Kettős tömegű (kettős tömegű) lendkerék - elv, kialakítás, sorozat
Tartalom
A kettős tömegű vagy kettős tömegű légy szleng kifejezésével kapcsolatban létezik egy kettős tömegű lendkerék. Ez az eszköz lehetővé teszi a nyomaték átvitelét a motorból a sebességváltóba és tovább a jármű kerekeibe. A kettős tömegű lendkerék gyakran korlátozott élettartama miatt felkeltette a közvélemény figyelmét. A csere nem csak fáradságos, hanem pénzügyi költségeket is igényel, mivel a pénztárca több száz és ezer euró közötti összeget tartalmaz. Az autósok körében gyakran hallani lehet azt a kérdést, hogy mire használják a kétkerekű autókat, ha egyszer nem voltak gondok az autókkal.
Egy kis elmélet és történelem
A dugattyús belső égésű motor egy viszonylag összetett gép, amelynek működése fázisonként megszakad. Emiatt a forgattyús tengelyre lendkerék csatlakozik, melynek feladata, hogy elegendő mozgási energiát halmozzon fel a passzív ellenállások leküzdésére a kompressziós löketek során (nem működő). Ezzel többek között a motor megkívánt egységessége érhető el. A motor kiegyensúlyozottabban jár, minél több hengerrel rendelkezik a motor, vagy minél nagyobb (nehezebb) lendkerék. A nehezebb lendkerék azonban csökkenti a motor túlélőképességét, és csökkenti a gyors pörgésre való készségét. Ez a jelenség például 1,4 TDi vagy 1,2 HTP motornál figyelhető meg. Erősebb lendkerékkel ezek a háromhengeres motorok lassabban járnak és lassulnak is. Ennek a viselkedésnek a hátránya például a lassabb sebességváltás. A lendkerék méretét a hengerek összetétele is befolyásolja (soros, villás vagy boxer). Egy ellentétes görgős, ellentétes görgős motor elvileg sokkal kiegyensúlyozottabb, mint például egy soros négyhengeres motor. Ezért a lendkereke is kisebb, mint egy hasonló soros négyhengeres motoré. A lendkerék mérete is befolyásolja az égés elvét, például a modern dízelmotorokhoz szinte mindig lendkerék kell. A benzines társaikhoz képest a dízelmotorok jellemzően jóval nagyobb kompressziós aránnyal rendelkeznek, ami felett lényegesen több munkát fogyasztanak - a forgó lendkerék mozgási energiáját.
A forgó lendkerékhez tartozó Ek kinetikus energiát a következő képlet segítségével kell kiszámítani:
Ec = 1/2·J ω2
(ahol J a test tehetetlenségi nyomatéka a forgástengely körül, ω a test forgási szögsebessége).
A kiegyensúlyozó tengelyek szintén segítenek kiküszöbölni az egyenetlen működést, de meghajtásuk bizonyos mértékű mechanikai munkát igényel. Az egyenetlenségek mellett a négy periódus rendszeres ismétlése torziós rezgéshez is vezet, ami hátrányosan befolyásolja a hajtást és a sebességváltót. A belső égésű motor normál tehetetlenségi tömege a forgattyús mechanizmus (kiegyensúlyozó tengelyek), lendkerék és tengelykapcsoló tehetetlenségi tömegeiből áll. Ez azonban nem elegendő a nemkívánatos rezgések kiküszöbölésére erős és különösen kevésbé hengeres dízelmotorok esetén. Következésképpen a sebességváltót és a teljes hajtásrendszert meg kell védeni az ilyen káros hatásoktól, mivel bizonyos sebességnél túlzott rezonancia léphet fel, ami a főtengely és a sebességváltó túlzott igénybevételéhez, kellemetlen karosszéria rezgésekhez és a jármű belsejének zümmögéséhez vezethet. Ez jól látható az alábbi diagramon, amely a motor és a sebességváltó rezgési amplitúdóját mutatja hagyományos és kettős tömegű lendkerékkel. A forgattyústengely rezgései a motor kilépésénél és a rezgések a sebességváltó bejáratánál gyakorlatilag azonos amplitúdóval és frekvenciával rendelkeznek. Bizonyos sebességeknél ezek az ingadozások átfedik egymást, ami a jelzett nemkívánatos kockázatokhoz és megnyilvánulásokhoz vezet.
