Как проверить двухмассовый маховик
Двухмассовый маховик – проверка работоспособности
Проверка работоспособности двухмассового маховика– AM 09/002
Неравномерная работа двигателя, вибрации, шумы при работе на холостом ходу.
Данная картина неисправности не всегда свидетельствует о неисправности двухмассового маховика (рис. 1); она может быть вызвана иными воздействиями (неисправности системы зажигания, зажатие (опор) двигателя, плунжерные пары, дроссельная заслонка, ТНВД и т.д.).
Замену двухмассового маховика разрешается проводить только после исключения всех остальных вышеприведённых причин.
Чтобы исключить неправомерную замену двухмассового маховика, рекомендуем выполнить его осмотр и проверку работоспособности.
Подробное описание работы двухмассового маховика приведено в учебнике, а также объясняется в рамках учебного курса.
Внедрение маховиков улучшенной конструкции.
Диск маховика разрешается заменять только в следующих случаях:
Трещины на рабочей поверхности маховика вследствие воздействия высоких температур ( не подлежат устранению в рамках гарантии) .
Потеря смазки (смазка в картере сцепления).
Двухмассовый маховик не удаётся повернуть ни влево, ни вправо либо от заблокирован (болты перекрывают демонтажные отверстия).
Температурная перегрузка сцепления: если произошла температурная перегрузка сцепления, то это не означает, что вследствие воздействия высоких температур обязательно разрушится и маховик. Двухмассовый маховик сохраняет полную работоспособность – даже в тех случаях, когда на поверхности трения видны пятна (от воздействия высоких температур).
B Проверка работоспособности
1) Проверка угла смещения двухмассового маховика в обоих направлениях
Проверка происходит в виде проверки движения влево-вправо в рабочих направлениях двухмассового маховика – за счет вращения вручную или с помощью подходящего воротка или монтировки. Дизельные двигатели оснащены дополнительным фрикционным кольцом, по этому для проверки работоспособности двухмассового маховика в обоих направлениях следует использовать монтировку, чтобы можно было развить достаточно усилий для преодоления сопротивления фрикционного кольца (поставщик LuK).
Если ощущается сопротивление пружин двухмассового маховика, значит, данный маховик исправен и нет оснований для его замены.
Замену двухмассового маховика разрешается производить только в том случае, если его можно вращать влево-вправо свободно, без сопротивления, вплоть до упора пружин, либо в случаях, если из внутренней области маховика доносятся звонкие шумы (результат растрескивания или усталости пружин, нехватки смазки и т.п.).
2) Проверка углового люфта отдельных типов двухмассовых маховиков
Проверка работоспособности – не распространяется на маховики КП DSG, где данная проверка не производится.
2a. Проверка движения двухмассовых маховиков – влево-вправо в рабочих направлениях;
угловой люфт диска маховика увеличивается вместе со сроком эксплуатации автомобиля и в зависимости от стиля вождения.
2b. Угловой люфт сцепления фирмы SACHS – измеряется на автомобиле в состоянии покоя
(диск маховика заблокирован от вращения приспособлением, применяемым для его снятия).
Число зубьев на стартерном зубчатом венце маховика в отмеченной области
Двухмассовый маховик как проверить своими силами: описание диагностики неисправности и подробная инструкция
Компаниям-производителям узлов для современных авто постоянно приходится решать противоречащие задачи. С одной стороны – нужно больше мощности и динамики. С другой – нужно экономить топливо и снижать выбросы. Именно поэтому конструкция должна соответствовать современным требованиям. Так появились двухмассовые маховики. Их устанавливают на все большее количество новых современных автомобилей. Несмотря на технологичность, они ломаются. Давайте узнаем, как проверить двухмассовый маховик, а также признаки и причины неисправностей.
Устройство
Двухмассовый – это маховик, оснащенный двумя подвижными друг относительно друга корпусами. Корпуса традиционно изготовлены из стали и закреплены на одной оси. Внутри одного корпуса установлены специальные демпфирующие элементы и подшипник.
Знание устройства поможет разобраться в вопросе, как проверить двухмассовый маховик. Мы рассмотрим его неисправности и способы его диагностики.
Функции
А теперь рассмотрим, для чего понадобился маховик такого типа. Специалисты отлично знают, что в режимах работы двигателя в момент каждого оборота угловая скорость коленчатого вала двигателя не постоянна в силу конструктивных особенностей поршневых двигателей. Угловая скорость коленвала периодически меняется, так как крутящий момент неравномерный. Рабочий процесс двигателя периодический. Также на угловую скорость влияют кинематические характеристики кривошипно-шатунного механизма.
