикса зацепляется с зубьями венца маховика. Поэтому вся нагрузка во время работы накрадывается на шестерни. Со временем они стираются. В результате происходит поломка автомобиля, которая проявляется такими симптомами: автомобиль плохо заводится, стартер щелкает, но не крутится. Такие симптомы не постоянны. Автомобиль то заводится, то снова стартер щелкает или трещит. Это свидетельствует о плохом зацеплении шестерней бендикса и маховика. Если стерты зубья маховика в определенном месте, то стартер крутится и не запускает двигатель до тех пор, пока маховик не прокрутит дефектное место.
Через некоторое время шестерни попадают в зацеп, и двигатель запускается. Необходимо осмотреть венец маховика и шестерню бендикса, и в случае износа произвести замену. Ремонт можно сделать своими руками. Для этого необходимо достать маховик из автомобиля и с помощью молотка и зубила выбить венец. Если новый венец не надевается, его необходимо нагреть с помощью горелки или, даже лучше, электроплитки и, постукивая молотком, равномерно надеть на диск. Обратите внимание! Венец необходимо разогревать по всей поверхности и не очень сильно. Если разогреть докрасна, то это будет способствовать быстрому износу зубьев в местах разогрева. Иногда, если зубья не очень износились, венец с маховика снимают и одевают другой стороной. Для этого необходимо пометить несколькими метками диск и венец, чтобы, перевернув его, поставить на то же место. Это максимально сохранит балансировку маховика.
Ремонт двухмассового маховика
Симптомов поломки демпферного маховика может быть много, в зависимости от того, что повреждено. Если при запуске или остановке двигателя вы слышите посторонние звуки, это может быть поломкой демпферного маховика. Особенно это заметно на небольших оборотах двигателя, а при увеличении оборотов посторонние вибрации и звуки пропадают. Разбалансировка маховика сопровождается громким гудением, которое увеличивается с увеличением оборотов двигателя.
Если во время разгона автомобиля чувствуются вибрации, то это говорит об износе демпфера маховика. Аналогичные симптомы могут быть и при других поломках. Как же проверить демпферный маховик? Для этого необходимо провести несложный тест. На высокой передаче замедлиться до 1300-1500 оборотов в минуту, а затем педаль газа нажать максимально возможно в крайнее положение. Если вы не услышали странных звуков и вибраций, то ваш маховик работает, скорее всего, нормально. Данный тест очень перегружает маховик, поэтому не проводите его часто.
Но если вы уверены в поломке демпферного маховика, то приготовьтесь к большим расходам. Правда, некоторые сервисы предлагают разборку и восстановление двухмассового маховика. Но тут необходимо хорошо подумать. Заводы-производители не предусматривают ремонт демпферного маховика, поэтому не поставляют в продажу необходимые детали. Чтобы демпферный маховик служил долго, рекомендуется: • Не перегружать автомобиль; • Не бросать педаль сцепления; • Не начинать движение с повышенной передачи; • Не пробуксовывать; • Не водить автомобиль агрессивно.
Какие преимущества и недостатки?
На практике водителю важны не столько технические показатели и конструктивные особенности механизма, сколько удобство и комфорт вождения. Установка в автомобиль двухмассового маховика дает на практике следующие преимущества:
Несмотря на многочисленные преимущества, у него имеются и недостатки. Во-первых, стоимость достаточно высокая. Во-вторых, срок эксплуатации значительно ниже, чем у дисков сцепления других разновидностей. Такой недостаток обусловлен конструкцией и внутренней смазкой, которая в течение эксплуатации разрушается. Это единственные существенные недостатки, которые имеются у двухмассовых маховиков.
Несмотря на то, что ресурс эксплуатации детали не является неограниченным, при правильной езде ресурс оценивается в 350-400 тысяч километров.
Маховик в машине: назначение, виды, как работает, из чего состоит, где находится
Маховик или маховое колесо – это функциональная деталь современных дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Внешне конструктивный элемент очень прост, но он выполняет важнейшие функции – без него невозможна полноценная работа мотора.
По сути маховик – это обыкновенное колесо, призванное снижать неравномерность вращения коленчатого вала, передавать крутящий момент к коробке передач от двигателя (ДВС) и стартера.
Деталь по форме диска и схеме бывает одномассовой, двухмассовой и облегченной. От этого зависит работа сложного устройства – мотора и чувствительность сцепления. Простой диск связывает коленчатый вал и другие детали под капотом автомобиля. В случае поломки придётся заплатить полную стоимость маховика, потому что часто показана полная замена в сборе, качественный ремонт часто невозможен.