Köztudott, hogy a dízelmotorok lényegesen erősebbek, mint a benzinmotorok, ezért alkatrészeik nehezebbek (forgattyús szerkezet, hajtókarok stb.). Egy ilyen motor méretezése és kiegyensúlyozása igazán összetett probléma, melynek megoldása integrálok és deriváltok sorozatából áll. Röviden: a belső égésű motor számos, saját tömeggel és merevséggel rendelkező alkatrészből áll, amelyek együttesen torziós rugók rendszerét alkotják. Az ilyen, rugók által összekötött anyagtestek rendszere működés közben (terhelés alatt) különböző frekvencián oszcillál. Az oszcillációs frekvenciák első jelentős sávja a 2-10 Hz tartományba esik. Ez a gyakoriság természetesnek tekinthető, és gyakorlatilag nem érzékeli az ember. A második frekvenciasáv 40-80 Hz tartományban van, és ezeket a rezgéseket rezgésként, a zajt pedig üvöltésként érzékeljük. A tervezők feladata ennek a rezonanciának a kiküszöbölése (40-80 Hz), ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy olyan helyre kell költözni, ahol az embernek sokkal kevésbé kellemetlen (kb. 10-15 Hz).
Az autó számos olyan mechanizmust tartalmaz, amelyek kiküszöbölik a kellemetlen rezgéseket és zajokat (néma blokkok, tárcsák, zajszigetelés), a magja pedig egy klasszikus, hagyományos tárcsás súrlódó tengelykapcsoló. Feladata a nyomaték továbbítása mellett a torziós rezgések csillapítása is. Rugókat tartalmaz, amelyek nem kívánt rezgés esetén összenyomják és elnyelik az energiája nagy részét. A legtöbb benzinmotor esetében elegendő egy tengelykapcsoló abszorpciós kapacitása. A 90-es évek közepéig hasonló szabály érvényesült a dízelmotorokra, amikor is a legendás 1,9 TDi Bosch VP forgószivattyúval elegendő volt a hagyományos tengelykapcsolóval és a klasszikus egytömegű lendkerékkel.
Az idő múlásával azonban a dízelmotorok egyre kevesebb és nagyobb térfogat (hengerszám) miatt kezdtek egyre nagyobb teljesítményt nyújtani, előtérbe került működésük kultúrája, és nem utolsó sorban a „fűrész lendkerékre gyakorolt nyomás”. "is egyre szigorúbb környezetvédelmi előírásokat dolgozott ki. Általánosságban elmondható, hogy a torziós rezgések csillapítását a klasszikus technológia már nem tudta biztosítani, ezért szükségessé vált a két tömeges lendkerék. Az első vállalat, amely bevezette a ZMS (Zweimassenschwungrad) kettős tömegű lendkereket, a LuK volt. Tömeggyártása 1985 -ben kezdődött, és a német BMW volt az első autógyártó, amely érdeklődött az új készülék iránt. A kettős tömegű lendkerék azóta számos fejlesztésen ment keresztül, jelenleg a ZF-Sachs bolygókerekes hajtóművet tartják a legfejlettebbnek.
Kettős tömegű lendkerék – kialakítás és funkció
A kettős tömegű lendkerék gyakorlatilag úgy működik, mint egy hagyományos lendkerék, amely a torziós rezgések csillapítását is ellátja, és így nagymértékben kiküszöböli a nem kívánt rezgéseket és zajokat. A kettős tömegű lendkerék abban különbözik a klasszikustól, hogy fő része - a lendkerék - rugalmasan kapcsolódik a főtengelyhez. Ezért a kritikus fázisban (a kompresszió csúcsáig) lehetővé teszi a főtengely némi lassítását, majd ismét (táguláskor) némi gyorsítást. Maga a lendkerék fordulatszáma azonban állandó marad, így a sebességváltó kimeneti fordulatszáma is állandó és rezgésmentes marad. A kettős tömegű lendkerék a mozgási energiáját lineárisan adja át a főtengelynek, a magára a motorra ható reakcióerők egyenletesebbek, ezen erők csúcsai pedig jóval alacsonyabbak, így a motor a motor többi részét is kevésbé vibrál és ráz. test. A motoroldali elsődleges tehetetlenségi nyomatékra és a hajtómű oldali másodlagos tehetetlenségre való felosztás növeli a sebességváltó forgó részeinek tehetetlenségi nyomatékát. Ez a rezonanciatartományt az alapjárati fordulatszámnál alacsonyabb frekvencia (rpm) tartományba mozgatja, és így kívül esik a motor üzemi fordulatszámának tartományán. Ily módon a motor által keltett torziós rezgések elkülönülnek a sebességváltótól, és a sebességváltó zaja és a karosszéria zúgása megszűnik. Tekintettel arra, hogy az elsődleges és a másodlagos részek torziós rezgéscsillapítóval vannak összekötve, lehetséges a tengelykapcsoló tárcsa használata torziós felfüggesztés nélkül.