Крутящий момент неравномерный, и он накладывается на момент сопротивления вращения коленчатого вала. Для компенсации этого узел проектируют таким образом, чтобы номинальное его напряжение при изгибе было в пределах 20 процентов, при кручении – около 15 процентов от того, что способен выдерживать сам коленчатый вал. Зачем такая прочность, ведь это лишние габаритные размеры и вес? Однако дело в том, что по причине неравномерностей, которые действуют на вал, в нем возникают его собственные колебания крутильного типа. При определенных условиях они способны нарушить работу двигателя, а в редких случаях мотор может буквально разрушиться.
Чтобы этого не случилось, нужно знать, как проверить двухмассовый маховик на “Фронтере Б” и других авто. Мы далее рассмотрим способы диагностики.
Определенные условия
Под определенными условиями нужно понимать все то, что вызывает резонансные колебания. Резонанс можно охарактеризовать тем, что когда он образуется, растет амплитуда колебаний. Из школьного курса физики известно, что резонанс роты солдат, шагающей в ногу, может разрушить крепкий мост.
Легко представить, что может случиться с двигателем, если в нем начнут происходить подобные процессы. Если воздействия от тактов сгорания топлива вместе с кинематическими силами совпадут с частотой колебаний вала, то резонанс просто сломает коленчатый вал так же легко, как пальцами ломается спичка. При этом, чтобы обеспечить удовлетворительную работу мотора в широких пределах оборотов, необходим маховик.
Его задача – снизить обороты в режиме холостого хода и при начале движения авто. Чем больше инерционный момент элемента, тем меньше обороты. Однако маховик большой и тяжелый, а это увеличивает риск резонанса. Поэтому, чтобы устранить эти риски, инженеры применяют демпферы крутильных колебаний. Колебания преобразуются в тепловую энергию.
Как это работает?
Чтобы увеличить угол упругого скручивания двух корпусов маховика относительно друг друга, пружины в ДММ имеют несколько степеней сжатия. Пружинные блоки разделены между собой на крайний и центральный посредством сепараторов. Крайний блок отличается большей жесткостью. В процессе работы мотора на разных режимах массы маховика могут смещаться на какой-либо угол относительно друг друга. При этом центральный блок с пружинами сжимается, тем самым компенсируя увеличившийся угол поворотам масс. Это режим работы двигателя при быстром старте или в процессе торможения двигателем. Современные маховики могут иметь две и даже три степени сжатия. Так трансмиссия надежно защищается от максимальных нагрузок.
Ресурс
Срок службы элементов составляет 180 тысяч километров. Это с запасом на один ресурс сцепления. Идеально менять маховик вместе со сцеплением. Если игнорировать эти рекомендации, то вероятность того, что маховик сломается после восстановления сцепления, будет высокой.
Неисправности
Чтобы знать и понимать, как проверить исправность двухмассового маховика, необходимо узнать о возможных его неисправностях.
Как таковых неисправностей у ДММ нет – есть только полный выход его из строя. При этом узел полностью или частично разрушается.
Среди симптомов, по которым можно определить поломку, выделяют характерные звуки при работе. Например, это могут быть скрипы при запуске, скрежет. Второй симптом, позволяющий выявить неисправность, – это троение двигателя на малых оборотах коленчатого вала. При этом по мере роста оборотов двигатель троить прекращает. Вот как проверить двухмассовый маховик, не снимая коробки.
Кроме звуков, будут ощущаться сильные вибрации, стуки, дрожания. Звуки будут возникать при запуске двигателя, при остановке, а также при раскручивании КПП.
Причины неисправностей
Устройство выходит из строя по следующим причинам. В основном это большой крутящий момент двигателей. Кроме того, повышенный износ может быть вызван перегревом. Также специалисты выделяют неравномерную работу двигателя – основной удар берет на себя именно маховик. К поломке могут приводить дефективные опоры двигателя, ненастроенный момент впрыска топлива, негерметичная топливная система, механический износ форсунок.
Диагностика
Специалисты рассказывают, как проверить двухмассовый маховик. Можно даже без снятия выявить, что сломана пружина, выявить наличие люфтов. Процесс диагностики проводится при демонтаже, без демонтажа и во время ремонта других узлов, связанных с трансмиссией. Предварительные тесты проводятся непосредственно на автомобиле – проверяют его поведение. Состояние маховика можно выяснить методом замеров осевых люфтов, визуальным осмотром, измерением угла его поворота.
Вот один из известных способов, как проверить двухмассовый маховик Luk и другие. Для этого машину ставят на высшую передачу, двигатель раскручивают до полутора тысяч оборов, затем акселератор нажимается до пола. Если при этом нет никаких посторонних шумов, то маховик в порядке. В противном случае нужна замена.
