Dual-mass (dual-mass) flywheel - prinsipyo, disenyo, serye

Sa pamamagitan ng slang term para sa isang dual-mass o dual-mass fly, mayroong isang aparato na tinatawag na dual-mass flywheel. Pinapayagan ng aparatong ito ang paghahatid ng metalikang kuwintas mula sa engine patungo sa paghahatid at higit pa sa mga gulong ng sasakyan. Ang dual-mass flywheel ay nakakuha ng pansin ng publiko dahil sa madalas nitong limitadong habang-buhay. Ang palitan ay hindi lamang matrabaho, ngunit nangangailangan din ng mga gastos sa pananalapi, dahil ang pitaka ay naglalaman ng mula sa ilang daang hanggang isang libong euro. Sa mga motorista, madalas mong maririnig ang tanong kung ano ang ginagamit para sa mga may dalawang gulong na kotse, kung minsan ay walang mga problema sa mga kotse.

Kaunting teorya at kasaysayan

Ang reciprocating internal combustion engine ay isang medyo kumplikadong makina, ang pagpapatakbo nito ay nagambala sa yugto. Para sa kadahilanang ito, ang isang flywheel ay konektado sa crankshaft, ang gawain kung saan ay upang maipon ang sapat na kinetic energy upang madaig ang mga passive resistance sa panahon ng mga compression stroke (hindi gumagana). Nakamit nito, bukod sa iba pang mga bagay, ang kinakailangang pagkakapareho ng makina. Ang makina ay tumatakbo nang mas balanse kapag mas maraming cylinder ang mayroon ang makina o mas malaki (mas mabigat) na flywheel. Gayunpaman, binabawasan ng mas mabigat na flywheel ang survivability ng makina at binabawasan ang kahandaan nitong umikot nang mabilis. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maobserbahan, halimbawa, na may 1,4 TDi o 1,2 HTP engine. Sa isang mas malakas na flywheel, ang mga tatlong-silindro na makina na ito ay tumatakbo nang mas mabagal at bumagal din. Ang kawalan ng pag-uugali na ito ay, halimbawa, mas mabagal na pagbabago ng gear. Ang laki ng flywheel ay naiimpluwensyahan din ng komposisyon ng mga cylinders (in-line, fork o boxer). Ang isang opposed-roller opposed-roller engine ay sa prinsipyo ay mas balanse kaysa, halimbawa, isang in-line na four-cylinder engine. Samakatuwid, mayroon din itong mas maliit na flywheel kaysa sa isang maihahambing na inline na four-cylinder engine. Ang laki ng flywheel ay nakakaapekto rin sa prinsipyo ng pagkasunog, halimbawa, ang mga modernong diesel engine ay halos palaging nangangailangan ng isang flywheel. Kung ikukumpara sa mga katapat na gasolina, ang mga makinang diesel ay karaniwang may mas mataas na ratio ng compression, kung saan kumokonsumo sila ng mas maraming trabaho - ang kinetic energy ng umiikot na flywheel.

Ang kinetic energy na Ek na nauugnay sa isang umiikot na flywheel ay kinakalkula gamit ang sumusunod na pormula:

Ec = 1/2·J ω2

(saan J ay ang sandali ng pagkawalang-kilos ng katawan tungkol sa axis ng pag-ikot, ω ay ang angular velocity ng pag-ikot ng katawan).

