Kettős tömegű lendkerék
A belső égésű motor korántsem tökéletes, és a sebességváltóhoz tengelykapcsolóval történő csatlakoztatása további problémákat okoz, amelyeket a tervezők évek óta próbálnak megoldani. És el kell ismerni, hogy ezt egyre hatékonyabban teszik.
A dugattyúk gyorsulásában bekövetkező változások, amelyek mind a vezető általi gáz adagolásából vagy beengedéséből, mind magából a gyújtáskimaradásból, valamint a dugattyúk mozgási irányának változásából adódnak, változást okoznak a motor fordulatszámában. . Ez viszont rezgéseket okoz, amelyek a főtengelyről a lendkeréken, a tengelykapcsolón és a tengelyen keresztül a sebességváltóhoz jutnak. Ott hozzájárulnak a fogaskerekek fogaihoz. Az ezt kísérő zajt csörgő zajnak nevezik. A motor vibrációja a test remegését is okozza. Mindez együtt csökkenti az utazás kényelmét.
A rezgések forgattyústengelyről a hajtórendszer egymást követő elemeire történő átvitelének jelensége rezonáns jellegű. Ez azt jelenti, hogy ezeknek az oszcillációknak az intenzitása a forgási sebesség egy bizonyos tartományában jelentkezik. Mindez a motor és a sebességváltó forgó tömegétől, vagy inkább tehetetlenségi nyomatékától függ. Minél nagyobb a sebességváltó forgó tömegeinek tehetetlenségi nyomatéka, annál kisebb a sebesség, amelynél nemkívánatos rezonanciajelenség lép fel. Sajnos egy klasszikus váltómegoldásban a forgó tömegek jóval nagyobb hányada a motor oldalon van.
Hangtompító pajzsban
Az ilyen nehézségek ellenére a tervezők már régóta megtalálták a módját, hogy megakadályozzák a rezgések szabad átvitelét a motorról a sebességváltóra. Ehhez a tengelykapcsoló tárcsa torziós rezgéscsillapítóval van felszerelve. Torziós és súrlódó elemekből áll. Az előbbiek közé tartozik a meghajtótárcsa és az ellentárcsa, valamint a tárcsaház megfelelő kivágásaiban elhelyezkedő csavarrugók. A kivágások és rugók méretének változtatásával különböző rezgéscsillapítási jellemzőket lehet elérni. A súrlódó elemek célja, hogy megakadályozzák a rezgéscsillapító túlzott kilengését. A munkafelületek közötti szükséges súrlódási együtthatót például megfelelő műanyagból készült súrlódó gyűrűk használatával érik el.
A tengelykapcsoló tárcsában lévő rezgéscsillapító az évek során különféle fejlesztéseken esett át. Jelenleg pl. kétfokozatú rezgéscsillapító külön előcsillapítóval és kétfokozatú rezgéscsillapító integrált előcsillapítóval és változtatható súrlódással.
A tengelykapcsoló tárcsán lévő rezgéscsillapítás nem teljesen hatékony. A rezonancia és a kísérő zaj az alapjárati fordulatszám-tartományban vagy valamivel magasabban fordul elő. Megszabadulásához ennek megfelelően növelnie kell a sebességváltó mozgó részeinek tehetetlenségi nyomatékát a fogaskerék tengelyén elhelyezett kiegészítő lendkerék segítségével. Egy ilyen megoldás azonban jelentős váltási problémákat okozna, mivel ennek a nagy tehetetlenségi nyomatékú keréknek a további forgó tömege miatt szinkronizálásra lenne szükség.
Kettős tömegű lendkerék
Sokkal jobb megoldás az lenne, ha a lendkerék tömegét két részre osztanák. Az egyik mereven a főtengelyhez, a másik a tengelykapcsoló tárcsán keresztül a sebességváltó forgó részeihez kapcsolódik. Így jött létre egy kettős tömegű lendkerék, amelynek köszönhetően egyrészt a lendkerék össztömegének növelése nélkül sikerült elérni a sebességváltó forgó tömegeinek tehetetlenségi nyomatékának növekedését, másrészt , a motor forgó részeinek tehetetlenségi nyomatékának csökkenése. Ennek eredményeként ez mindkét oldalon közel azonos tehetetlenségi nyomatékot eredményezett. A rezgéscsillapító helyzetét is megváltoztatták, amit a tengelykapcsoló tárcsáról mozgattak a lendkerék alkatrészei közé. Ez lehetővé teszi, hogy a lengéscsillapító akár 60 fokos kormányzási szögben is működjön (a tengelykapcsoló tárcsánál ez 20 fok alatt van).
A kettős tömegű lendkerék alkalmazása lehetővé tette a rezonáns rezgések tartományának az alapjárati fordulatszám alá történő eltolását, így a motor működési tartományán túlra tolását. A kettős tömegű lendkerék a rezonáns rezgések és az ezzel járó jellegzetes átviteli zaj kiküszöbölése mellett a váltást is megkönnyíti, és megnöveli a szinkronizálók élettartamát. Ezenkívül néhány százalékkal (kb. 5-tel) csökkenti az üzemanyag-fogyasztást.
Junior osztályoknak
A motor keresztirányú rögzítése és a motortérben elfoglalt hely szűkössége megnehezíti vagy akár lehetetlenné teszi a hagyományos helyett kettős tömegű lendkerék használatát. A LuK által kifejlesztett DFC (Damped Flywheel Clutch) lehetővé teszi a kettős tömegű lendkerék előnyeinek kihasználását kis- és közepes méretű járművekben. A lendkerék, nyomólap és tengelykapcsolótárcsa egy egységben való kombinációja a DFC tengelykapcsolót olyan tágassá teszi, mint egy klasszikus tengelykapcsoló. Ezenkívül a DFC tengelykapcsoló-szerelvény nem igényli a tengelykapcsoló tárcsa középre állítását.
Követelmények, tartósság és költség
Egy speciális kettős tömegű lendkerék egy adott motorhoz és sebességváltóhoz készült. Emiatt nem telepíthető más típusú járműre. Ha ez megtörténik, nemcsak a sebességváltó zaja növekszik, hanem maga a lendkerék is megsérülhet. A gyártók megtiltják a kettős tömegű lendkerék alkatrészekre való szétszedését is. Szintén elfogadhatatlan a dörzsölő felületek javítására irányuló bármilyen kezelés, a kerék bármilyen "módosítása".
Ami a kettős tömegű lendkerék tartósságát illeti, ez egy trükkös üzlet, mivel az, hogy mennyire bírja, számos tényezőtől függ, beleértve a motor állapotát, a vezetési stílust és a típust. Vannak azonban olyan vélemények, hogy legalább annyi ideig kell bírnia, mint a kuplungtárcsa. Vannak olyan technológiai ajánlások is, hogy a kuplungkészlettel együtt a kettős tömegű lendkereket is ki kell cserélni. Ez persze megnöveli a csere költségeit, mert a kéttömegű kerék nem olcsó. Például egy BMW E90 320d (163 km) esetében az eredeti, sorozatgyártású kerék ára 3738 PLN, míg a csere 1423 PLN.