Как проверить двухмассовый маховик на «Фольксвагене»? Нужно его снять и осмотреть. Если наблюдаются характерные изменения цвета, то деталь испытывала перегрев и перегрузки. Водитель долго удерживал сцепление в режиме пробуксовки. При длительных перегревах ДММ может выйти из строя. Также на рабочей части могут образовываться трещины.
Если ниже рабочей поверхности имеется желтизна, это сигнал к замене центрального подшипника. Он изношен. Об износе можно также узнать по рокоту и свисту при движении. Маховик меняют и в случае, если из его корпуса вытекает смазка.
Диагностика со специальным оборудованием
Вот как проверить двухмассовый маховик, имея специальные приборы. При помощи подобных аппаратов проверяют максимальный угол кручения, а также зазоры – осевой и радиальный.
Двух- и трехступенчатые маховики имеют углы кручения от 60 до 75 градусов. Угол промеряют до 60 градусов. Но даже если замер показал 40 градусов, узел можно эксплуатировать дальше. Для измерения параметров внизу находят отверстие. Затем выставляют позицию, делают отметку и вращают маховик вправо или влево.
Зазоры меряют в трех точках, чтобы показания получились точными. Если превышены допустимые нормы, маховик следует заменить. Зазор осевой должен составлять не больше, чем 0,2 миллиметра. Радиальный зазор – не больше 0,15 миллиметра.
Заключение
Итак, мы выяснили, как проверить, что двухмассовый маховик новый или в исправном состоянии. По этой же технологии можно проверять любые ДММ.
Двухмассовый маховик LUK. Когда пора менять?
18-го июня 2019 в Учебном центре ЕвроАвто состоялась очередная и, можно сказать, традиционная встреча с представителями Schaeffler Group
Тема известная и привычная: двухмассовые маховики
Но сегодняшнее занятие – не просто повторение материала. Точнее, вспомнить азы полезно, мы это и сделали, но дальше учились на практике определять состояние маховика, чтобы решение о необходимости замены было аргументировано. Да-да, состояние двухмассового маховика производства LUK можно оценить с помощью специального инструмента
Рабочий или требующий замены – цифры дадут точный ответ. Впрочем, давайте по порядку.
Немного истории
Не погружаясь сильно, просто примем к сведению тот факт, что изначально двухмассовый маховик был создан как средство достижения высокой степени комфорта – за счёт гашения неизбежных вибраций. И пионером стал BMW.
Эта модель претендовала на звание конкурента автомобилям концерна Даймлер-Крайслер, вот только новый турбодизель кроме хорошей тяги создавал и заметный эффект вибромассажа, который никто не заказывал. Выход был найден, и спасательным кругом оказался двухмассовый маховик, разработки и производства LUK. Опыт оказался успешным, внедрение стало более широким.
А вот уже для Porshe такой маховик оказался просто жизненно необходим.
Конструктивные особенности оппозитного мотора вкупе с высокими вибрациями заметно снижали ресурс агрегата, и только с помощью гашения колебаний удалось обеспечить надлежащий ресурс.
AUDI уже взяло курс на уход от имиджа «народного автомобиля» (оставив его VW) в сторону премиального сегмента, и двухмассовые маховики пошли в серию не только на дизельных, но и на бензиновых версиях.
Как это работает?
В чём же волшебство двухмассового маховика? Почему нельзя добиться такого же результата с обычным, классическим пакетом сцепления? Надеюсь, главный ответ вы сможете найти в одном слайде:
Если очень сильно упрощать, суть принципа гашения вибраций – за счёт смещения двух масс относительно друг друга, где демпфирование (гашение) производится с помощью пружин. И чем больше этот угол, тем мягче и качественней будет поглощение энергии.
Почему возникает вибрация?
Это только глядя на мотор под капотом, нам кажется, что валы вращаются ровно. На самом деле происходят непрерывные циклы ускорения (когда в цилиндре воспламенятся смесь) и торможения (когда происходит такт сжатия). Если непонятно, могу предложить вспомнить себя на велосипеде. Вроде едете плавно и ровно, но как при этом крутите педали? Сначала вес тела переносится на одну сторону, давите на правую, допустим, педаль, идёт разгон. Потом, когда эта педаль уже внизу, переносите вес на левую. В момент ёрзания на сидении велосипед не ускоряется, а едет по инерции. И не с рывками только благодаря обгонной муфте в заднем колесе (кстати, которая была придумана основателем Sachs). Двухмассовый маховик в чём-то можно сравнить с этой муфтой.