Ang mga shaft ng balanse ay makakatulong din na alisin ang hindi pantay na operasyon, ngunit nangangailangan sila ng isang tiyak na halaga ng gawaing mekanikal upang itaguyod ang mga ito. Bilang karagdagan sa hindi pantay, ang pana-panahong pag-uulit ng apat na panahon ay humantong din sa panginginig ng kilabot, na nakakaapekto sa drive at transmission. Ang normal na butil na walang galaw ng isang panloob na engine ng pagkasunog ay binubuo ng mga butil na butil ng mga bahagi ng mekanismo ng pihitan (balanse na mga shaft), flywheel at klats. Gayunpaman, hindi ito sapat upang maalis ang mga hindi ginustong pag-vibrate sa kaso ng malakas at lalo na mas mababa ang mga cylindrical diesel engine. Dahil dito, ang paghahatid at ang buong sistema ng pagmamaneho ay dapat maprotektahan mula sa mga masamang epekto, dahil ang labis na resonance ay maaaring mangyari sa ilang mga bilis, na nagreresulta sa labis na stress sa crankshaft at paghahatid, hindi kasiya-siyang mga panginginig ng katawan, at ang hum ng interior ng sasakyan. Malinaw na makikita ito sa diagram sa ibaba, na nagpapakita ng lakas na panginginig ng boses ng makina at paghahatid na may maginoo at dalawahang masa na mga flywheel. Ang mga vibration ng crankshaft sa exit mula sa engine at oscillations sa pasukan ng paghahatid ay halos pareho ang mga amplitude at frequency. Sa ilang mga bilis, magkakapatong ang mga pagbabagu-bagong ito, na hahantong sa ipinahiwatig na hindi kanais-nais na mga panganib at pagpapakita.

Karaniwang kaalaman na ang mga makina ng diesel ay mas malakas kaysa sa mga makina ng gasolina, kaya ang kanilang mga bahagi ay mas mabibigat (mekanismo ng crank, connecting rod, atbp.). Ang pagpapalaki at pagbabalanse ng naturang makina ay isang talagang kumplikadong problema, ang solusyon kung saan ay binubuo ng isang serye ng mga integral at derivatives. Sa madaling sabi, ang isang panloob na makina ng pagkasunog ay binubuo ng isang bilang ng mga bahagi, bawat isa ay may sariling timbang at katigasan, na magkakasamang bumubuo ng isang sistema ng mga torsion spring. Ang ganitong sistema ng mga materyal na katawan, na konektado ng mga bukal, ay may posibilidad na mag-oscillate sa iba't ibang mga frequency sa panahon ng operasyon (sa ilalim ng pagkarga). Ang unang makabuluhang banda ng mga frequency ng oscillation ay nasa hanay na 2-10 Hz. Ang dalas na ito ay maaaring ituring na natural at halos hindi nakikita ng isang tao. Ang pangalawang frequency band ay nasa hanay na 40-80 Hz, at nakikita namin ang mga vibrations na ito bilang mga vibrations, at ang ingay bilang isang dagundong. Ang gawain ng mga taga-disenyo ay alisin ang resonance na ito (40-80 Hz), na sa pagsasagawa ay nangangahulugang paglipat sa isang lugar kung saan ang isang tao ay hindi gaanong hindi kasiya-siya (mga 10-15 Hz).

Ang kotse ay naglalaman ng ilang mga mekanismo na nag-aalis ng hindi kasiya-siyang mga vibrations at ingay (silent blocks, pulleys, noise insulation), at sa core ay isang klasikong conventional disc friction clutch. Bilang karagdagan sa pagpapadala ng metalikang kuwintas, ang gawain nito ay upang palamigin ang torsional vibrations. Naglalaman ito ng mga bukal na, kung sakaling magkaroon ng hindi ginustong panginginig ng boses, pinipiga at sinisipsip ang karamihan ng enerhiya nito. Sa kaso ng karamihan sa mga makina ng gasolina, ang kapasidad ng pagsipsip ng isang clutch ay sapat. Ang isang katulad na panuntunan ay inilapat sa mga makinang diesel hanggang sa kalagitnaan ng dekada 90, nang ang maalamat na 1,9 TDi na may Bosch VP rotary pump ay sapat na sa isang conventional clutch at isang klasikong single-mass flywheel.