В статье подробно расскажу, что такое маховик, для чего он нужен, виды, как работает, из чего состоит, где находится, какие бывают неисправности и как выбрать эту деталь на замену. Обещаю, будет интересно!
Маховик: что это такое
Устройство маховика очень простое. Он представлен в виде тяжёлого диска или колеса с зубчатым краем (зубчатым венцом). Чаще всего его изготавливают из чугуна, его диаметр 35-40 см. Он закреплён на задней части коленчатого вала. Элемент обеспечивает соединение двигателя внутреннего сгорания с трансмиссией автомобиля.
Как по-другому называется маховик? Это – маховое колесо, но такой термин используется реже.
По-научному он называется так – накопитель кинетической энергии, которую он передаёт в виде энергии крутящего момента. Маховики используют не только в машиностроении, но и в других видах производства. А давным-давно эффект маховика применяли в гончарном круге и колесе ветряной мельницы. Затем маховики уже ставили в паровых машинах и ветроэлектростанциях.
Основная функция элемента – смягчение и плавная передача крутящего момента. Для достижения этого условия на механизм устанавливается специальная корзина сцепления. Она фиксирует диск и обеспечивает прочное соединение с элементами механизма. Этот компонент необходим для передачи крутящего момента от мотора на другие детали, благодаря которым колёса приводятся в движение.
Если в моторе немало цилиндров, то он имеет более равномерный крутящий момент. Поэтому в многоцилиндровых двигателях можно применять небольшие маховики, чем в тех, которые имеют мало цилиндров.
Где находится маховик в машине
Само по себе устройство маховика довольно простое. Это цельнолитой диск, достигающий 30-40 см в диаметре. Но, внешняя простота не предопределяет его незначимость. Что делает маховик в двигателе, знают не все автомобилисты, хоть эта информация и помогает избежать его поломок и преждевременного износа.
Но для начала стоит разобраться, где находится и как крепится маховик на коленчатом валу. Он располагается под капотом автомобиля, но обнаружить его с первого взгляда – невозможно. Элемент находится в глубине двигателя, закрыт от посторонних глаз с помощью специальных кожухов.
Точное положение конструктивного элемента — на одном из концов коленвала, раскручиваемого с помощью работы поршней двигателя. Между деталями обеспечивается надёжное крепление. Это важное условие, поскольку этому узлу со сниженной прочностью приходится получать существенные нагрузки. Маховик является своеобразным посредником между мотором и коробкой передач.
Из чего изготавливают вращающийся элемент механизма? Чаще всего это чугун, потому что именно за счёт массы (чугун – тяжёлый металл) достигается нужный коэффициент накапливания энергии, помогающий удерживать вращательный момент при помощи сил инерции.
Маховик в машине является своеобразным посредником и вакуумным усилителем сцепления, связующим КПП и ДВС. Мощность и крутящий момент, передаваемый к колёсам, обеспечивается именно при помощи такого диска.
Не все знают и ещё об одной функции, простого, но важного компонента ДВС. С его помощью проворачивается ключ в замке зажигания и происходит зацеп шестерни стартера с шестернёй маховика. За счёт этого происходит толчок, запускающий первичное вращение коленвала, процесс сгорания горючего в цилиндрах. Так начинается работа всей системы.
Для чего нужен маховик в двигателе
Маховик находится на коленчатом валу двигателя рядом с коренным подшипником. В зависимости от типа конструкции устройство компенсирует вибрации, возникающие при вращении кривошипно-шатунного механизма. Многие современные элементы оснащаются пружинными блоками, обеспечивающими функцию демпфера при рывках мотора.
Для чего служит и за что отвечает маховик? Он гасит колебания мотора, которые перешли бы на кузов авто. Мотор работает ровно, без детонаций. А на некоторых автомобилях мотор работает очень тихо, а увидеть его работу можно только по стрелке тахометра. Это указывает на отличный баланс мотора, где маховик тоже играет свою немаловажную роль.
В момент, когда ДВС не работает, маховик применяется для проворачивания коленвала. В таком случае он работает как ручной стартер (использовался на старых автомашинах). Рычаг такого плана проходит в сквозное отверстие на моторе, обеспечивая простоту управления. За счёт физических усилий водителю удавалось провернуть коленвал и завести двигатель.
Какие функции выполняет маховик?