Устройство двухмассового маховика LUK
И просто, и сложно. Как следует из названия, маховик состоит из двух масс, имеющих некоторую степень свободы перемещения относительно друг друга. Это просто. Сложность в том, что ещё на стадии конструирования нужно рассчитать и обеспечить правильное поглощение возникающих колебаний на различных режимах, с учётом индивидуальных особенностей каждого мотора.
Можно сказать, что именно пружины и являются фактором точной работы маховика, все остальные элементы практически идентичны для всех версий. А что, собственно, там ещё есть- то?
Именно наличие и конструкция этих подшипников подразумевает наличие некоторых люфтов двух частей маховика относительно друг друга, причём в двух плоскостях.
Тут не зря упоминаются маховики Sachs. Они имеют в своей основе другую конструкцию, оценить состояние которой каким-либо способом не предоставляется возможным.
Как проверить состояние маховика LUK?
Специально для наглядности господа из Schaeffler привезли не только инструмент (который, к слову, имеется на наших станциях), но и учебное пособие.
Юрий Александров, гуру сцеплений, показывал, как правильно монтировать специальный инструмент.
И как им пользоваться. Если коротко:
– обеспечить фиксацию маховика относительно блока двигателя;
– вкрутить две направляющие;
– прикрутить к ним планку;
– прикрутить к блоку штифт, который обеспечит неподвижность индикатора;
– с помощью рычага на окончании планки повернуть вторичную массу в любую сторону до упора. Выставить стрелку индикатора в «0».
Маховик готов к оценке состояния:
– смещая маховик в другую сторону, до упора, определить угол смещения.
Но так проверяется только один из двух параметров. Для замера второго потребуется цифровой индикатор.
Он упирается в один из болтов, крепящих планку.
Также выставляется «0», и, перемещая подвижную часть маховика от упора до упора, определяется имеющийся люфт.
Все данные с цифрами есть как в каталоге, прикладываемом ко всем наборам инструмента, так и на сайте REPEXPERT.
Так просто?
Увы, не совсем. Есть ещё множество тонкостей и нюансов. Впрочем, мой отчёт столь краткий и упрощённый только потому, что у вас есть возможность самостоятельно просмотреть запись этого тренинга в нашей группе ВКонтакте.
Как выбрать б/у двухмассовый маховик?
Если говорить совсем простым языком, двухмассовый маховик призван сглаживать неравномерность работы двигателя. Откуда возникает эта «неравномерность»? Во-первых, коленвал испытывает на себе неравномерные нагрузки, возникающие в моменты воспламенения рабочей смеси в цилиндрах и в моменты ее сжатия. Во-вторых, в самом коленвале из-за неравномерных нагрузок возникают крутильные колебания. Это упругие колебания вдоль его оси вращения, по часовой стрелке и против. Чем мощнее двигатель, тем сильнее эти колебания. Более того, если частота «вспышек» в цилиндрах совпадет с частотой крутильных колебаний или будет кратна им, то возникнет резонанс, и коленвал развалится.
Соответственно, для гашения неравномерностей в работе двигателя и крутильных колебаний и создан двухмассовый маховик. Его присутствие позволяет инженерам не усиливать и не утяжелять коленвал, он защищает коробку передач от вибраций и продляет срок службы сцепления на мощных двигателях, устраняет необходимость увеличивать жесткость диафрагменной пружины корзины сцепления. В целом двухмассовый маховик даже помогает экономить топливо, т.к. гасит колебания, направленные против вращения коленвала. К тому же, масса двухмассового маховика в целом ниже, чем одномассового.
Серийное применение двухмассовых маховиков началось в 1985 году. Сегодня ими оснащается порядка 80% новых двигателей. Двухмассовые маховики положены двигателям, работающим в паре с МКПП, вариаторами, «автоматами» с двойным сцеплением.
На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видео о двухмассовых маховиках.
Как устроен двухмассовый маховик
На словах конструкция двухмассового маховика простая. Одна его часть – ведущий диск – жестко привинчивается к коленвалу. Вторая часть – ведомый диск – соединена с корзиной сцепления. Между ними – система демпфирования. Таким образом, обе части двухмассового маховика могут вращаться относительно друг друга на некоторые углы, то есть, совершать взаимные качательные движения вокруг общей центральной оси.
Подшипник
Так как ведущий и ведомый диск не жестко соединены и качаются относительно друг с друга, нужно сохранять их соосность. Для этого применяется поворотный подшипник. Он жестко закреплен на ступице ведущего диска. На его выступ в сторону трансмиссии выступ посажен ведомый диск.