Gayunpaman, sa paglipas ng panahon, ang mga diesel engine ay nagsimulang magbigay ng higit at higit na lakas dahil sa mas kaunti at mas mababa ang dami (bilang ng mga silindro), ang kultura ng kanilang operasyon ay umunlad, at, huli ngunit hindi pa huli, ang presyon sa "saw flywheel "bumuo din ng higit pa at mas mahigpit na pamantayan sa kapaligiran. Sa pangkalahatan, ang pamamasa ng mga pangangatal na panginginig ay hindi na maibigay ng klasikal na teknolohiya, at samakatuwid ang pangangailangan para sa isang dalawang-masa na flywheel ay naging isang pangangailangan. Ang unang kumpanya na nagpakilala ng ZMS (Zweimassenschwungrad) dual-mass flywheel ay LuK. Ang produksyon ng masa nito ay nagsimula noong 1985, at ang German BMW ay ang unang automaker na nagpakita ng interes sa bagong aparato. Ang dual-mass flywheel ay sumailalim sa isang bilang ng mga pagpapabuti mula noon, na may ZF-Sachs planetary gear train na kasalukuyang itinuturing na pinaka-advanced.

Dual mass flywheel – disenyo at pag-andar

Ang isang dual-mass flywheel ay halos gumagana tulad ng isang maginoo na flywheel, na gumaganap din ng function ng damping torsional vibrations at sa gayon ay higit na nag-aalis ng mga hindi gustong vibrations at ingay. Ang dual-mass flywheel ay naiiba sa classic dahil ang pangunahing bahagi nito - ang flywheel - ay flexible na konektado sa crankshaft. Samakatuwid, sa kritikal na yugto (hanggang sa rurok ng compression) pinapayagan nito ang ilang deceleration ng crankshaft, at pagkatapos ay muli (sa panahon ng pagpapalawak) ng ilang acceleration. Gayunpaman, ang bilis ng flywheel mismo ay nananatiling pare-pareho, kaya ang bilis sa output ng gearbox ay nananatiling pare-pareho at walang panginginig ng boses. Ang dual mass flywheel ay naglilipat ng kinetic energy nito nang linear sa crankshaft, ang mga puwersa ng reaksyon na kumikilos sa engine mismo ay mas makinis, at ang mga taluktok ng mga puwersang ito ay mas mababa, kaya ang makina ay nag-vibrate din at nanginginig ang natitirang bahagi ng makina. katawan. Ang paghahati sa pangunahing pagkawalang-galaw sa gilid ng motor at pangalawang pagkawalang-galaw sa gilid ng gearbox ay nagpapataas ng sandali ng pagkawalang-galaw ng mga umiikot na bahagi ng gearbox. Inililipat nito ang resonant range sa isang mas mababang frequency (rpm) range kaysa sa idle speed at sa gayon ay wala sa range ng operating speed ng engine. Sa ganitong paraan, ang mga torsional vibrations na nabuo ng makina ay nahihiwalay sa transmission, at hindi na nagaganap ang ingay ng transmission at pag-ungol ng katawan. Dahil sa ang katunayan na ang pangunahin at pangalawang bahagi ay konektado sa pamamagitan ng isang torsional vibration damper, posible na gumamit ng clutch disc na walang torsional suspension.

Ang dual-mass flywheel ay nagsisilbi rin bilang isang tinatawag na shock absorber. Nangangahulugan ito na nakakatulong ito na mapahina ang mga pagtama ng clutch sa panahon ng paglilipat ng gear (kapag ang bilis ng engine ay kailangang balansehin sa bilis ng gulong) at tumutulong din sa mas maayos na pagsisimula. Gayunpaman, ang mga nababanat na elemento (springs) sa isang dual-mass flywheel ay patuloy na napapagod at pinapayagan ang flywheel na gumalaw nang mas malawak at mas madaling kumpara sa crankshaft. Ang problema ay lumitaw kapag sila ay pagod na - sila ay ganap na nahugot. Bilang karagdagan sa pag-uunat ng mga bukal, ang pagkasuot ng flywheel ay nangangahulugan din ng pagtulak sa mga butas sa mga locking pin. Kaya, ang flywheel ay hindi lamang nagpapahina ng mga oscillations (oscillations), ngunit, sa kabaligtaran, ay lumilikha ng mga ito. Ang mga paghinto sa matinding limitasyon ng pag-ikot ng flywheel ay nagsisimulang lumitaw, kadalasan bilang mga bump kapag nagpapalipat-lipat ng mga gear, nagsisimula, sa lahat ng sitwasyon kapag ang clutch ay naka-engage o natanggal, o kapag nagbabago ng bilis. Lalabas din ang wear bilang maalog na mga start-up, sobrang vibration at ingay sa paligid ng 2000 rpm, o sobrang vibration kapag idle. Sa pangkalahatan, ang dual mass flywheel ay nakakaranas ng mas malaking stress sa mas kaunting cylindrical na makina (hal. tatlo/apat na cylinder) kung saan ang hindi pagkakapantay-pantay ay mas malaki kaysa sa anim na cylinder na makina.