Из чего состоит маховик ДВС
Что такое маховик в автомобиле и для чего он нужен мы внимательно изучили. Но чтобы лучше понять, для чего нужен этот диск и как он работает, стоит рассмотреть его схему.
Одномассовый маховик состоит из 2 частей:
Диск выглядит в форме круга, выполненного из очень прочного чугунного или стального сплава. Венец – это кольцо с зубьями, который надет на металлический круг. К маховику с одной из сторон подцеплен коленвал, а с другой – корзина сцепления. Зубчатый венец соединяется с шестернёй, которая надета на вал стартера.
В качестве основных конструктивных элементов в двухмассовых маховиках используются следующие детали:
Маховик расположен между двигателем внутреннего сгорания и трансмиссией.
Мягкие пружины смягчают работу мотора при пуске на низких оборотах, его запуске и остановке. Жёсткие пружины гасят колебания при быстром вращении, внутри них находится специальная смазка.
Виды маховиков
В старых автомобилях использовался упрощенный вариант маховиков, представленный в форме литого чугунного диска, на торце которого присутствовал напрессованный зубчатый венец. По мере развития автомобильной промышленности и становления мощностных характеристик силового агрегата, возникли новые разновидности. Они отличаются друг от друга по строению, но являются схожими в функциональном плане. Каждый из существующих видов имеет свои преимущества и недостатки.
Следует разобраться, какими бывают маховики на машинах, чтобы понять их плюсы и минусы. Их главное преимущество – защита двигателя, смягчение вибрации от его оборотов и уменьшение износа.
Эталонными считают двухмассовые виды, но и они имеют свои недостатки. В сравнении с обычными одномассовыми и облегчёнными вариантами, их износ происходит быстрее.
Существует так называемый супермаховик, который был разработан в 1960-х гг. в СССР, но он не приобрёл популярности в современном автомобилестроении.
Самые распространённые виды маховиков: одномассовый (сплошной), облегчённый и двухмассовый (демпферный). Подробнее рассмотрим каждый из них.
Одномассовый или сплошной маховик
Это самый простейший маховик, представленный в виде сплошного чугунного диска, на периферии которого напрессован зубчатый венец.
Чаще всего двигатели внутреннего сгорания дешёвых машин оснащаются маховиками именно такого типа. Изделия производят из высокопрочной стали или чугуна. Материал не влияет на исходное качество, потому что каждый из сплавов наделен высоким запасом прочности. Диаметр маховика составляет 30-40 см.
В месте крепления коленвала и его хвостика расположено большое отверстие, а на его корпусе высечено от 4 до 12 небольших отверстий, обеспечивающих крепёж с помощью монтажных болтов. За счет подобной конструкции обеспечивается возможность прочной фиксации элемента на фланце возле коренного подшипника.
На внешней стороне одномассового маховика располагается площадка для контакта ведущего колеса сцепления. Эту поверхность называют фрикционной. Зубчатый венец, находящийся у края детали, принимает функциональное участие в процессе только при старте двигателя.
Зубчатое кольцо устанавливается по всей поверхности маховика. Фиксируется венец очень прочно – за счёт напрессовки. Маховик крепится на коленвале при помощи ступицы. А противоположная плоскость маховика работает в качестве ведущего диска сцепления.
При производстве на заводе диски проходят абсолютную балансировку. Подобная процедура нужна для устранения дополнительных вибраций при работе механизма. Необходимый баланс достигается при обработке поверхности металла, некоторая его часть удаляется методом сверловки.
Несмотря на простоту конструкции даже в настоящее время большое распространение имеют маховики сплошных конструкций. Их часто ставят на российские автомобили или иномарки эконом-класса. Но у него есть минус – он плохо гасит крутильные колебания. С этим лучше всего справляются двухмассовые маховики, которые начали часто применять в 1980-х гг. на объёмных моторах.
Двухмассовый или демпферный маховик
Демпферный или двухмассовый маховик имеет более сложное строение. Этот узел состоит из 2-х дисков (ведущий и ведомый). То есть к классическому маховику добавили новый корпус, который соединён с коробкой передач.
Такой тип маховика имеет следующие названия: на английском языке — DMF (Dual-Mass Flywheel), а на немецком — ZMS (ZweiMassenSchwungrad).
Между дисками располагается гаситель крутильных колебаний. Этот гаситель выглядит в виде пакетов пружин, разделённых пластмассовыми сепараторами. Мягкие пружины обеспечивают более мягкий запуск мотора и его остановку. Жёсткие прямые нажимные пружины, находящиеся у центра детали, гасят колебания при увеличении оборотов.