На ранних вариантах ДММ использовались шариковые подшипники, затем они уступили место подшипникам скольжения, т.е. по сути, обычным втулкам. В двухмассовых маховиках Sachs всегда использовались подшипники скольжения.
Фланец
Передача момента от ведущего диска к ведомому осуществляется через пружинный демпфер и далее на фланец, который жестко соединен с ведомым диском. В самом простом варианте, в ведущем диске находятся две дуговые пружины, которые своими концами упираются в выступы фланца.
Демпфирующая система
Как было упомянуто выше, классический демпфер двухмассового маховика представляет собой пару дуговых пружин, помещенные в направляющие желоба ведущего диска. Эта пружина может быть одинарной, может быть двойной, т.е. представлять собой две помещенные одна в одну пружины разного диаметра. В самых мудреных вариантах пружины могут быть тройными. Т.е. в каждой дуге будет собрано по 3 пружины, способные гасить весь диапазон крутильных колебаний. Но и это еще не все.
В более новых вариантах двухмассовых маховиков предусмотрены дополнительные прямые пружины во фланце. Эти дополнительные пружины во фланце демпфируют колебания в тех режимах, когда дуговые пружины «отключаются». Как они могут «отключиться»? Дело в том, что на высокой скорости вращения маховика под действием центробежной силы дуговые пружины прижимаются к направляющим вдоль наружного края. Из-за этого их сила демпфирования сильно снижается. В этом случае функция демпфирования перекладывается на короткие прямые пружины: они легче, ближе расположены к центру, а потому центробежная сила слабо влияет на них.
Также есть ДММ с фрикционной муфтой, которая не жестко соединяет фланец с ведомым диском. То есть, в этом случае фланец не приклепан к ведомому диску. Крутящий момент передается от ведущего диска к ведомому за счет сильного трения фрикционной муфты. Такая муфта дополнительно защищает маховик от перегрузок и является демпфером.
Двухмассовый маховик от Sachs для дизелей и DSG
Двухмассовые маховики от Sachs (ZF) для дизелей 1.9 TDI и 2.0 TDI, работающий в паре с коробками DSG, наделены сложным направляющим планетарным механизмом.
Признаки износа и проверка двухмассового маховика на автомобиле
На износ двухмассового маховика указывают появившиеся вибрации. Во-первых, жесткая вибрация на холостых оборотах, слышимые стуки при глушении двигателя. Маховики, работающие в паре с коробками DSG «брынчат» на холостом ходу. Во-вторых, вибрации на ходу при равномерной скорости и при увеличении оборотов двигателя.
В некоторых случаях разбитый двухмассовый маховик может быть причиной троения двигателя. Из-за того, что обе массы хаотично гуляют относительно друг друга, на коленвале возникают посторонние ускорения, которые ЭБУ пытается «отловить», корректируя впрыск. Такое троение двигателя на холостых оборотах пропадает при выжиме педали сцепления.
Двухмассовый маховик можно проверить на неподвижном автомобиле. Для этого на нейтральной передаче нужно плавно нажимать на газ. Если вибрации и их характер будут изменяться с ростом оборотов, то двухмассовый маховик неисправен. На ходу его можно проверить следующим образом: разгоняемся с 10-20 км/ч на 2-й передаче с нажатой до упора педалью акселератора. Если возникают вибрации, то пора менять двухмассовый маховик.
При разрушении двухмассового маховика с обрывом его фланца, автомобиль просто не будет ехать на передаче.
Двухмассовый маховик не всегда виноват
В некоторых случаях при работе двигателя на холостых оборотах можно чувствовать вибрации и даже слышать посторонние звуки демпферов двухмассового маховика. При этом на ходу, при разгоне и наборе оборотов сильные вибрации не будут возникать. В данном случае, скорее всего, двухмассовый маховик исправен, а вибрации в трансмиссии и шумы его демпферов вызваны тем, что двигатель неисправен, т.е. троит. В этом случае нужно разбираться с двигателем и как можно скорее, т.к. двухмассовый маховик выйдет из строя преждевременно.
При износе сцепления, а не маховика, при трогании с места отсутствует плавность и появляются удары.
Трещины на корпусе ведущего диска ДММ появляются из-за люфта коленвала.
Как проверить б/у маховик?
Проверке подлежат не только б/у, но и новые двухмассовые маховики из коробок. У производителей LuK и Sachs есть базовые рекомендации по проверке маховиков, они общие как для новых изделий, так и бывших в эксплуатации. То есть, перед заменой по таким рекомендациям можно и нужно проверить старый маховик.
Базовые рекомендации для проверки двухмассовых маховиков