Sa istruktura, ang isang dalawahang mass flywheel ay binubuo ng isang pangunahing flywheel, isang pangalawang flywheel, isang panloob na pamamasa at isang panlabas na pamamasa.

Paano Maapektuhan / Palawakin ang Buhay ng isang Dual Mass Flywheel?

Ang buhay ng flywheel ay naiimpluwensyahan ng disenyo nito pati na rin ang mga katangian ng engine kung saan ito naka-install. Ang parehong flywheel mula sa parehong tagagawa ay nagpapatakbo ng 300 km sa ilang mga makina, at sa ilang kukuha lamang ng kalahating bahagi. Ang orihinal na hangarin ay upang makabuo ng mga dalawahang mass flywheel na makakaligtas sa parehong edad (km) bilang buong kotse. Sa kasamaang palad, sa totoo lang, ang flywheel ay madalas na kailangang palitan nang mas maaga, maraming beses bago ang clutch disc. Bilang karagdagan sa disenyo ng engine at ang dalawahang-masa na flywheel mismo, ang conductor ay may malaking epekto sa buhay ng serbisyo nito. Ang lahat ng mga sitwasyong humahantong sa paghahatid ng isang suntok sa isang direksyon o iba pa ay nagbabawas sa buhay ng serbisyo nito.

Upang pahabain ang buhay ng Dual Mass Flywheel, hindi inirerekumenda na madalas na paandarin ang engine understeer (lalo na sa ibaba 1500 rpm), i-depress ang clutch nang malakas (mas mabuti nang walang paglilipat kapag nagpapalit ng mga gears), at huwag i-downshift ang engine (ibig sabihin, preno. ang makina). lamang sa isang makatwirang bilis). Madalas na nangyayari na sa bilis na 80 km / h hindi mo i-on ang pangalawang gear, ngunit ikatlo o ikaapat at unti-unting lumipat sa isang mas mababang gear). Inirerekomenda ng ilang mga tagagawa (sa kasong ito VW) na kung ang kotse ay naka-park na may nakatigil na kotse sa isang magiliw na bangko, ang handbrake ay dapat munang ilapat at pagkatapos ay isang gear (reverse o XNUMXth gear) ay dapat na nakatuon. Kung hindi, ang sasakyan ay bahagyang gagalaw at ang dual-mass flywheel ay mapupunta sa isang tinatawag na permanenteng pakikipag-ugnayan, na magdudulot ng tensyon (stretching of the springs). Samakatuwid, inirerekumenda na huwag gumamit ng bilis ng burol, at kung gayon, pagkatapos lamang i-preno ang kotse gamit ang isang handbrake, upang hindi maging sanhi ng isang bahagyang paggalaw at kasunod na pangmatagalang pagkarga - pagsasara ng sistema ng paghahatid, i.e. isang dual-mass flywheel . Ang pagtaas sa temperatura ng clutch disc ay direktang nauugnay din sa pagbawas sa buhay ng dual-mass flywheel. Nag-o-overheat ang clutch, lalo na kapag humihila ng mabigat na trailer o iba pang sasakyan, nagmamaneho sa labas ng kalsada, atbp. Ang clutch ay magbubukas sa sarili nito kahit na sira ang makina. Dapat pansinin na ang nagliliwanag na init mula sa clutch disc ay humahantong sa sobrang pag-init ng iba't ibang bahagi ng flywheel (lalo na kung ito ay isang lubricant leak), na higit na negatibong nakakaapekto sa buhay ng serbisyo.

Pag-aayos - pagpapalit ng dual-mass flywheel at pagpapalit ng isang maginoo na flywheel

Walang ganoong bagay bilang pag-aayos ng sobrang pagod na flywheel. Ang pag-aayos ay kinabibilangan ng pagpapalit ng flywheel kasama ang clutch assembly (lamellae, compression spring, bearings). Ang buong pag-aayos ay medyo matrabaho (mga 8-10 na oras), kapag kinakailangan upang i-dismantle ang gearbox, at kung minsan kahit na ang makina. Siyempre, hindi natin dapat kalimutan ang tungkol sa pananalapi, kung saan ang pinakamurang mga flywheel ay ibinebenta para sa mga 400 euro, ang pinakamahal - higit sa 2000 euro. Bakit palitan ang isang clutch disc na nasa mabuting kondisyon pa? Ngunit dahil lang kapag nagse-serve ng clutch disc, ilang oras na lang bago ito mawala, at ang prosesong ito na nakakaubos ng oras, na ilang beses na mas mahal kaysa sa clutch disc, ay kailangang ulitin. Kapag pinapalitan ang isang flywheel, magandang ideya na tingnan kung mayroong mas sopistikadong bersyon na kayang humawak ng mas maraming milya - siyempre, suportado at inaprubahan ng tagagawa ng sasakyan.

Kadalasan makakahanap ka ng impormasyon tungkol sa pagpapalit ng isang dalawang-masa na flywheel ng isang klasikong, kung saan ginagamit ang mga lamellas na may isang torsion damper. Tulad ng nabanggit na sa mga naunang artikulo, ang isang dalawahang mass flywheel, bilang karagdagan sa mga maginhawang pagpapaandar nito, ay gumaganap din ng pag-andar ng isang torsional vibration damper, na negatibong nakakaapekto sa kalagayan ng mga gumagalaw na bahagi ng engine (crankshaft) o gearbox. Sa isang tiyak na lawak, ang panginginig ng panginginig ng boses ay maaari ring matanggal sa pamamagitan ng sprung plate mismo, ngunit hindi ito maaaring magbigay ng parehong pagganap tulad ng mas malakas at kumplikadong dalawahan na flywheel. Dagdag pa, kung ganito kadali, matagal na itong naisasagawa ng mga tagagawa ng kotse at kanilang mga may-ari ng pananalapi, na patuloy na nagtatrabaho upang mabawasan ang mga gastos. Samakatuwid, sa pangkalahatan ay hindi inirerekumenda na palitan ang dalawahang mass flywheel ng isang solong mass flywheel.

Huwag maliitin ang pagpapalit ng isang pagod na flywheel

Mahigpit na hindi inirerekomenda na ipagpaliban ang kapalit ng labis na pagod na flywheel. Bilang karagdagan sa mga ipinakita sa itaas, may peligro na maluwag (paghihiwalay) ng anumang bahagi ng flywheel. Bilang karagdagan sa pagwasak sa mismong flywheel, ang makina o paghahatid ay maaari ding mapinsala. Ang labis na pagsusuot ng flywheel ay nakakaapekto rin sa tamang pagpapatakbo ng sensor ng bilis ng engine. Habang unti-unting naubos ang mga elemento ng tagsibol, ang dalawang bahagi ng flywheel ay higit na lumihis hanggang sa mahulog sila sa labas ng mga pagpapahintulot na itinakda sa control unit. Minsan humahantong ito sa isang mensahe ng error, at kung minsan, sa kabaligtaran, sinusubukan ng control unit na iakma at kontrolin ang engine batay sa maling data. Ito ay humahantong sa hindi magandang pagganap at, sa pinakamasamang kaso, mga problema sa pagsisimula. Lalo na karaniwan ang problemang ito sa mga mas lumang mga makina kung saan nakita ng isang sensor ng crankshaft ang paggalaw sa bahagi ng output ng dalawahang-masa na flywheel. Inalis ng mga tagagawa ang problemang ito sa pamamagitan ng pagbabago ng pag-mount ng sensor, kaya't sa mga mas bagong makina nakita nito ang bilis ng crankshaft sa papasok ng flywheel.