Почти всё пространство между дисками заполнено консистентной смазкой. В каждом пакете имеются до 3-х пружин с разной жёсткостью. Сепараторы не дают пружинам во время работы блокироваться и помогают им двигаться по контуру внутри маховика.
В более сложных конструкциях между дисками могут располагаться несколько шестерён, которые обеспечивают планетарную передачу, а число пружин может быть больше десяти. Крепится двухмассовый маховик, так же как и сплошной – к хвостовику коленвала.
Крутящий момент от ведущего диска на ведомый идёт через упругие пружины, которые очень хорошо поглощают вибрации и толчки. Поэтому такой тип диска по-другому называют демпферным. В результате ведомый диск, трансмиссия и сцепление работают равномерно, без колебаний.
В некоторых видах двухмассовых маховиков применяется регулировочный фрикционный диск, который установлен с углом зазора. Эта запчасть дополнительно гасит колебания при пуске мотора или сильном изменении нагрузки.
Производители всегда стараются улучшить конструкцию и привести ее к совершенству для достижения эталонных показателей эффективности. Ввиду постоянных работ в данном направлении, устройство моделей способно отличаться.
Маховики такого плана и устройства редко устанавливаются производителями на автомобили бюджетной категории. В сравнении с одномассовыми вариантами они более чётко выполняют свои функции и обеспечивают максимальную плавность работы трансмиссии. Это условие крайне важно, поскольку позволяет предотвратить ранний износ ДВС в результате колебаний во время движения машины.
Плюсы двухмассовых маховиков:
Несмотря на обширный перечень преимуществ, признать конструкцию совершенной нельзя. Она имеет несколько недостатков и основным является сниженная надежность, то есть совершенный модуль быстрее выходит из строя. Также двухмассовые маховики стоят дороже одномассовых.
Демпферный маховик можно установить на автомобиль, на которых изначально стоял одномассовый. Поэтому автопроизводители специально выпускают эти детали для разных марок автомобилей.
Двухмассовый маховик «не любит» езды на низких оборотах, перегревов и сильных колебаний. Используемая демпферная система под нагрузкой быстро изнашивается. Слесари по ремонту автомобилей утверждают, что износ происходит крайне быстро. Восстановить маховик нельзя, потому его приходится часто менять, а это – дополнительные расходы и неудобства.
Сейчас инженеры используют свои наработки, направленные на совершенствование узла. Такая необходимость возникла из-за появления двигателей, функционирующих на сниженных оборотах и моторов с высокой мощностью и малым объёмом ДВС. Таким двигателям необходима слаженная маховика, обеспечивающая высокую степень гашения колебаний. Достойные варианты уже разработаны и внедрены. Ими стали двухмассовые маховики с центробежными гасителями.
Двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний
Это новый вид двухмассового маховика, в состав которой входит новая деталь – центробежный маятник в форме грузов по периферии маховика. Если мотор работает на небольших оборотах, то грузы раскачиваются под воздействием центробежной силы. Колебания гасятся в противофазе с теми, которые сгладили пружины. В результате удаётся полностью погасить все вибрации на малых оборотах. Коленвал вращается равномерно даже на самых минимальных оборотах мотора.
Двухмассовый маховик с гасителями центробежного типа увеличивает демпфирующие свойства при низких оборотах двигателя. Такие условия достигаются за счёт использования маятникового гасителя, работа которого не требует дополнительного пространства. Особые условия позволяют новому мотору достигать максимальной производительности при сниженном расходе топлива. Это помогает сохранить комфорт поездок на высоком уровне.
Необходимость двухмассового маховика с маятниковым гасителем вызвана тем, что моторы становятся меньше в размерах, но с такими же показателями мощности. Также увеличивается диапазон крутящего момента за счёт использования невысоких оборотов.
Конструкция такого плана имеет особенные преимущества при рассмотрении вопроса экономичного использования монтажного пространства. Маховик заменяет собой внутренний демпфер. Это условие делает установку возможной на двигатели любого типа. При монтаже следует учитывать, что модуль может двигаться и вращаться внутри агрегата. Следовательно, шумы не сигнализируют о неисправности. Существенным минусом является то, что обнаружить поломку модуля «по звуку» не получиться.
Около 80% новых автомобилей оснащаются двухмассовыми маховиками. Их устанавливают на двигатели с механическими коробками передач, «автоматами» и вариаторами.