A kettős tömegű lendkerék úgynevezett lengéscsillapítóként is szolgál. Ez azt jelenti, hogy segít csillapítani a tengelykapcsoló ütéseit sebességváltáskor (amikor a motor fordulatszámát a kerékfordulatszámmal kell egyensúlyba hozni), és segíti a simább indítást is. A kettős tömegű lendkerék rugalmas elemei (rugók) azonban folyamatosan elfáradnak, és lehetővé teszik a lendkerék szélesebb és könnyebb mozgását a főtengelyhez képest. A probléma akkor jelentkezik, amikor már fáradtak - teljesen kihúzzák őket. A lendkerék kopása a rugók megfeszítésén túl a rögzítőcsapokon lévő lyukak kitolását is jelenti. Így a lendkerék nemcsak nem csillapítja a rezgéseket (oszcillációkat), hanem éppen ellenkezőleg, létrehozza azokat. Megállások kezdenek megjelenni a lendkerék forgásának szélső határain, leggyakrabban ütésekként sebességváltáskor, indításkor, minden helyzetben, amikor a tengelykapcsoló be van kapcsolva vagy ki van kapcsolva, illetve sebességváltáskor. A kopás rángatózó indításként, 2000 ford./perc körüli túlzott vibrációként és zajként, illetve alapjáraton túlzott vibrációként is megmutatkozik. Általánosságban elmondható, hogy a kettős tömegű lendkerekek sokkal nagyobb igénybevételnek vannak kitéve a kevésbé hengeres motorokban (pl. három/négy hengeres), ahol az egyenetlenségek sokkal nagyobbak, mint a hathengeres motoroknál.
Szerkezetileg a kettős tömegű lendkerék egy elsődleges lendkerékből, egy másodlagos lendkerékből, egy belső és egy külső csappantyúból áll.
Hogyan lehet befolyásolni / meghosszabbítani a kettős tömegű lendkerék élettartamát?
A lendkerék élettartamát a kialakítása, valamint a motor tulajdonságai befolyásolják. Ugyanazon gyártó ugyanaz a lendkeréke 300 km -t fut egyes motorokon, másokon pedig csak fél adagot. Az eredeti szándék az volt, hogy olyan kettős tömegű lendkerékeket fejlesszenek ki, amelyek ugyanannyi életkorig (km) élnek, mint az egész autó. Sajnos a valóságban a lendkereket gyakran sokkal korábban kell cserélni, sokszor a tengelykapcsoló tárcsa előtt. A motor és a kettős tömegű lendkerék kialakítása mellett a vezető jelentősen befolyásolja élettartamát. Minden helyzet, amely az ütés egyik vagy másik irányba történő továbbításához vezet, csökkenti annak élettartamát.
A kettős tömegű lendkerék élettartamának meghosszabbítása érdekében nem ajánlott gyakran hajtani a motor alulkormányzottságát (különösen 1500 ford./perc alatt), erősen lenyomni a tengelykapcsolót (lehetőleg anélkül, hogy váltást váltana sebességváltáskor), és nem ajánlott visszakapcsolni a motort (azaz fékezni). a motor). csak ésszerű sebességgel). Gyakran előfordul, hogy 80 km / h sebességnél nem a második, hanem a harmadik vagy negyedik fokozatot kapcsolja be, és fokozatosan alacsonyabb fokozatba kapcsol). Egyes gyártók azt javasolják (jelen esetben a VW), hogy ha álló autóval, enyhe parton parkol le az autó, először be kell húzni a kéziféket, majd kapcsolni egy fokozatot (hátra vagy XNUMX. fokozat). Ellenkező esetben a jármű enyhén elmozdul, és a kettős tömegű lendkerék úgynevezett állandó kapcsolódásba kerül, ami feszültséget (a rugók megnyúlását) okozza. Ezért nem ajánlott hegyi sebességet használni, és ha igen, akkor csak az autó kézifékkel történő fékezése után, hogy ne okozzon enyhe elmozdulást és az azt követő hosszú távú terhelést - az erőátviteli rendszer lezárását, azaz a kettős tömegű lendkerék. . A tengelykapcsoló tárcsa hőmérsékletének emelkedése közvetlenül összefügg a kettős tömegű lendkerék élettartamának csökkenésével is. A tengelykapcsoló túlmelegszik, különösen nehéz pótkocsi vagy más jármű vontatásakor, terepen vezetve stb. A tengelykapcsoló akkor is kiold, ha a motor elromlik. Meg kell jegyezni, hogy a tengelykapcsoló tárcsából származó sugárzó hő a lendkerék különböző alkatrészeinek túlmelegedéséhez vezet (különösen, ha kenőanyag szivárgásról van szó), ami tovább negatívan befolyásolja az élettartamot.
Javítás - a kettős tömegű lendkerék cseréje és csere egy hagyományos lendkerékre
Nincs olyan, hogy egy túlságosan elhasználódott lendkerék javítása. A javítás magában foglalja a lendkerék és a tengelykapcsoló szerelvény (lamellák, nyomórugó, csapágyak) cseréjét. A teljes javítás meglehetősen fáradságos (körülbelül 8-10 óra), amikor szét kell szerelni a sebességváltót, és néha még a motort is. Természetesen nem szabad megfeledkeznünk a pénzügyekről sem, ahol a legolcsóbb lendkerekeket körülbelül 400 euróért, a legdrágábbat - több mint 2000 euróért értékesítik. Miért kell a még jó állapotú kuplungtárcsát cserélni? Hanem egyszerűen azért, mert a kuplungtárcsa szervizelésekor csak idő kérdése, hogy elmúlik, és ezt az időigényes, a kuplungtárcsánál többszörösen drágább folyamatot meg kell ismételni. Lendkerék cseréjekor érdemes megnézni, hogy van-e kifinomultabb, több mérföldet megbirkózó változat – természetesen a járműgyártó által támogatott és jóváhagyott.
Nagyon gyakran talál információt arról, hogyan cserélheti le a két tömeges lendkereket egy klasszikusra, amelyben torziós csillapító lamellákat használnak. Amint azt a korábbi cikkekben már említettük, a kettős tömegű lendkerék a kényelmes funkciói mellett a torziós rezgéscsillapító funkcióját is ellátja, ami negatívan befolyásolja a motor (főtengely) vagy a sebességváltó mozgó alkatrészeinek állapotát. A rezgéscsillapítást bizonyos mértékig maga a rugózott lemez is kiküszöbölheti, de nem képes ugyanazt a teljesítményt nyújtani, mint a sokkal erősebb és összetettebb kettős tömegű lendkerék. Ráadásul, ha ilyen egyszerű lenne, akkor már régóta gyakorolták volna az autógyártók és pénzügyi tulajdonosaik, akik folyamatosan dolgoznak a költségek csökkentésén. Ezért általában nem ajánlott a kettős tömegű lendkereket egyetlen tömegű lendkerékre cserélni.
Ne becsülje alá a kopott lendkerék cseréjét
Erősen nem ajánlott elhalasztani a túlságosan kopott lendkerék cseréjét. A fenti megnyilvánulásokon kívül fennáll annak a veszélye, hogy a lendkerék bármely része meglazul (elválik). Amellett, hogy tönkreteszi magát a lendkereket, a motor vagy a sebességváltó is halálosan károsodhat. A lendkerék túlzott kopása szintén befolyásolja a motor fordulatszám -érzékelőjének megfelelő működését. Amint a rugóelemek fokozatosan elhasználódnak, a két lendkerékrész egyre jobban elhajlik, amíg ki nem esik a vezérlőegységben beállított tűréshatárokon. Néha ez hibaüzenethez vezet, és néha éppen ellenkezőleg, a vezérlőegység helytelen adatok alapján próbálja meg adaptálni és szabályozni a motort. Ez gyenge teljesítményhez és legrosszabb esetben indítási problémákhoz vezet. Ez a probléma különösen gyakori a régebbi motoroknál, ahol a főtengely-érzékelő mozgást érzékel a kettős tömegű lendkerék kimeneti oldalán. A gyártók ezt a problémát kiküszöbölték az érzékelő rögzítésének megváltoztatásával, így az újabb motorokban a lendkerék bemenetén érzékeli a főtengely fordulatszámát.
