Dubbelmassa (dubbelmassa) vliegwiel - beginsel, ontwerp, reeks

Onder die slangterm vir 'n dubbelmassa of tweemassa vlieg, is daar 'n toestel wat 'n tweemassa vliegwiel genoem word. Hierdie toestel laat die wringkrag van die enjin na die ratkas toe en verder na die wiele van die voertuig. Die dubbelmassavliegwiel het openbare aandag getrek vanweë sy dikwels beperkte lewensduur. Die uitruil is nie net moeisaam nie, maar vereis ook finansiële koste, aangesien die beursie honderde tot duisend euro bevat. Onder motoriste kan u gereeld die vraag hoor waarvoor tweewielige motors gebruik word, toe daar eens geen probleme met motors was nie.

'N Bietjie teorie en geskiedenis

Die resiprokerende binnebrandenjin is 'n relatief komplekse masjien waarvan die werking in fase onderbreek word. Om hierdie rede word 'n vliegwiel aan die krukas gekoppel, waarvan die taak is om voldoende kinetiese energie op te bou om passiewe weerstande tydens kompressiehoue ​​(nie-werkend) te oorkom. Dit bereik onder meer die vereiste eenvormigheid van die enjin. Die enjin loop meer gebalanseerd hoe meer silinders die enjin het of die groter (swaarder) vliegwiel. ’n Swaarder vliegwiel verminder egter die enjin se oorlewingsvermoë en verminder sy gereedheid om vinnig te tol. Hierdie verskynsel kan byvoorbeeld waargeneem word met 'n 1,4 TDi of 1,2 HTP enjin. Met ’n kragtiger vliegwiel loop hierdie driesilinder-enjins stadiger en ook stadiger. Die nadeel van hierdie gedrag is byvoorbeeld stadiger ratwisseling. Die grootte van die vliegwiel word ook beïnvloed deur die samestelling van die silinders (in-lyn, vurk of bokser). ’n Teenroller-teenrollenjin is in beginsel baie meer gebalanseerd as byvoorbeeld ’n inlyn-viersilinderenjin. Daarom het dit ook 'n kleiner vliegwiel as 'n vergelykbare inlyn-viersilinderenjin. Die grootte van die vliegwiel beïnvloed ook die beginsel van verbranding, byvoorbeeld moderne dieselenjins het amper altyd 'n vliegwiel nodig. In vergelyking met petrol-eweknieë, het dieselenjins tipies 'n baie hoër kompressieverhouding, waarbo hulle aansienlik meer werk verbruik - die kinetiese energie van 'n roterende vliegwiel.

Die kinetiese energie Ek wat verband hou met 'n roterende vliegwiel word bereken met die volgende formule:

Ec = 1/2·J2

(waar J is die traagheidsmoment van die liggaam om die rotasie-as, ω is die hoeksnelheid van rotasie van die liggaam).

Balansasse help ook om ongelyke werking uit te skakel, maar dit verg 'n mate van meganiese werk om dit aan te dryf. Benewens ongelykhede, lei die periodieke herhaling van die vier periodes ook tot torsietrilling, wat die aandrywing en transmissie nadelig beïnvloed. Die normale traagheidsmassa van 'n binnebrandenjin bestaan ​​uit die traagheidsmassa van die dele van die krukmeganisme (balansasse), vliegwiel en koppelaar. Dit is egter nie genoeg om ongewenste trillings in die geval van kragtige en veral minder silindriese dieselenjins uit te skakel nie. Gevolglik moet die ratkas en die hele dryfstelsel teen hierdie nadelige gevolge beskerm word, aangesien oormatige resonansie by sekere snelhede kan voorkom, wat oormatige spanning op die krukas en ratkas kan veroorsaak, onaangename liggaamsvibrasies en die neurie van die voertuig se binnekant. Dit kan duidelik gesien word in die diagram hieronder, wat die vibrasie-amplitude van die enjin en ratkas met konvensionele en tweemassa vliegwiele toon. Trillings van die krukas by die uitgang van die enjin en ossillasies by die ingang van die ratkas het feitlik dieselfde amplitudes en frekwensies. Teen sekere snelhede oorvleuel hierdie skommelinge, wat lei tot die aangeduide ongewenste risiko's en manifestasies.

Dit is algemeen bekend dat dieselenjins aansienlik sterker is as petrolenjins, daarom is hul onderdele swaarder (slingermeganisme, verbindingstawe, ens.). Die grootte en balansering van so 'n enjin is 'n baie komplekse probleem, waarvan die oplossing uit 'n reeks integrale en afgeleides bestaan. Kortliks, 'n binnebrandenjin bestaan ​​uit 'n aantal komponente, elk met sy eie gewig en styfheid, wat saam 'n stelsel van wringvere vorm. So 'n stelsel van materiële liggame, verbind deur vere, is geneig om teen verskillende frekwensies te ossilleer tydens werking (onder las). Die eerste betekenisvolle band van ossillasiefrekwensies lê in die reeks van 2-10 Hz. Hierdie frekwensie kan as natuurlik beskou word en word feitlik nie deur 'n persoon waargeneem nie. Die tweede frekwensieband is in die reeks van 40-80 Hz, en ons sien hierdie vibrasies as vibrasies, en die geraas as 'n brul. Die taak van ontwerpers is om hierdie resonansie (40-80 Hz) uit te skakel, wat in die praktyk beteken om na 'n plek te beweeg waar 'n persoon baie minder onaangenaam is (ongeveer 10-15 Hz).

Die motor bevat verskeie meganismes wat onaangename vibrasies en geraas uitskakel (stil blokke, katrolle, geraasisolasie), en in die kern is 'n klassieke konvensionele skyfwrywingkoppelaar. Benewens die oordrag van wringkrag, is sy taak ook om wringvibrasies te demp. Dit bevat vere wat, in die geval van 'n ongewenste vibrasie, die meeste van sy energie saamdruk en absorbeer. In die geval van die meeste petrolenjins is die absorpsievermoë van een koppelaar voldoende. ’n Soortgelyke reël het vir dieselenjins gegeld tot in die middel-90’s, toe die legendariese 1,9 TDi met Bosch VP-draaipomp voldoende was met ’n konvensionele koppelaar en ’n klassieke enkelmassa-vliegwiel.

Met verloop van tyd het dieselenjins egter al hoe meer krag begin lewer as gevolg van al hoe minder volume (aantal silinders), die kultuur van die werking daarvan het sterk na vore gekom, en laastens die druk op die "saag vliegwiel" "het ook al hoe strenger omgewingsstandaarde ontwikkel. Oor die algemeen kon klassieke tegnologie nie meer die torsie-trillings demp nie, en daarom het die behoefte aan 'n tweemassa vliegwiel 'n noodsaaklikheid geword. LuK was die eerste onderneming wat die ZMS (Zweimassenschwungrad) dubbelmassavliegwiel bekend gestel het. Sy massaproduksie het in 1985 begin, en die Duitse BMW was die eerste motorvervaardiger wat belangstelling in die nuwe toestel getoon het. Die dubbelmassavliegwiel het sedertdien 'n aantal verbeterings ondergaan, met die ZF-Sachs planetêre rattrein wat tans as die mees gevorderde beskou word.

Dubbelmassa vliegwiel – ontwerp en funksie

’n Dubbelmassa-vliegwiel funksioneer feitlik soos ’n konvensionele vliegwiel, wat ook die funksie verrig om torsievibrasies te demp en sodoende ongewenste vibrasies en geraas grootliks uitskakel. Die dubbelmassa-vliegwiel verskil van die klassieke een deurdat sy hoofdeel - die vliegwiel - buigsaam aan die krukas gekoppel is. Daarom, in die kritieke fase (tot die hoogtepunt van kompressie) laat dit 'n mate van vertraging van die krukas toe, en dan weer (tydens uitsetting) 'n mate van versnelling. Die spoed van die vliegwiel self bly egter konstant, dus bly die spoed by die uitset van die ratkas ook konstant en sonder vibrasie. Die dubbelmassa vliegwiel dra sy kinetiese energie lineêr na die krukas oor, die reaksiekragte wat op die enjin self inwerk is gladder, en die pieke van hierdie kragte is baie laer, so die enjin vibreer ook en skud die res van die enjin minder. liggaam. Die verdeling in primêre traagheid aan die motorkant en sekondêre traagheid aan die ratkaskant verhoog die traagheidsmoment van die roterende dele van die ratkas. Dit skuif die resonansiereeks na 'n laer frekwensie (rpm) reeks as die luierspoed en is dus buite die reeks van die enjin se bedryfsnelhede. Op hierdie manier word die torsievibrasies wat deur die enjin gegenereer word van die transmissie geskei, en kom transmissiegeraas en liggaamsbrul nie meer voor nie. As gevolg van die feit dat die primêre en sekondêre dele deur 'n torsievibrasiedemper verbind word, is dit moontlik om 'n koppelaarskyf sonder 'n torsievering te gebruik.

Die dubbelmassa-vliegwiel dien ook as 'n sogenaamde skokbreker. Dit beteken dit help om koppelaarslae tydens ratskakelings te demp (wanneer enjinspoed met wielspoed gebalanseer moet word) en help ook om gladder wegspring te kry. Die veerkragtige elemente (vere) in 'n dubbelmassa-vliegwiel maak egter voortdurend moeg en laat die vliegwiel wyer en makliker beweeg relatief tot die krukas. Die probleem ontstaan ​​wanneer hulle reeds moeg is – hulle word heeltemal uitgetrek. Benewens om die vere te rek, beteken vliegwielslytasie ook om die gate op die sluitpenne uit te druk. Dus, die vliegwiel demp nie net ossillasies (ossillasies) nie, maar skep dit inteendeel. Stoppe by die uiterste grense van vliegwielrotasie begin verskyn, meestal as stampe wanneer ratte geskakel word, begin, net in alle situasies wanneer die koppelaar in- of ontkoppel is, of wanneer spoed verander word. Dra sal ook verskyn as rukkerige aanskakelings, oormatige vibrasie en geraas rondom 2000 rpm, of oormatige vibrasie by luier. Oor die algemeen ervaar dubbelmassa-vliegwiele baie groter spanning in minder silindriese enjins (bv. drie/vier silinders) waar die ongelykheid baie groter is as in sessilinder-enjins.

Struktureel bestaan ​​'n tweemassa vliegwiel uit 'n primêre vliegwiel, 'n sekondêre vliegwiel, 'n interne demper en 'n eksterne demper.

Hoe kan ek die lewensduur van 'n dubbele massa vliegwiel beïnvloed / verleng?

Die lewensduur van die vliegwiel word beïnvloed deur die ontwerp sowel as die eienskappe van die enjin waarin dit geïnstalleer is. Dieselfde vliegwiel van dieselfde vervaardiger ry 300 km op sommige enjins, en op sommige sal dit slegs 'n halwe porsie neem. Die oorspronklike bedoeling was om tweemassa vliegwiele te ontwikkel wat tot dieselfde ouderdom (km) as die hele motor sou oorleef. Ongelukkig moet die vliegwiel in werklikheid baie vroeër vervang word, baie keer voor die koppelaarskyf. Benewens die ontwerp van die enjin en die dubbelmassavliegwiel self, het die geleier 'n beduidende impak op sy lewensduur. Alle situasies wat lei tot die oordrag van 'n slag in die een of ander rigting, verminder die lewensduur daarvan.

Om die lewensduur van die Dubbelmassa Vliegwiel te verleng, word dit nie aanbeveel om gereeld die enjin onderstuur te bestuur (veral onder 1500 rpm), die koppelaar hard in te druk (verkieslik sonder om te skakel wanneer ratte gewissel word), en nie die enjin af te skakel nie (d.w.s. rem). die enjin). slegs teen 'n redelike spoed). Dit gebeur dikwels dat jy teen 'n spoed van 80 km / h nie tweede rat aanskakel nie, maar derde of vierde en geleidelik na 'n laer rat oorskakel). Sommige vervaardigers beveel aan (in hierdie geval VW) dat as die motor met 'n stilstaande motor op 'n sagte wal geparkeer word, eers die handrem aangedraai moet word en dan 'n rat (tru of XNUMXste rat) ingeskakel moet word. Andersins sal die voertuig effens beweeg en die dubbelmassa-vliegwiel sal in 'n sogenaamde permanente inskakeling kom, wat spanning (rek van die vere) veroorsaak. Daarom word dit aanbeveel om nie heuwelspoed te gebruik nie, en indien wel, eers nadat die motor met 'n handrem gerem is, om nie 'n effense beweging en daaropvolgende langtermyn-lading te veroorsaak nie - die sluiting van die transmissiestelsel, dit wil sê 'n dubbelmassa-vliegwiel . 'n Toename in die temperatuur van die koppelaarskyf hou ook direk verband met 'n vermindering in die lewensduur van die dubbelmassa-vliegwiel. Die koppelaar word oorverhit, veral wanneer 'n swaar sleepwa of ander voertuig gesleep word, veldry ry, ens. Die koppelaar sal self ontsluit al is die enjin stukkend. Daar moet kennis geneem word dat stralingshitte van die koppelaarskyf tot oorverhitting van verskeie vliegwielkomponente lei (veral as dit 'n smeermiddellek is), wat die lewensduur verder negatief beïnvloed.

Herstel - vervanging van die dubbelmassa vliegwiel en vervanging met 'n konvensionele vliegwiel

Daar is nie iets soos die herstel van 'n oormatig verslete vliegwiel nie. Herstel behels die vervanging van die vliegwiel saam met die koppelaarsamestelling (lamelle, drukveer, laers). Die hele herstelwerk is redelik moeisaam (ongeveer 8-10 uur), wanneer dit nodig is om die ratkas, en soms selfs die enjin, uitmekaar te haal. Natuurlik moet ons nie vergeet van finansies nie, waar die goedkoopste vliegwiele vir ongeveer 400 euro verkoop word, die duurste - meer as 2000 euro. Hoekom verander 'n koppelaarskyf wat nog in 'n goeie toestand is? Maar bloot omdat wanneer jy ’n koppelaarskyf versien, dit net ’n kwessie van tyd is voordat dit weggaan, en hierdie tydrowende proses, wat ’n paar keer duurder as die koppelaarskyf is, sal herhaal moet word. Wanneer ’n vliegwiel vervang word, is dit ’n goeie idee om te kyk of daar ’n meer gesofistikeerde weergawe is wat meer kilometers kan hanteer – natuurlik ondersteun en goedgekeur deur die voertuigvervaardiger.

Heel dikwels vind u inligting oor die vervanging van 'n tweemassa vliegwiel met 'n klassieke, waarin lamelle met 'n torsiedemper gebruik word. Soos reeds in vorige artikels genoem, verrig 'n dubbelmassavliegwiel, benewens sy gerieflike funksies, ook die funksie van 'n torsie-trillingsdemper, wat die toestand van die bewegende dele van die enjin (krukas) of ratkas negatief beïnvloed. Tot 'n sekere mate kan trillingsdemping ook deur die veerplaat self uitgeskakel word, maar dit kan nie dieselfde prestasie lewer as die veel kragtiger en ingewikkelder tweemassa vliegwiel nie. Plus, as dit so eenvoudig was, sou dit lankal toegepas word deur motorvervaardigers en hul finansiële eienaars, wat voortdurend besig is om koste te bespaar. Daarom word dit oor die algemeen nie aanbeveel om die dubbelmassavliegwiel met 'n enkele massavliegwiel te vervang nie.

Moenie die vervanging van 'n verslete vliegwiel onderskat nie

Dit word sterk nie aanbeveel om die vervanging van 'n oormatig verslete vliegwiel uit te stel nie. Benewens die bogenoemde manifestasies, bestaan ​​die risiko dat enige deel van die vliegwiel loskom (skei). Benewens die vernietiging van die vliegwiel self, kan die enjin of ratkas ook noodlottig beskadig word. Oormatige dra van die vliegwiel beïnvloed ook die korrekte werking van die enjinsnelheidsensor. Namate die veerelemente geleidelik verslyt, buig die twee vliegwielonderdele meer en meer totdat dit buite die toleransies val wat in die beheereenheid gestel word. Soms lei dit tot 'n foutboodskap, en soms, inteendeel, probeer die beheereenheid om die enjin aan te pas en te beheer op grond van verkeerde data. Dit lei tot swak prestasie en, in die ergste geval, aanloopprobleme. Hierdie probleem kom veral voor by ouer enjins waar 'n krukasensor beweging aan die uitgangskant van die dubbelmassavliegwiel bespeur. Vervaardigers het hierdie probleem uit die weg geruim deur die sensorhouer te verander, sodat dit in nuwer enjins die krukasnelheid by die vliegwielinlaat kan opspoor.