Облегченный маховик
Облегчённое маховое колесо представляет собой модернизированную разновидность одномассового маховика. Устройства отличаются по строению и по форме. Для уменьшения веса при изготовлении детали снимается часть металла, находящаяся вблизи центра диска, либо из неё вырезаются отверстия. Массу маховика перераспределяют к краям, при этом ДВС может нестабильно работать в переходных режимах. Либо, наоборот, в маховике облегчают края. В этом случае разгон ухудшается, но зато мотор работает стабильнее.
Часто узлы подобного строения используются при тюнинге машины. За счет снижения общей массы мотору проще сделать переход на максимальные обороты – автомобиль разгоняется быстрее, а также увеличивается КПД двигателя на 5%. Модернизация такого плана невозможна самостоятельно, заменять надо всё в сборе. Решить проблему за счёт замены одного маховика – невозможно, для максимальных оборотов нужно перенастраивать мотор и трансмиссию.
В обычных условиях элементы такого плана не устанавливаются. Они могут работать негативно, обеспечивая дестабилизацию двигателя. При повышении вращений оборотов это условие будет незаметным, серьезные проблемы и неудобства возникают только при снижении числа оборотов.
Недостаток облегчённых маховиков – это низкая надёжность и небольшой срок службы.
Распространённость облегчённых маховиков заметно снизилась после появления двухмассовых с маятниковым гасителем. Последний вариант имеет повышенные показатели продуктивности и является адаптированным под многие варианты моторов.
Как работает маховик
Подробно изучим, что делает маховик в автомобиле и какой его принцип работы. Ранее использовались только одномассовые разновидности. Их функциональных возможностей было вполне достаточно для работы с механической коробкой передач.
После появления автоматической КПП этот модуль стал использоваться гораздо реже. Для роботизированной АКПП присуща резкая и быстрая смена положений, с которой под силу справиться только двухмассовым разновидностям. На спорткары и внедорожники рекомендуют устанавливать усовершенствованные модели, оснащенные маятниковыми гасителями.
Принцип работы маховика очень простой. Маховик накапливает в себе кинетическую энергию вращения, которая передаётся на трансмиссию. Высвобождение энергии протекает плавно, поэтому на входном валу КПП вращение происходит ровно и без остановок. В результате колёса автомобиля крутятся с постоянной скоростью.
Если говорить простыми словами, то представьте себе игрушку-волчок. Так же, как вы раскручиваете волчок рукой, маховик приводится в движение благодаря вращению коленчатого вала. Если волчок крутится продолжительное время, то это значит, что у него есть запас энергии. Но волчок энергию тратит просто так, пока не упадёт, а маховик эту энергию передаёт обратно, помогая коленчатому валу вращаться.
Как маховик влияет на работу сцепления? Он делает его мягче и податливее. Именно поэтому даже в МКПП со временем стали применять двухмассовые варианты.
Неисправности и их признаки
При работе вращающееся колесо сталкивается с сильными перегрузками и определённый момент маховик выходит из строя. Поломка заявляет о себе характерными признаками, на которые нужно обязательно надо обратить внимание:
Эти признаки схожи с классическим троением двигателя, но проблема исчезает после переключения на высокие передачи. Проще всего выявить проблему именно по щелчкам на старте и разгоне.
Торопиться и сразу покупать новое маховое колесо – не следует. Схожие признаки появляются при нарушении положения опор ДВС, проблемах с КПП, навесным оборудованием и даже выхлопной системой.
Проблема устанавливается точнее только после полного осмотра детали. Надо учитывать, что добраться до неё не так просто. Она находится под коробкой переключения передач, которую предварительно придется демонтировать. Проведение такой работы потребует специальных навыков. Не имея опыта, лезть в работу дорогостоящих элементов не следует.
Есть несколько распространённых неисправностей маховика:
Перечисленные проблемы характерны для одномассовых и облегчённых вариантов. У двухмассовых дополнительно появляются разрушение пружин и подшипников, износ которых диагностируется на станции техобслуживании опытными механиками. Двухмассовый маховик теоретически перебрать можно, но чаще всего его меняют полностью.
Срок службы маховика
Двухмассовый маховик имеет средний срок службы в 150-200 тыс. км пробега. За этот период, возможно, придётся менять сцепление. А когда это будет происходить, обязательно надо обследовать состояние маховика
Есть вероятность, что у него уже имеется свободный ход или зазор, который вызовет поломку через несколько десятков тысяч км пробега. У каждого производителя маховиков есть таблица допустимых значений для каждого типа изделия.
Как предотвратить износ маховика
Несмотря на то, что в маховик заложен огромный ресурс, неправильное обращение с автомобилем может значительно сократить срок его службы. Вот что не надо делать, чтобы сохранить ресурс маховика:
Ремонт маховика
Устранить можно далеко не все неисправности. Убрать проблему реально при появлении износа венца и нарушения центровки. В первом случае для устранения необходим новый венец с целыми зубьями. Для проведения работ придется разобрать коробку передач. Мастера не дают хорошие отзывы о результатах, рекомендуют проводить полную замену маховика с венцом.
Демонтаж венца проводят при помощи ударов молотка или похожего инструмента. Новый зубчатый венец устанавливают при помощи нагрева, после которого он хорошо фиксируется на маховике. Если возможно исправить поломку экономно, то старый венец просто переворачивают и закрепляют обратной стороной.
Таким образом устранить можно только износ венца и нарушение центровки. Если изношен диск сцепления или место крепежа коленвала, то придётся менять деталь целиком.
В двухмассовых маховиках неисправностей возникает больше, поэтому его практически всегда меняют в сборе. Демпфера починить можно, но с этим могут справиться далеко не все специалисты.
Диагностика детали проводится как на моторе и при его снятии. Чаще всего проверяют угол отклонения ведомого маховика и зазор. Если угол большой или маховик заклинило, то деталь подлежит замене. Для доступа к маховику придётся демонтировать коробку передач и сцепление, поэтому на это уйдёт больше сил и денег.
Любой ремонт, в случае повреждения частей махового колеса, лучше проводить в сервисном центре. Специалисты подскажут, какое маховое колесо подойдёт, и помогут с установкой. Лучше всего менять маховое колесо и сцепление одновременно, чтобы в будущем сэкономить на процедуре замены.
Поскольку замена двухмассового маховика стоит недёшево: установка и снятие от 10000 руб. + цена детали от 25 000 руб., то на СТО предлагают восстановить маховик, что позволит сэкономить до 10 000 руб. Если заменить двухмассовый маховик на сплошной, то можно сэкономить 20% денег, а в будущем придётся менять только диски сцепления. Одномассовые маховики часто ставят на автомобили с большими пробегами.
Как проверить двухмассовый маховик
Для проверки следует на самой высокой передаче замедлить автомобиль до 1300 оборотов/мин. Потом педаль газа выжать максимально сильно. Если не слышится посторонних шумов и вибраций, то маховик в порядке. Такой тест не рекомендуется часто делать, поскольку он сильно нагружает маховое колесо.
Разрушать маховик могут следующие причины:
Как выбрать маховик
Проще всего сделать выбор после изучения основных рекомендаций от производителя машины. Связано это с тем, что на замену всегда берут аналоги, которые могут отличаться от эталонов. В результате неправильной работы трансмиссия и коленвал расходуют запас прочности быстрее.
Элемент на замену лучше выбирать по VIN-коду, марке авто или коду ДВС. Так проще найти оригинал и схожие по строению аналоги. При покупке важно не забыть о болтах. Не все производители кладут их в комплект, потому приходится докупать. При их выборе смотреть надо на качество. Если элемент низкопробный, надежно зафиксировать маховик не удастся.
Проблемы с маховиками возникают довольно редко, но действовать лучше сразу после их появления. Игнорирование проблемы приведет к снижению комфорта пользования машиной, а поломка узла может привести к ускоренному износу соседних деталей под капотом.
В современном автомобиле маховик – это важный конструктивный и функциональный элемент дизельного и бензинового двигателя внутреннего сгорания. Внешне деталь имеет очень простое исполнение, но выполняет важные функции.
При его выходе из строя невозможна полноценная работа мотора. Маховик не подлежит ремонту, при обнаружении неисправностей во многих случаях показана замена. Цена этой детали – высокая, а основная сложность — в выборе адекватного аналога.
Устройство в форме диска снижает неравномерность, которую создает коленчатый вал, передает крутящий момент к коробке передач. Существуют разные по виду маховики: двухмассовые, одномассовые и облегчённые. От их функционирования зависит работа двигателя и чувствительность сцепления.
Выявить неисправность со стороны этой детали помогают симптомы, подаваемые автомобилем. Заподозрить то, что маховик износился, деформировался или сместился можно по биению при пуске мотора или по плохой работе сцепления на механической коробке передач.
Посмотрите очень интересное видео про маховик, которое закроет все ваши вопросы: