Двухмассовый маховик принцип работы: Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы. Поломки и ремонт, будет и видео версия

Содержание

принцип работы, устройство (видео). Почему не стоит менять на одномассовый в случае неисправности

В целях увеличения динамических характеристик в автоспорте используются облегченные маховики. Главная задача такого рода тюнинга – уменьшение вращающихся масс. Для гражданского использования намного важнее комфорт и ресурс деталей трансмиссии, поэтому все чаще производители устанавливают на авто двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Рассмотрим его устройство, принцип работы и преимущества над одномассовым типом. Нелишним будет упоминание о возможных неисправностях и технологиях ремонта.

Устройство Dual Mass Flywheel

Двухмассовый маховик состоит из двух дисков, которые соединены между собой пружинно-демпферным механизмом.

Ведущий диск (также его называют первичным диском, главным корпусом маховика) представляет собой первичную вращающуюся массу. Он жестко крепится к коленчатому валу. На наружную часть первичного диска монтируется зубчатый венец маховика, за который стартер вращает коленчатый вал в момент запуска двигателя. Со стороны трансмиссии в главном корпусе вмонтированы дуговые пружины.

Устройство ведущего диска предполагает наличие ступицы, на которую устанавливается ведомый диск (также его называют вспомогательным корпусом маховика, вторичным диском). Фланец с ведомым диском жестко фиксируются между собой. Между ними установлена крышка ведущей массы. За счет радиального подшипника (именно такового устройство показано на рисунке, но существуют и конструкции с шариковыми подшипниками) ведущий и ведомый диски подвижны относительно друг друга. Их взаимное смещение определяется усилием надавливания упоров фланца на дуговые пружины.

На поверхности ведомой части имеется плоскость для контакта с фрикционным диском сцепления. Посредством прижатия диска к ведомой части двухмассового маховика происходит передача крутящего момента от коленчатого вала к коробке передач.

Принцип работы

Вспомним назначение одномассового маховика, который представляет собой цельнометаллическую деталь.

  • Выравнивание скорости вращения коленчатого вала.
  • Передача крутящего момента.
  • Возможность вращения коленвала стартером.

Такие же функции выполняет и двухмассовый маховик. Главная особенность его работы – более эффективное гашение крутильных колебаний. При использовании одномассового маховика и ведомого диска сцепления с вмонтированными в него демпферными пружинами крутильные колебания неминуемо передаются на узлы трансмиссии. Соударение контактных поверхностей приводит к повышенному шуму и ускоренному износу синхронизаторов, шестерен.

Второй рисунок демонстрирует значительное снижение резонансных колебаний, передающихся на детали КПП, раздаточную коробку передач. Эффективная работа двухмассового маховика позволяет избавиться от демпферных пружин в ведомом диске сцепления. В остальном устройство сцепления автомобиля, работа выжимного подшипника ничем не отличаются от силовых агрегатов с одномассовыми маховиками.

Почему возникают крутильные колебания?

Равномерность скорости вращения коленчатого вала зависит от количества тактов рабочего хода в минуту. Именно во время рабочего хода, когда происходит высвобождение энергии от сгорания ТПВС, поршень движется с наибольшим ускорением, раскручивая тем самым коленвал. Все последующие 3 такта (выпуск, впуск, сжатие) коленчатый вал будет замедляться.

В 4-х цилиндровом двигателе поджог ТПВС происходит каждые 180º вращения коленвала (1 такт рабочего хода на каждые 180º). При 3000 об./мин в ДВС смесь воспламеняется 6000 раз в минуту. В таком режиме крутильные колебания минимальные, так как длительность периода замедления КВ слишком мала. При снижении скорости вращения коленчатого вала крутильные колебания возрастают. Если при 3000 об./мин смесь поджигается 100 раз в секунду, то уже при 1200 об./мин этот показатель снизится до 40.

Варианты конструкции

Выше рассмотрено устройство простейшего двухмассового маховика с двумя дуговыми пружинами. Усовершенствованная конструкция предполагает наличие двух видов пружин.

Мягкие пружины предназначены для эффективного гашения крутильных колебаний на низких оборотах. При повышении скорости вращения первичной массы центробежные силы сжимают дуговые пружины, из-за чего теряется их эффективность. Чтобы обеспечить достаточный пружинящий эффект в зоне средних и высоких оборотов, фланец оснащается нажимными пружинами. Благодаря меньшей массе и близкому расположению к центру оси вращения, они в меньшей степени подвержены воздействию центробежных сил.

Эволюция технической мысли

Впервые распространение двухмассовые маховики получили на авто с дизельными двигателями. Необходимость в их использовании совпадает с началом стадии так называемого даунсайсинга. В равной мере тенденция к снижению объема двигателя и повышению его мощности за счет дополнительного наддува воздуха затронула и бензиновые ДВС.

Повышение давления распыления топлива, деление впрыска на фазы и эффективное использование системы турбонаддува привели к значительному увеличению мощности дизельных моторов. Характерно, что большой крутящий момент доступен уже с самых низов, поэтому проблема крутильных колебаний на холостом ходу и низких оборотах значительно усугубилась.

Желая заменить двухмассовый маховик на одномассовый, автовладельцы забывают о том, что его устройство не только повышает комфорт, но и бережет коленчатый вал.

Центробежный маятник

Описанные выше особенности малообъемных ДВС побудили конструкторов к разработке устройства двухмассового маховика с центробежным маятником. Принцип работы маятника основан на создании противоколебаний, сглаживающих неравномерность вращения коленчатого вала на низких оборотах.

Как и в случае простейшего двухмассового маховика, первичная вращающаяся масса связана с КВ, а вторичная – единое целое с трансмиссией. Вот только в DMF с центробежным маятником со стороны вторичной вращающейся массы установлены грузы, которые при снижении оборотов двигателя совершают колебательные движения. Поскольку на низких оборотах действие центробежной силы снижается, грузы маятника могут раскачиваться сильнее. По мере увеличения скорости вращения КВ и ведущего диска, действие центробежной силы увеличивается, а амплитуда колебаний грузов уменьшается.

Маятник, работая в паре с дугообразными пружинами, практически полностью исключает вибрацию двигателя на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

На автомобилях Volkswagen в зависимости от модели двигателя и коробки передач встречаются 2 вида устройства DMF с центробежным маятником:

  • производства Luk. Имеет 4 плавающих грузов, установленных непосредственно на фланце;
  • DMF производства ZF. Шесть плавающих грузов, расположенных между фланцем и вторичной вращающейся шестерней.

Главные преимущества и недостатки

  • Снижение уровня вибраций, передающихся на кузов и в салон.
  • Избавление от воя и дребезжащих звуков элементов КПП, раздаточной коробки передач.
  • Увеличение ресурса трансмиссии. Особое значение DMF имеет в работе роботизированных КПП, к которым относится DSG, гидротрансформаторных АКПП и вариаторов.
  • Повышение комфорта при старте и переключении передач, снижение вибраций, передающихся на педаль сцепления.
  • Уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Недостаток DMF исходит из главного преимущества одномассового маховика – надежности. Автолюбители свыклись с той мысль, что этот узел требует ремонта или замены лишь в исключительных случаях издевательства над авто. Тогда как DMF имеет ресурс, ограничивающийся 100-150 тыс. км. Стоит признать, что некоторые модели не лишены конструктивных недочетов и редко доживают даже до 100 тыс. км. Замена узла стоит немалых денег, поэтому в случае неисправности владельцы чаще всего прибегают к ремонту двухмассового маховика.

Неисправности

Выделяют две наиболее характерные неисправности:

  • увеличение люфтов между подвижными элементами, из-за чего происходит характерное громыхание на низких оборотах, при остановке и запуске двигателя;
  • износ подшипника ступицы ведущего диска.

Тема неисправностей довольно обширная, поэтому мы обязательно посвятим статью признакам поломки и способам проверки DMF.

Информация о двухмассовых маховиках - МастерТурбо

Немного истории

Со времени создания первого двигателя прошло много десятилетий, но функциональная составляющая маховика оставалась неизменной вплоть до конца двадцатого века.

Этот увесистый, чаще всего чугунный диск, обеспечивал равномерное вращение коленчатого вала и аккумулировал кинетическую энергию на такте рабочего хода, преобразуя её во вращательную на «подготовительных» тактах, а также выводил поршни из мертвых точек. Двухмассовые маховики (ДММ) появились в начале 21 века в результате работы пытливых умов над проблемой гашения колебаний в двигателе, при переключении передач, резких ускорениях и прочего.

Раньше с этой проблемой справлялись при помощи демпфера крутильных колебаний, расположенного на ведомом диске сцепления, но наиболее эффективным решением гашения колебаний стал ДММ. Дело в том, что демпферы, располагающиеся в ведомом диске сцепления, с ростом мощностей и крутящих моментов современных двигателей, перестали справляться со своими функциями в должном объёме. Максимальный угол, на который мог отклониться фрикционный диск от ступицы, составлял 10-12 градусов (в одну и другую сторону), в то время как ДММ позволяет расширить предел этого значения до 120 градусов (по 60 градусов на каждую сторону), без использования какого-либо демпфера в сцеплении.

Принцип работы двухмассового маховика

=Стремительное развитие автомобильной техники за последние несколько десятков лет выявило много недостатков в конструкции простейших элементов. Сегодня мы разберемся с таким заурядным узлом, как маховик. Да, именно узлом, поскольку речь пойдет не об обычном маховике, а о двухмассовом, довольно сложном и технологичном устройстве.

Содержание:

  1. Как бороться с вибрацией двигателя

  2. Что такое двухмассовый маховик

  3. Как работает двухмассовый маховик

  4. Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Как бороться с вибрацией двигателя

Мощности и скорости автомобилей растут пропорционально потребностям публики в комфорте. А наращивание мощностей двигателя связано с массой проблем, которые не всегда мирно уживаются с комфортом и другими требованиями к современной технике. Это и повышенный расход топлива, это может быть неравномерность работы двигателя, повышенная шумность и вибрации. Если для спортивного автомобиля все эти условности можно списать со счетов, то комфортабельная машина бизнес-класса должна полностью соответствовать требованиям к комфорту.

Вибрации всегда доставали конструкторов и от вибраций не уйти никуда. Успокоить вибрирующую деталь или вал можно только путем создания антинагрузки, противовеса. А это, естественно, увеличивает массу механизма. Для примера можно взглянуть на балансировку колес на шиномонтаже. Если не повесить на колесо в определенном месте груз определенного веса, вибрации избежать не удастся. Но мы нарастим подрессоренную массу, что вредно для состояния ходовой части. Почти та же история наблюдается с коленчатым валом автомобиля. Чтобы избежать излишних вибраций применяется специальный балансир, или маховик.

Что такое двухмассовый маховик

В середине 80-х годов применение пружин для гашения крутильных колебаний в корзине сцепления себя полностью исчерпало. Пружина уже не могла гарантировать полного отсутствия колебаний вследствие того, что масса поршней, шатунов, всех вращающихся и движущихся деталей двигателя в суммарном объеме превышала возможности демпфирования пружин. Рост крутящего момента на выходном фланце коленвала также требовал более эффективного противодействия вибрации.

Вибрации сами по себе не слишком приятны, но кроме того, они разрушают подшипники, валы и шестерни КПП, расшатывают крепления, уменьшают ресурс узлов и агрегатов. Поэтому и спроектировали двухмассовый маховик, который при помощи торсионно-пружинной рычажной системы смог поглотить колебания практически целиком. В целом, применение двухмассовых маховиков дало трансмиссии и машине в целом ряд преимуществ:

  • более комфортное переключение передач;

  • снижение момента инерции при переключении;

  • увеличение ресурса КПП и сцепления;

  • существенная экономия пространства в картере сцепления, что немаловажно для современного автомобиля, где каждый миллиметр на вес золота.

Как работает двухмассовый маховик

Узел расположен между мотором и сцеплением, а принцип действия двухмассового маховика основан не на наращивании массы противовеса, а на демпфировании посредством пружинно-торсионного механизма. Двухмассовые маховики могут быть в нескольких исполнениях, но как правило, они состоят из двух корпусов. На первом, основном корпусе, расположен стартерный зубчатый венчик, при помощи которого стартер запускает двигатель. 2-й корпус состоит из стандартных деталей сцепления. Основная хитрость и принцип работы заключается в способности смещаться этих двух элементов друг относительно друга. Они соединены посредством радиальных и упорных подшипников, которые обеспечивают свободное вращение корпусов.

Демпферно-пружинный пакет, который расположен между двумя корпусами, работает, как гаситель колебаний, а чтобы их работа была четкой и равномерной, внутреннее пространство двухмассового маховика заполняет консистентная смазка. В конструкции пружинно-демпферного пакета присутствуют полимерные сепараторы, они препятствуют закусыванию и заклиниванию пружин.

Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Пружинно-демпферный пакет работает по двухступенчатому принципу. Это значит, что вся вибрационная нагрузка поглощается в два этапа и поглощается фактически на 100%. первая, самая мягкая ступень, улавливает и гасит колебания, которые возникают при пуске, на малых оборотах и при выключении мотора. Вторая ступень более жесткая и она рассчитана на работу на высоких оборотах, она противостоит крутильным колебаниям в штатном режиме.

Признаки неисправности узла явные и выражаются в повышенной вибрации двигателя на определенных оборотах. Перед тем, как проверить двухмассовый маховик на наличие неисправностей, необходимо произвести полный демонтаж коробки передач и поместить маховик на специальный стенд, где будут измерены кривые нагрузок, которые и будут характеризовать состояние устройства. На обычных СТО такое оборудование большая редкость, поэтому в основном, восстановление маховика не проводится. Проводят или его замену на обычный маховик с учетом параметров двигателя, или же подбор нового. Перед тем, как разобрать маховик, нужно учитывать некоторые строгие ограничения. Во-первых, ни в коем случае не допускается любая механическая обработка деталей маховика, без спец. Инструмента и подготовки. Во-вторых, весь крепеж, который был снят во время демонтажа, должен быть заменен новым.

Только при таких условиях восстановленный двухмассовый маховик будет служить долго и надежно, а его ресурс оценивают в 350-400 тысяч км при правильной эксплуатации.

Что такое двухмассовый маховик — 8 (800) 500-67-44

ЧТО ТАКОЕ ДВУХМАССОВЫЙ МАХОВИК?

Двухмассовый (или демпферный, двухдисковый, двухсекционный) маховик расположен между сцеплением и непосредственно самим двигателем. Состоит он из двух корпусов. Один из корпусов обладает установленным венцом стартера, который присоединен к коленчатому валу. Другой — узлом сцепления. Два корпуса соединены друг с другом за счет специальных подшипников скольжения. Но кроме этого еще и происходит их вращение относительно друг друга. Между ними имеется пружинный демпфирующий механизм Специальная смазка (консистентная), которая наполняет внутренний объем маховика делает работу пакетов пружин непрерывной. Чтобы не допустить блокировку пружин, пакеты поделены пластиковым сепаратором.

Двухмассовый маховик отличается ступенчатой системой действия пружинных пакетов с неодинаковой жесткостью: Работа первой ступени осуществляется с помощью мягких пружин. Эта система делает работу двигателя безукоризненной, плавной и эффективной, не смотря на то, заведен он или нет.

А вот работа второй ступени уже осуществляется с помощью жестких пружин. Эта система помогает добиться оптимального демпфирования вращательных колебаний при нормальной езде на авто.

ОБРАЗЕЦ

ВИДЕО О МАХОВИКАХ

Двухмассовый маховик, какую функцию он выполняет?

Конструкция двухмассового маховика в 3D.

ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ПРИЧИНОЙ ПОЛОМКИ ДВУХМАССОВОГО МАХОВИКА

По мнению профессионалов, низкий ресурс двухмассового маховика обуславливается неправильной эксплуатацией личного транспорта. Водители, на автомобиле которых установлены, например, дизельные двигатели, пытаются передвигаться на малых оборотах, которые почти приравниваются к холостым. Из-за такой езды вращательные колебания у коленчатого вала очень высоки, именно это и приводит к быстрому износу пружин двухмассового маховика.

Помимо этого, рекомендуют, глушить двигатель (чтобы увеличить ресурс маховика и сцепления к нему) выжимая педаль сцепления.

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТИ МАХОВИКА

Маховик сможет сослужить вам хорошую и долгую службу, если вы будете соблюдать все правила эксплуатации вашего автомобиля. Тем не менее, прежде чем спешить заменить сцепление на СТО, необходимо убедиться в том, что необходимо вам менять маховик. Но без специальных инструментов специалисты не берутся делать тест на его исправность и точно поставить его диагноз могут единицы.

Поэтому поломку можно определить вам самому по характерным признакам:

  • Утечка смазки
  • Появление царапин
  • Трещин
  • Люфтов
  • Шум, слышимый во время зажигания и выключения двигателя
  • Колебания ощущаются во время работы двигателя на холостом ходу
  • Неравномерная работа двигателя
  • Колебания, передающиеся на кузов
  • Различного рода шумы в области коробки передач
  • Шумы во время работы двигателя, которые затихают при прогреве мотора или при выжимании педали сцепления
  • Вибрация на педали сцепления

Вы всегда можете связаться с нами и получить бесплатную консультацию.

Маховик двигателя
Реставрация двухмассового маховика
Признаки неисправности двухмассового маховика
Замена двухмассового маховика
Как проверить двухмассовый маховик

Маховик двигателя ВАЗ

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 887

Если рассматривать устройство и принцип работы ДВС, то рано или поздно придется столкнуться с таким изделием, как маховик. По своему конструктивному исполнению он не представляет чего-то сложного, но выполняемые им функции чрезвычайно важны, и непонятно, каким образом можно обойтись без него.

Что такое маховик в автомобиле?

По сути дела, маховик двигателя является составной частью нескольких самостоятельных систем. К его функциям можно отнести:

  • уменьшение колебаний при вращении коленвала ДВС. В этом случае маховик выступает как часть двигателя;
  • передачу момента на КПП от силового агрегата. Маховик кроме всего прочего является первичным диском сцепления;
  • передачу момента на коленвал от стартера. Через венец маховика от стартера поступает момент для раскручивания коленвала и запуска двигателя.

Чтобы лучше понять принцип его работы и те возможности, которые реализует конкретное устройство, надо рассмотреть отдельно каждый случай применения.

Для чего нужен маховик

  1. Как элемент ДВС. Основное, если так можно сказать, самое первое его применение. Понять выполняемые в этом случае функции поможет фото
    Здесь: 1 – шейка шатунная, 2 – противовес, 3 – маховик с венцом 4 – коренная шейка, 5 – коленвал.
    Работа четырехтактного ДВС подразумевает, что энергия от сгорания топлива появляется неравномерно из-за того, что в разных цилиндрах этот процесс происходит в разное время. Такое ее поступление обуславливает изменяющийся во времени момент на валу ДВС. Для сглаживания этих пульсаций, а также любых неравномерностей при вращении коленвала, предусмотрено использование маховика, выступающего своеобразным аккумулятором кинетической энергии.
  2. Полученный крутящий момент необходимо передать на колеса, и опять в этом процессе не обойтись без маховика. Такое его назначение основано на том, что он используется в качестве первичного вала сцепления, как показано на фото:
    1 – маховик, 2 – сцепление в сборе.
    В данном случае от маховика сцепление получает крутящий момент, выдаваемый ДВС, а затем передает его дальше на КПП. Не касаясь того, как организовано взаимодействие маховик-сцепление, стоит только отметить, что здесь он выступает в двоякой роли – как оконечный элемент ДВС, на который поступает развиваемый крутящий момент, и как часть сцепления, этот момент получающий.
  3. Использование маховика при запуске ДВС. Такое его применение показано на фото ниже:
    Принцип работы, в этом случае, следующий – при повороте ключа зажигания реле вводит в зацепление венец маховика и шестеренку на валу стартера. Стартер начинает крутиться, создаваемый им момент раскручивает маховик и, соответственно, коленвал двигателя. Он запускается, после чего венец маховика и стартер разъединяются. Теперь должно быть понятно, для чего нужен венец.

Обычный, демпферный маховик и другие его виды

Конструктивно различают такие виды его исполнения:

  • сплошной или обычный;
  • двухмассовый или демпферный;
  • облегченный.

Наиболее распространенным является сплошной маховик. По сути дела – это обычный металлический диск, на котором по торцу выполнен венец.

Для разных моделей автомобиля используется свое исполнение, обычно диаметр диска тридцать-сорок сантиметров. Как пример можно привести диск ВАЗ 2101, его вес равен 6,7 кг, а диаметр сцепления двести мм, тогда как для ВАЗ 2110 – вес 6,3 кг. Не существует единого варианта для любых моделей, на все ВАЗ, например, такие как 2112, 2114, 2110, применяется свое исполнение.

Двухмассовый маховик, принцип работы

Однако зачастую это не самый лучший вариант маховика, используемого на автомобиле. Дело в том, что ДВС работает неравномерно, кроме того режимы движения постоянно меняются (ускорение, замедление), что приводит к дополнительным нагрузкам на коленвал. Пусть будет самая простая ситуация – автомобиль движется равномерно и прямо. Впереди освобождается дорога, предположим, что трактор свернул в сторону, получив свободное пространство, водитель начинает разгоняться.

При этом возникает несколько дополнительных источников нагрузки. Неравномерность процессов воспламенения топлива приводит к тому, что коленвал вращается также неравномерно. Ее частично сглаживает маховик. Но есть еще одна особенность – при ускорении автомобиля коленвал раскручивается с большей частотой, чем работал раньше.

Для вала она превышает частоту вращения маховика, вал уже раскрутился, а маховик, благодаря своей инерционности, – нет, вследствие чего возникают дополнительные нагрузки, так называемые «крутильные колебания». Они передаются в трансмиссию, в результате чего появляется дополнительный стук, вибрация в КПП и прочие подобные подарки. Выходом из такой ситуации может стать использование двухмассового маховика.

Что же это за устройство, позволяющее добиться отличного результата? Двухмассовый маховик показан на фото, по сути дела, он представляет собой два диска, соединённых между собой пружинами.

Конструктивное исполнение конкретного двухмассового устройства может быть отличным от показанного выше. В любом случае – это два диска, соединенных подшипником. Первый диск крепится на коленвал, и на нем располагается венец для подключения стартера, второй связан со сцеплением. Между дисками установлена пружинная демпферная система. Диски имеют возможность вращаться друг относительно друга, при этом пружины гасят рывки и различные колебания, возникающие при работе ДВС.

Такой двухмассовый маховик обеспечивает защиту деталей сцепления от рывков и ударов, позволяет уберечь трансмиссию от перегрузок, снижает износ синхронизаторов.

Однако не все хорошо, во всяком случае, двухмассовый маховик не может похвастаться широким применением, например, как обычный маховик ВАЗ 2108.

А все дело в том, что при движении на малых оборотах, особенно на автомобилях с дизельными двигателями, обладающими при этом повышенным моментом, неравномерность воспламенения топлива максимальна. Следствием движения в таком режиме будет возникновение значительных крутильных колебаний, приводящих к увеличенному уровню нагрузки на демпферные пружины. В результате чего двухмассовый маховик выходит из строя.
Стоит отметить, что кроме двухмассового маховика есть и другие его разновидности, но это тема уже отдельного разговора.

Что используют в автомобилях ВАЗ?

Нет ничего удивительного, что для машин ВАЗ, например таких, как 2112, 2114, 2110, как уже отмечалось, используются разнообразные маховики. В авто этого семейства применяют обычный, а не двухмассовый маховик. Правда, для представителя каждого семейства ВАЗ он свой, отличающийся весом и размерами диска сцепления.

Так, на всю классику ВАЗ ставится маховик от 2101, на Ниву и Шеви Ниву – от 21213. Восьмерки комплектуются изделиями от 2109. Десятки, Калины, Приоры, Гранты используют маховик от ВАЗ 2110. Все виды маховиков, от ВАЗ различных семейств, например таких, как 2112, 2114, 2110, отличаются различным посадочным местом, внешним диаметром и венцом.

Роль и значение маховика в ДВС переоценить трудно, да наверное, просто невозможно. Именно он сглаживает рывки, создает нормальные условия для работы трансмиссии и уменьшает вибрацию от мотора, передаваемую на кузов. С целью повышения его эффективности используются различные конструкции, хотя зачастую и исполнение в виде обычного диска вполне успешно работает в двигателе.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Замена двухмассового маховика Passat 2.0TDI. Принцип работы

Для чего нужен двухмассовый маховик?

В ходе рабочих циклов двигатель внутреннего сгорания генерирует крутильные колебания, которые передаются на трансмиссию. Эти колебания — причина гудения кузова и дребезжащих звуков, издаваемых КП. Они портят комфорт езды и повышают уровень шума. При создании двухмассового маховика главной целью была защита трансмиссии от крутильных колебаний, генерируемых маховой массой двигателя. Двухмассовый маховик обеспечивает практически полное гашение крутильных колебаний с помощью встроенной пружины/демпфера. Результат — отличный демпфер крутильных колебаний.

Устройство двухмассового маховика.

Стандартный двухмассовый маховик (DMF) состоит из ведущего диска (1) и ведомого диска (6). Две расцепленных массы соединяются с помощью пружиннодемпфирующей системы, закреплённой на шарикоподшипнике с глубоким желобом или на подшипнике скольжения (2) таким образом, что они могут вращаться относительно друг друга. Ведущее колесо с зубчатым венцом стартера приводится в движение двигателем. Оно привёрнуто к коленчатому валу. Дуговая пружина помещена в камеру, расположенную между крышкой ведущей массы (5) и ведущим диском. Пружиннодемпфирующая система состоит из дуговых пружин (3). Они установлены в направляющих, которые помещены желобе для дуговых пружин, и соответствуют требованиям к «идеальному» демпферу крутильных колебаний. Направляющие обеспечивают надлежащее направление движения пружин во время работы; смазка, заполняющая камеру, снижает трение между дуговыми пружинами и направляющей. Крутящий момент передаётся посредством фланца (4), приклёпанного к ведомому диску; выступы фланца расположены между дуговыми пружинами. Ведомый диск повышает момент инерционной массы коробки передач. Для более эффективного рассеивания тепла в устройстве применяются охлаждающие вентиляционные устройства. Пружиннодемпфирующая система помещена в двухмассовый маховик, поэтому обычно используется жёсткий диск сцепления, не имеющий гасителя крутильных колебаний.

Принцип работы двухмассового маховика прост и эффективен. Благодаря повышению момента инерции масс на входном валу коробки передач резонансный диапазон оборотов (1200 об/мин и 2400 об/мин) становится ниже диапазона оборотов двигателя Таким образом обеспечивается высокоэффективное гашение колебаний, генерированных двигателем, даже на холостом ходу.

Обычный маховик

Двухмассовый маховик

Обычный маховик

При использовании предыдущих версий — обыкновенного маховика и диска сцепления, снабжённого демпфером — крутильные колебания холостого хода передаются на коробку передач, вызывая соударения контактных поверхностей зубцов шестерён (звон коробки).

Двухмассовый маховик

Пружиннодемпферная система двухмассового маховика, напротив, гасит крутильные колебания, генерированные двигателем. Таким образом, не допускается соударений компонентов коробки передач, не раздаётся дребезжащих звуков, и требования большей комфортности езды полностью удовлетворяются.

Неравномерная работа двигателя, вибрации, шумы на холостом ходу, это и стало причиной обращения клиента в наш техцентр. Машина издавала шум на холостом ходу и во время движения.

Снимаем АКПП DSG6 DQ250 чтобы добраться до маховика.

Снимаем двухмассовый маховик

   

На видео представлена работа неисправного маховика. Работа маховика должна проверяться на двигателе, при снятой коробке. Большой люфт и стук при малейшем усилии. 

При неисправности маховика есть несколько возможных решений проблемы:

- ремонт двухмассового маховика

- покупка б/у маховика

- покупка нового двухмассового маховика

В нашем случае, клиент выбрал новый двухмассовый маховик LUK (оригинал).

   

Так работает новый маховик.  Для люфта необходимо приложить значительное усилие.

Устанавливаем маховик, ставим коробку. Шум пропал.

 

Назад к списку Поделиться статьёй:

Двухмассовый маховик – устройство, принцип работы, признаки неисправности. Диагностика неполадок, замена двухмассового маховика, установка одномассового маховика вместо двухмассового

Автомобили Bmw X3 имеют такую особенность конструкции как двухмассовый маховик. Целью спроектировать двухмассовый маховик впервые задались в середине 80-х годов. В то время, под давлением технического прогресса, совершенствование обычного гасителя крутильных колебаний зашло в тупик. И он просто-напросто стал терять способность противодействия стремительно растущим величинам крутящего момента двигателя. В результате, вибрации и шум при увеличении нагрузки вели к ухудшению шумового фона, тем самым снижая комфорт вождения. С появлением двухдисковых маховиков со встроенной пружинно-демпферной системой данная проблема была полностью исчерпана.

Продажа двухдисковых маховиков для Bmw X3

Поскольку двухмассовый маховик - это не ремонтируемая деталь, а, скорее, сменная, то по окончании срока эксплуатации, у владельцев Bmw X3 может возникнуть необходимость найти в продаже двухмассовый маховик для своего автомобиля. С помощью каталога товаров, представленного на сайте, Вы сможете, учитывая модификацию и год выпуска своего Bmw X3 подобрать двухмассовый маховик быстро и правильно. Мы предлагаем не только оригинальные двухмассовые маховики, но и неоригинальные, которые подойдут на Bmw X3. На нашем сайте, посвящённом внедорожникам , можно без проблем самостоятельно заказать двухмассовый маховик недорого или даже со скидкой. Помимо непосредственной продажи двухдемпферных маховиков для внедорожников Bmw X3 мы также предлагаем и услуги по их установке.

Чтобы купить двухмассовый маховик на Bmw X3, отправьте электронную заявку, где обязательно укажите модель и вин-код Вашего автомобиля, а также контактную информацию.

Интернет-магазин:

Замена двухмассового маховика на Bmw X3

Замена двухмассового маховика, как действительно важной детали автомобиля Bmw X3, должна осуществляться в специальных условиях, потому как самостоятельно заменить двухдисковый маховик достаточно проблематично.

В ситуации, когда пришло время менять двухмассовый маховик лучше доверить работу тому, кто действительно знает, по какому алгоритму меняются двухдемпферные узлы на автомобилях Bmw X3. Здесь необходимо учитывать особенности их устройства при снятии и установке. И только опытный специалист знает, как правильно снять коробку передач, для того чтобы обеспечить доступ к двухдемпферному маховику.

Когда нужно менять двухмассовый маховик

Неравномерная работа двигателя, шум и вибрации на хололостом ходу могут являться причиной того, что двухмассовый маховик неисправен. Признаки, которые явно говорят о том, что пора заменить данный узел, следующие

  • образование потёртостей или трещин
  • перегрев на внутренней стороне маховика
  • перегрев вторичного маховика
  • потеря смазки в картере сцепления
  • блокировка маховика

Как часто нужно обращаться в техцентр за диагностикой двухдискового маховика?

Проверку маховика необходимо осуществлять регулярно, поскольку его работа непосредственным образом влияет на работоспособность трансмиссии. Кроме того, необходимо отметить, что проверка двухдемпферного маховика должна осуществляться при замене сцепления. Это обусловлено тем, что сцепление и двухмассовый маховик на автомобиле Bmw X3 - взаимосвязные детали. Общеизвестно, что если замена сцепления происходит не впервые, то и двухмассовый маховик также целесообразно поменять.

Как устроен двухмассовый маховик?

Оснащенные таким маховиком автомобили имеют целый ряд особенностей эксплуатации, которые обуславливает само устройство двухмассового маховика.

Он располагается между сцеплением и двигателем и конструктивно разделён на два корпуса – один из них соединён с коленчатым валом, а на другом установлен узел сцепления. Оба этих корпуса соединяются между собой при помощи упорного и радиального подшипников и допускают осевое вращение одного корпуса относительно другого. Между ними располагается пружинная демпфирующая система. Именно за счёт неё и обеспечивается максимальная изоляция крутильных колебаний, которые передаются от вращающихся масс двигателя к трансмиссии.

Схема демпферного двухмассового маховика

Схема его устройства включает в себя такие элементы как
  • Первичный и вторичный диски
  • Ступица
  • Радиальный подшипник
  • Фланец
  • Дуговая пружина
  • Зубчатый венец
  • Уплотнительная мембрана
  • Вентиляционное отверстие
  • Кольцевая камера, служащая резервуаром для смазки

Какие преимущества есть у двухмассового маховика?

Преимущества двухмассовых маховиков состоят в том, что они способны эффективно поглощать вибрации и шумы, идущие от трансмиссии. Кроме того, если установлен демпферный маховик, то это обеспечивает более мягкое включение передач и полностью исключает наличие резонансных колебаний при движении на низкой скорости.

  • Простота монтажа в любой двигатель и совместимость с любым видом сцепления
  • Экономия топлива
  • Разгрузка коленвала и коробки передач

Недостатки демпферного маховика

К недостаткам в первую очередь следует отнести высокую стоимость на данный агрегат, а также небольшой срок службы самой детали. В среднем он составит около 3-х лет при правильной эксплуатации.

Эти минусы в работе демпферного маховика обуславливаются особенностями конструкции, а также особой смазкой, которая используется при его работе. Состав данной смазки разрушается в течение 3-х лет, после чего деталь может выйти из строя.

Какие неисправности бывают у двухдемферных маховиков?

Cо временем, при неправильной эксплуатации, данная деталь может выйти из строя. Неисправности демпферного маховика проявляются по-разному. Симптомы и признаки, которые могут указывать на его выход из строя, заключаются, как правило, в неравномерной работе двигателя, шуме и вибрациях на холостом ходу. Для того чтобы понять, пора ли менять двухмассовый маховик, необходимо выполнить его тщательный осмотр.

Диагностика двухдисковых маховиков

Точная диагностика двухдискового маховика невозможна без спецоборудования. Проверить двухмассовый маховик на автомобиле Bmw X3 сможет специалист, который определит как типичные, так и нетипичные для него дефекты.

Мастера наших станций смогут проверить маховик Audi Q3 на наличие неисправностей и определить, нужно ли его менять и есть ли в этом реальная необходимость. Если он действительно непригоден для дальнейшей эксплуатации, специалист порекомендует заменить его. Если Вам стало интересно, почему данная деталь вышла из строя, специалист сможет назвать возможные или точные причины неполадок в его работе.

Для того чтобы оценить возможность дальнейшей эксплуатации двухмассового маховика, необходимо тщательно его осмотреть. Течь консистентной смазки, изменение цвета, задиры на рабочей поверхности часто указывают на неисправность отдельных его деталей.

При диагностике специалист выяснит следующие вопросы:

  • Какие признаки неисправности проявились при работе?
  • Когда появилась данная проблема?
  • Как часто проявляются признаки выхода из строя?
  • В каком режиме движения обычно возникает эта проблема (при разгоне, переключении передач; при трогании с места, при прогретом или непрогретом двигателе и т.д.)
  • При каком пробеге у автомобиля Audi Q3 возникла неполадки в работе демпферного маховика?
  • После каких нагрузок маховик начал давать сбои в работе? (после езды на дальние расстояния, после езды с прицепом или же после езды на короткие расстояния и т.п.)
  • И самое главное – ремонтировалось ли сцепление или коробка передач?

Именно после ответа на ряд вышеперечисленных уточняющих вопросов, диагност сможет определить, на что именно нужно обратить внимание при проверке данной детали.

Как часто нужно обращаться в техцентр за диагностикой двухдискового маховика?

Проверку маховика необходимо осуществлять регулярно, поскольку его работа непосредственным образом влияет на работоспособность трансмиссии. Кроме того, необходимо отметить, что проверка двухдемпферного маховика должна осуществляться при замене сцепления. Это обусловлено тем, что сцепление и двухмассовый маховик на автомобиле Bmw X3 - взаимосвязные детали. Общеизвестно, что если замена сцепления происходит не впервые, то и двухмассовый маховик также целесообразно поменять.

Замена двухмассового маховика на Bmw X3 является одной из услуг тех автосервисов, где Вы можете самостоятельно забрать купленную запчасть. Можете не сомневаться, что установка на Bmw X3 двухмассового маховика будет проведена в соответствии со всеми требованиями производителя.

Цены и гарантии на предоставляемые услуги

Цены на двухмассовые маховики, а также стоимость на их установку, если они не указаны на сайте, можно узнать, позвонив в справочную службу нашего проекта. Если Вас интересует установка неоригинального двухдискового маховика на Bmw X3, то уточнить, сколько это стоит, можно у представителя нашей компании, связь с которым доступна по телефону, указанному на данной странице. Все гарантии, которые предоставляются для новых двухмассовых маховиков, действуют и при покупке через нашу структуру.

Автосервисы, где можно заменить двухмассовый маховик

Ниже представлен перечень автосервисов, где можно заменить неисправный демпферный маховик. Градация по территориальному признаку позволяет выбрать наиболее подходящий по расположению автосервис.

Автосервис Bmw X3 м. Южная Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Северное Чертаново

Шоссе: Варшавское шоссе

Метро: Чертановская

Округ: Южный

Я являюсь директором данного автосервиса и забочусь о том, чтобы клиенты оставляли положительные отзывы, а ремонт внедорожников и автомобилей других классов выполнялся на должном профессиональном уровне в соответствии с современными требованиями и рекомендациями производителя.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Кунцевская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Крылатское

Шоссе: Аминьевское шоссе

Метро: Крылатское

Округ: Западный

Если вы решили «я хочу» или «мне необходимо» выполнить ремонт автомобиля или его плановое обслуживание, и вы понимаете, что такие работы должны выполнять только квалифицированные специалисты (дизелисты, мотористы, автомеханики), обращайтесь в наш автосервис.

Мы располагаем всем необходимым оборудованием, а в штате работают опытные и грамотные мастера, которые смогут точно определить, почему случилась поломка, какие именно агрегаты необходимо отремонтировать, и какой способ будет наиболее эффективен и рационален.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Волгоградский проспект Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Кузьминки

Шоссе: Волгоградский проспект

Метро: Кузьминки

Округ: Юго-Восточный

Мы являемся специализированным автосервисом, в котором работают мастера различного профиля и выполняющие ремонт внедорожников на должном профессиональном уровне, что подтверждают отзывы о нашей компании, а также то, что наши клиенты рекомендуют нас своим знакомым в качестве надежного сервисного центра.

Если вы решили «хочу найти хороший автосервис», который сможет удовлетворить ваши требования, но не знаете, кто мог бы подсказать и дать ответ на этот вопрос, обратитесь в наш техцентр, и вы поймете, что именно у нас можно рассчитывать на качественную и честную работу.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Ремонт X3 м. Ботанический сад Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Останкинский

Шоссе: Ярославское шоссе

Метро: ВДНХ

Округ: Северо-Восточный

Мы являемся профильным центром, который специализируется на ремонте рамных внедорожников, кроссоверов и других автомобилей данного класса, а также транспортных средств других категорий.

Мы располагаем технической и инструментальной базой, в штате имеет специалистов разного профиля, каждый из которых использует свой многолетний опыт для того, чтобы понимать, как именно выполнять ремонт автомобилей, в соответствии с какой технологией.

Если вы решили «я хочу» или «мне надо» найти хороший сервисный центр, мастерам которого можно доверять, вы можете обратиться на наше предприятие, будучи уверенным в качестве предоставляемых услуг.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 г. Люберцы Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Выхино-Жулебино

Шоссе: Волгоградский проспект

Метро: Рязанский проспект

Округ: Юго-Восточный

Являясь директором данного технического центра, я гарантирую, что специалисты работают квалифицированно, грамотно и честно, что позволяет нам получать положительные отзывы от наших клиентов. Мы следим за тем, чтобы репутация говорила сама за себя, а потому гарантируем, что знаем, как правильно выполнить ремонт вашего внедорожника.

Для профессиональной работы у нас есть все необходимое – специальное оборудование, технические схемы работ, многолетний опыт. Поэтому если вы ищете того, кто мог бы отремонтировать ваш автомобиль, но никто из знакомых не может вам подсказать такое предприятие, обращайтесь к нам, и вы убедитесь, что отзывы о нас правдивы и обоснованы.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Речной вокзал Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Западное Дегунино

Шоссе: Ленинградское шоссе

Метро: Сокол

Округ: Северный

Мы располагаем всей технической базой для выполнения ремонта любых автомобилей, в том числе 4х4 (автомобили с формулой колес 4 на 4), имеем оборудованные боксы и цехи. При этом, специалисты предприятия (дизелисты, мотористы, слесаря, мастера по моторам, ТНВД, подвеске или трансмиссии) квалифицированы и опытны, а потому понимают, как именно выполнять ремонт и по какой технологии.

Таким образом, вы можете быть уверены в том, что мы знаем, как отремонтировать ваш автомобиль, используем для этого профессиональное оборудование и навыки, учитываем рекомендации производителей, и при этом предлагаем доступный и средний по Москве прайс-лист.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Техцентр Bmw X3 м. Владыкино Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Савёловский

Шоссе: Алтуфьевское шоссе

Метро: Тимирязевская

Округ: Северо-Восточный

Если вы не знаете, куда обратиться для ремонта автомобилей 4х4 (4 на 4), но хотите понять, кто мог бы лучше других выполнить его ремонт в соответствии с требованиями и рекомендациями производителя, обращайтесь технический сервис. Мы являемся специализированным предприятием, где работают квалифицированные специалисты разного профиля.

Вместе с профессиональным уровнем работ мы гарантируем доступные цены на услуги. Поэтому, если для вас важно по приемлемым расценкам выполнить качественное техобслуживание, но не знаете, кто предоставляет наиболее выгодные предложения, позвоните оператору и узнайте ответ на этот вопрос.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Калужская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Академический

Шоссе: Профсоюзная улица

Метро: Академическая

Округ: Юго-Запаный

Решив, что «вам надо» или «я хочу» отремонтировать свой паркетник или кроссовер, вы наверняка захотите узнать, кто данные работы может выполнить на профессиональном уровне. Для этого обратитесь в наш техцентр, где работают грамотные и квалифицированные специалисты, которые понимают, как должен проходить процесс ремонта и какие должны быть учтены особенности.

Вместе с этим вы можете рассчитывать на доступный прайс-лист и средние цены по Москве. Мы работаем честно и профессионально, что подтверждают отзывы постоянных клиентов.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Каширская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Нагатино-Садовники

Шоссе: Каширское шоссе

Метро: Варшавская

Округ: Южный

Преимущество нашего автосервиса в ремонте внедорожников и кроссоверов заключает в следующем

  • мы имеем техническую базу
  • располагаем профессиональным оборудованием
  • имеем оснащенные боксы и цехи
  • мастера понимают, как работать с моделями таких автомобилей и как выполнять ремонт

Также мы предлагаем приемлемые цены на услуги ремонта и техобслуживания. Кроме этого, вы можете рассчитывать на скидки и дополнительные бонусы. Постоянным клиентам предлагается отсрочка платежа.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Коломенская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Москворечье-Сабурово

Шоссе: Автозаводская улица

Метро: Автозаводская

Округ: Южный

Наш техцентр – это специализированное предприятие, которое предоставляет услуги ремонта автомобилей различного класса и типа, в том числе и кроссоверов, паркетников и пикапов. В качестве базы мы используем профессиональное оборудование и технические схемы к каждой марки и модели, что позволяет проводить ремонт качественно, правильно и с учетом рекомендаций производителя.

Наши клиенты, решив «я хочу» или «мне необходимо найти автосервис», могут рассчитывать не только на профессиональный сервис, но и на доступные цены. Ознакомиться с прайсом-листом вы можете по телефону у оператора.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Рижская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Мещанский

Шоссе: Проспект Мира

Метро: Проспект Мира

Округ: Центральный

Многие автомобилисты, при выборе сервисного центра, руководствуются советами других автовладельцев, которые уже могут знать, на какой автосервис лучше обращаться и где работают грамотные и честные специалисты. Тем не менее, если у вас нет того, кто мог бы подсказать хороший автосервис, позвоните в наш техцентр.

Я являюсь директором данного сервисного центра и стремлюсь к тому, чтобы быть лучшим на рынке автоуслуг, поэтому мы тщательно заботимся о том, чтобы наша репутация оставалась на хорошем уровне и автомобилисты нам доверяли.

Для этого у нас есть все необходимое – профессиональное оборудование, техническая база, доступные технические схемы к каждым маркам и моделям, опыт и грамотные специалисты разного профиля.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Сокольники Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Красносельский

Шоссе: Щёлковское шоссе

Метро: Красносельская

Округ: Восточный

Когда один из агрегатов автомобиля подводит и выходи из строя, важно вовремя отреагировать и устранить поломку. Мы предлагаем оперативный ремонт внедорожников и паркетников, а также других классов автомобилей.

Вы можете убедиться в нашем профессионализме по отзывам, которые оставляют клиенты, а также по результаты нашей работы. Мы понимаем, как именно можно отремонтировать ваш автомобиль, какая технология ремонта будет действительно действенной и какие при этом использовать расходные материалы.

Кроме этого, вы можете рассчитывать на доступные цены, средний прайс-лист по Москве. Постоянным клиентам мы предлагаем скидки и выгодные предложения оплаты.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Строгино Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Строгино

Шоссе: Волоколамское шоссе

Метро: Тушинская

Округ: Северо-Западный

Если вы понимаете или просто решили «я хочу» провести ремонт внедорожника или кроссовера, вы будете искать тот автосервис или техцентр, который может гарантировать качественное выполнение ремонта. Именно таким предприятием является наш сервисный центр.

Мы предлагаем ремонт автомобилей только в соответствии с требованиями производителя и в соответствии с определенной технологией. Кроме этого, наши разнопрофильные специалисты имеют необходимый опыт и знания в выполнении данных услуг.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Тульская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Южнопортовый

Шоссе: Варшавское шоссе

Метро: Добрынинская

Округ: Южный

Мы предлагаем услуги диагностики, ремонта, восстановления и замены агрегатов на любых автомобилях (внедорожниках, паркетниках, 4 на 4), используя при этом профессиональное оборудование, технические схемы работ и рекомендации производителей. Благодаря этому, а также опыту персонала, любые услуги выполняются качественно и грамотно.

Если вы не знаете, во сколько может обойтись ремонт кроссовера или внедорожника, но хотите узнать, у кого это можно сделать дешевле, позвоните по указанному телефону и получите бесплатно полную консультацию относительно того, какие цены предлагаются в нашем автосервисе. Вы можете рассчитывать на индивидуальный подход, профессиональную работу и приемлемую стоимость.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Братиславская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Люблино

Шоссе: Волгоградский проспект

Метро: Люблино

Округ: Юго-Восточный

Я являюсь директором данного автосервиса и забочусь о том, чтобы работа выполнялась в сроки, качественно и грамотно, так как я понимаю, что от этого зависит лояльность клиентов. Именно поэтому в нашем автотехцентре используется только качественное и современное оборудование.

Кроме этого, мы понимаем, какие использовать расходники (оригинальные, неоригинальные, какого производителя), по какой технологии проводить ремонт, в каких случаях рациональнее выполнить замену. При этом, вы можете рассчитывать на доступные цены и лояльные условия оплаты.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Центр внедорожников Bmw X3 м. Волоколамская Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Митино

Шоссе: Волоколамское шоссе

Метро: Волоколамская

Округ: Северо-Западный

Наш технический центр отличается следующими характеристиками

  • современная техническая база
  • оборудованные цехи и боксы
  • наличие надежных запчастей и других расходных материалов
  • опыт мастеров разного профиля (дизелисты, мотористы, специалисты по АКПП, МКПП, сцеплению, электрики, диагносты и так далее)

При этом, вы можете рассчитывать на лояльные условия оплаты и приемлемые цены. Мы предлагаем доступный и средний по Москве прайс-лист, возможность отсрочки платежа постоянным клиентам, оплату различными способами (наличными, безналичным).

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Автосервис м. Жулебино Bmw X3 Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Вешняки

Шоссе: Волгоградский проспект

Метро: Рязанский проспект

Округ: Юго-Восточный

Если вы ищете грамотных и опытных специалистов автосервиса, которые работают качественно и честно, вы оказались на нужной странице. Мы являемся специализированным центром, в штате которого – профессиональные мастера разного профиля и категории. При этом, каждый из сотрудников понимает, что «я должен» или «мне необходимо» честно и грамотно выполнять свою работу, чтобы получить лояльность клиента.

Благодаря такому объективному и индивидуальному подходу к каждому клиенту наш техцентр заработал многочисленные положительные отзывы со стороны клиентов. Кроме этого, они рекомендуют нас знакомым как недорогой, но хороший сервисный центр, мастерам которого можно довериться.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Автосервис м. Кожуховская Bmw X3 Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Текстильщики

Шоссе: Андропова проспект

Метро: Волжская

Округ: Юго-Восточный

Мы относимся к категории специализированных автосервисов, где работают специалисты разного профиля. Это позволяет каждому из специалистов максимально разбираться в своей области и понимать, как именно выполнять ремонт определенных агрегатов.

При этом мы предлагаем нашим клиентам доступный прайс-лист, скидки и акции, дополнительные услуги – отсрочка платежа, выезд эвакуатора (по льготной цене) и так далее.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Техцентр м. Бульвар Рокоссовского Bmw X3 Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Богородское

Шоссе: Щёлковское шоссе

Метро: Улица Подбельского

Округ: Восточный

Автомобилисты выбирают наш автосервис потому что

  • мы имеет многолетний опыт работы на рынке автоуслуг
  • имеем оборудованные боксы и современное оборудование
  • используем только качественные расходные материалы и можем предложить оригинальные запчасти
  • предоставляем гарантию, тем самым отвечая за свою работу
  • заботимся о лояльности клиентов

При этом, любой автовладелец может рассчитывать на среднюю по Москве стоимость услуг, определенные скидки и дополнительные условия сотрудничества, выгодные как для клиента, так и для предприятия.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…
Техцентр м. Аннино Bmw X3 Телефонный номер: 8 (985) 143-22-26
Дни работы: без выходных
Праздничные дни: без праздников
Часы работы: 9-21 час.

Район: Центральное Чертаново

Шоссе: Варшавское шоссе

Метро: Аннино

Округ: Южный

Мы являемся профильным предприятием, которое работает уже несколько лет в данной сфере. Благодаря этому в нашем штате появились опытные сотрудники и мастера, которые понимают, как именно можно выполнить ремонт, по какой технологии и что использовать для качественной работы.

Поэтому, если вы не знаете, кто может выполнить ремонт кроссовера или паркетника, но хотите узнать, к кому лучше обратиться, звоните по указанному телефону. Для уверенности вы можете ознакомиться с отзывами наших клиентов.

Скидки: постоянным клиентам | Вся информация…

Двухмассовый маховик Sachs,ZF-конструкция,сравнение одномассовым маховиком


Многие вещи кажутся нам само собой разумеющимися и не требующими каких-либо пояснений в силу привычки к ним, и никак иначе. В самом деле, разве должно кого-нибудь удивлять то обстоятельство, что современный автомобиль, конструктивно и технологически великолепно исполненный, в равной степени надежен, долговечен, комфортен и динамичен. Ведь его стоимость подразумевает это, иначе и быть не должно. Не должно? Да так ли это на самом деле? Можно ли удешевить и упростить автомобиль, используя при ремонте более дешевые комплектующие - и ничего не потерять? Попробуем разобраться с этими вопросами, детально рассмотрев принципы работы двухмассового маховика и сопоставив его возможности с одномассовым аналогом.


Вибростенд «мотор-трансмиссия» в испытательном центре ZF в Германии

С точки зрения теории
Так уж принято, что работа двигателя автомобиля оценивается преимущественно по показателям тахометра. Две, три, пять тысяч оборотов в минуту или холостой ход близко к тысяче - исправный тахометр не врет, четко показывая угловую скорость вала мотора, информируя о скоростном режиме работы мотора. Происходящее же на самом деле отличается от того, что показывает даже исправно работающий прибор. На самом деле даже на установившихся режимах работы мотора на протяжении каждого оборота угловая скорость вращения его вала просто не может оставаться постоянной в силу особенностей конструкции поршневых ДВС.

Основной причиной того, что угловая скорость вращения вала двигателя непостоянна и периодически меняется, является неравномерность крутящего момента, вырабатываемого мотором. Эта неравномерность обусловлена периодичностью рабочего процесса в цилиндрах и кинематическими свойствами кривошипно-шатунного механизма как основы подавляющего большинства современных двигателей. Неравномерность крутящего момента, развиваемого двигателем, накладывается на постоянный средний момент сопротивления вращению вала, создаваемый постоянной нагрузкой. В результате для поршневого ДВС свойственно обязательная неравномерность хода вращения вала, но эту неравномерность тахометр не показывает, демонстрируя усредненные по этому показателю параметры. И, тем не менее, неравномерность хода вращения вала двигателя всегда есть, и это очень важный с любой точки зрения, показатель.

Коленчатый вал двигателя воспринимает все нагрузки в условиях, когда обладает таким качеством, как упругость. Работа двигателя в любых условиях сопровождается нагрузками напряжений на коленвал от крутильных и изгибательных колебаний. И хотя сам коленвал проектируется так, чтобы номинальные напряжения при изгибе оставались на уровне порядка 20%, а при кручении - порядка 15%, нагрузки эти весьма и весьма значительны. Казалось бы, 15-20% от того, что может выдержать коленвал - это немного, зачем такой запас прочности, ведь это «лишние» масса и габариты. Но дело в том, что из-за неравномерности действующего при постоянной нагрузке крутящего момента в упругом коленчатом валу возникают собственные крутильные колебания. И при определенных условиях эти крутильные колебания могут не только нарушить условия для оптимальной работы двигателя, но даже больше - нанести вред вплоть до разрушения мотора со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Резонанс и его влияние
Определенные условия - это, прежде всего, условия для возможности возникновения резонансных явлений. Резонанс характеризуется тем, что при его появлении резко возрастает амплитуда вынужденных колебаний, обусловленных совпадением частоты внешнего воздействия и частоты собственных колебаний коленвала. Опасность резонанса общеизвестна. Распространенный пример - случай с обрушением моста, выдерживавшего многотонные груженые грузовики, но неожиданно развалившегося из-за того, что по нему прошла в ногу марширующая рота солдат. Колебания моста совпали с колебаниями, вызванными воздействием марширующих - и прочный мост развалился, хотя мог бы выдержать и многократно больший роты солдат вес. Нетрудно себе представить, что грозит двигателю автомобиля, если аналогичный по принципу действия процесс возникнет и в нем. Если воздействие от рабочего процесса, вкупе с силами, возникающими вследствие кинематики кривошипно-шатунного механизма, совпадет с колебаниями, обусловленными упругостью вала, то возникший в результате резонанс сломает вал, словно спичку. Резонансные колебания крайне опасны, так как вызывают поломку даже чрезмерно прочного коленчатого вала и приводят к разрушению связанных с ним деталей и приводов.


Место установки демпфера крутильных колебаний - носок коленвала.
Он совмещает также и функцию шкива ременного привода.

Серьезная опасность резонанса хорошо известна конструкторам, которые еще на стадии проектирования рассчитывают двигатель, исходя из недопустимости этого явления. Используемый для этого набор конструктивных приемов хорошо известен. Это, прежде всего, повышение жесткости коленчатого вала, снижение массы деталей поршневой группы, кривошипа и противовеса. Но как бы ни старался конструктор кардинальным образом снизить массу всей системы, он, все-таки, существенно ограничен одним серьезным обстоятельством. А именно - необходимостью применения маховика для обеспечения удовлетворительной работы двигателя в широком диапазоне оборотов.

Противоречивые требования - как обычно
Известно, что маховик служит для снижения числа оборотов хода и числа оборотов троганья с места. Чем больше его момент инерции, тем, соответственно, ниже холостой ход и обороты троганья с места. Поэтому, полностью отказаться от использования маховика в двигателе, без ущерба для этих показателей, нельзя. Но чем маховик больше и тяжелее, тем больше крутильные колебания и выше опасность резонанса. Чем двигатель лучше с точки зрения широкого скоростного диапазона работы и низких вибраций, тем он хуже с точки зрения надежности, если не удается решить задачу по недопущению резонанса. Одно исключает второе - достаточно противоречивая ситуация. Впрочем, для двигателя внутреннего сгорания это привычное дело, сам путь его совершенствования это, по сути, процесс разрешения противоречий и взаимоисключающих условий.

Кроме конструктивных приемов (в виде облегчения деталей поршневой группы и коленвала) с целью устранения возможного резонанса в двигателях конструкторы начали применять особые устройства - демпферы крутильных колебаний. Устройства различаются в значительной мере из-за того, что используются на самых разных двигателях: от объемных моторов рабочих машин и судовых двигателей - до малолитражных моторов. Но в любом случае их принцип работы остается неизменным - демпферы позволяют преобразовывать крутильные колебания в тепловую энергию, снижая тем самым риск возникновения резонанса. Обеспечивается эта возможность за счет того, что одна часть демпфера соединяется с валом жестко, в то время как вторая его часть соединяется с первой через упругий элемент. При неравномерном угловом движении вала части демпфера движутся с разной угловой скоростью, в результате чего совершается работа над упругим элементом, которая, в итоге, преобразуется в теплоту, рассеивающуюся в окружающем пространстве. Преимущественно демпферы устанавливаются на носок вала двигателя, где крутильные колебания достигают самых больших значений. При этом они нередко совмещают еще и функцию привода вспомогательного оборудования.


Разрушеный демпфер крутильных колебаний

Долгое время перспективе стандартного применения демпферов ничего не угрожало. Как обязательный элемент они устанавливались на самых разных моторах по практически неизменной схеме. Однако в последние годы позиции стандартных демпферов оказались под угрозой. И вот почему. Прежде всего - компоновка двигателя. Поперечное расположение мотора в подкапотном пространстве автомобиля требует максимальной компактности, габариты двигателя должны входить в самые жесткие рамки, и здесь каждый лишний сантиметр на счету. Но основная причина необходимости поиска альтернативы привычным демпферам - еще более серьезна. Дело в том, что в последние годы транспортное двигателестроение значительно продвинулось в деле обеспечения высокого крутящего момента двигателя при его работе в нижнем диапазоне оборотов. Мощности в этом режиме растут, а значит, возрастают и нагрузки. Неравномерность более высокого крутящего момента при росте постоянной средней нагрузке - эти условия способствуют усилению крутильных колебаний вала. Соответственно, возрастает и риск резонанса. А усиливать традиционный демпфер, установленный на носке вала, нельзя из-за общих ограничений по габаритам. Более того, возросшие нагрузки также требуют усиления сцепления. А ведь это еще не все - крутящий момент двигателя передается на трансмиссию, на валы КПП, где тоже существует проблема резонанса. И если передаваемый момент не так высок, то еще как-то можно удовлетвориться просто гасителем крутильных колебаний, передаваемых на трансмиссию, традиционно исполняемым в виде пружин в дисках сцепления, устанавливаемых в окна ступиц. Но если нагрузки растут, то этого уже явно не хватает.

ZF и Luk -проблема решаема
Медленно, но неотвратимо и уверенно все более нарастающий комплекс проблем привел конструкторов к необходимости искать замену традиционным и, в общем-то, еще себя не полностью изжившим демпферам крутильных колебаний. Но требования к устройствам, исключающим возможность появления резонансных явлений, неуклонно растут, а посему - альтернатива уже необходима. И она нашлась. Специалисты компании ZF, а вместе с ними и их коллеги из LuK предложили оригинальное решение, обеспечивающее разрешение проблемных вопросов сразу по всем направлениям. Вместо традиционного и теряющего свою эффективность демпфера (да еще и забирающего столь необходимое место из-за установки на фланец вала) было предложено передать функции демпфирующего устройства непосредственно маховику, который, в связи с этим, лишился своего привычного вида и был заменен на новую, двухмассовую конструкцию.

Принципиально устройство двухмассового маховика выглядит достаточно просто. Этот механизм состоит из двух массивных деталей - первичной и вторичной. Первая стандартным образом соединяется с коленчатым валом двигателя. Именно на ней расположен зубчатый венец, взаимодействующий со стартером при запуске двигателя. Через зубчатое кольцо с упорами, укомплектованное набором шестерен и пружин эта деталь двухмассового маховика соединяется со вторичной частью, которая исполняет роль ведущего диска сцепления. Составляющие двухмассового маховика соединены друг с другом посредством подшипников- здесь два производителя идут своей дорогой и используют как підшипники шариковые, так и скольжения, упорного и радиального. При этом соблюдается обязательное для возможности демпфирования условие - одна часть конструкции может на определенный угол смещаться относительно другой. Пружины, демпфирующие колебания частей двухмассового маховика, разделяются пластиковыми сепараторами, а их общее количество в устройстве может быть различным, в зависимости от назначения маховика, и достигать вплоть до тридцати единиц. Более того, внутри каждой такой пружины может быть расположены еще одна или две, для повышения эффективности работы устройства. А в дополнение - все эти комплектующие располагаются в густой масляной среде, часто с увеличивающейся при нагреве вязкостью, вся внутренняя полость маховика плотно заполнена консистентной смазкой, что еще более смягчает работу узла в целом.

Благодаря такой конструкции двухмассовый маховик Sachs производства ZF может работать в разных эксплуатационных режимах и успешно устранять разной интенсивности колебания. Блоки пружин разделены сепараторами на центральный и крайний. Крайний блок пружин более жесткий. При работе двигателя в стандартных условиях массы двухмассового маховика смещаются на некоторый угол относительно друг друга, сжимая при этом центральный блок пружин. Но при более высоких нагрузках в работу вступает более жесткий крайний бок пружин, компенсируя возросший угол поворота масс маховика относительно друг друга. Такой режим работы соответствует работе мотора в режимах резкого старта или торможения двигателем.

Особенности конструкции двухмассового маховика позволяют ему имитировать работу своего более массивного одномассового аналога в «идеальном» режиме при условии, что резонансные явления в ДВС не возникают. Более того, разделение маховика на две массы позволило решить задачу исключения резонансных колебаний еще и в трансмиссии. Благодаря этому надежность и долговечность КПП возрастает, и это в условиях, когда передаваемая ими мощность увеличивается. А помимо всего этого растет еще и комфорт при управлении автомобилем, оснащенным двигателем с двухмассовым маховиком, - нежелательные вибрации и непредусмотренный шум от работы агрегатов практически не возникают.

ДММ и КПП
Вообще, роль двухмассового маховика в работе связки «современный двигатель - КПП» переоценить практически невозможно. В связи с ростом мощности двигателей новых поколений при их работе в нижнем диапазоне оборотов требования к возможностям трансмиссии усиливаются существенно. Для того, чтобы трансмиссия могла передавать теперь уже возросший крутящий момент, в первую очередь должно быть усилено сцепление. При том, что габариты этого узла увеличены быть не могут по соображениям требований к компоновке двигателя в кузове автомобиля. Очевидно, что задача по усилению сцепления может быть решена прежде всего за свет увеличения мощности диафрагменной пружины «корзины» сцепления и применением новых материалов фрикционных накладок самого диска. Более мощная пружина повышает сцепные свойства дисков сцепления, а значит передаваемый посредством трансмиссии момент, вырабатываемый двигателем, может быть более высоким.


Сложное устройство ради эффективности.

Простое решение, но оно кроме позитивного результата приводит еще и к появлению проблем, ранее бывших неактуальными. Прежде всего, это жесткость включения сцепления. Мощная пружина более резко нагружает агрегаты, двигатель и КПП, а значит опасность резонансных колебаний, ранее угрожавшая прежде всего моторам, теперь в полной мере распространяется и на валы КПП. В дополнение снижается комфорт управления сцеплением- если речь идет о «спортивном» автомобиле, то, в принципе, с этим жить можно, а если это «семейный» универсал? Таким образом, необходимость демпфирования становится актуальной уже и для трансмиссии. Обычный одномассовый маховик не в состоянии решить эту проблему. В традиционной схеме конструкции сцепления для снижения нагрузки на трансмиссию используется гаситель крутильных колебаний в виде встроенных в ступице диска сцепления пружин. Но мощности этих пружин явно недостаточно для того, чтобы компенсировать неравномерность крутящего момента современного двигателя- уж слишком невелико плечо приложения силы упругости между осью пружины в демпфере и осью сцепления. Эффективно сделать это может лишь… свой собственный, отдельный маховик трансмиссии. Идти на этот шаг - излишне усложнять систему. Но стоит только лишь использовать двухмассовый маховик вместо традиционного одномассового, как задача получает решение. Причем эффективное настолько, что даже пружины гасителя колебаний в ступице диска сцепления становятся не нужными. Таким образом, двухмассовый маховик обеспечивает решение задач по недопущению резонанса как непосредственно в двигателе, так и в КПП при значительно выросших потребностях в сглаживании неравномерности вращения валов, обусловленных возросшей мощностью современных моторов при их работе в нижнем диапазоне оборотов. Одномассовый маховик этих возможностей дать не может в силу принципиального различия конструкций при сравнении с двухмассовым аналогом. А значит, замена одного узла на другой не может быть осуществлена без негативных последствий для надежности, долговечности и комфорта автомобиля в целом.

Конструкции двухмассовых маховиков Sachs


Неравноценная замена
Двухмассовые маховики целиком и полностью решают возложенные на них задачи и обеспечивают возможность дальнейшего роста уровня техники в автомобилестроении. Да, ресурс этого узла не равен ресурсу его одномассового аналога, производитель заявляет о 200 тыс. км пробега автомобиля в условиях использования без спортивных режимов эксплуатации. Однако нужно помнить, что двухмассовый маховик успешно решает еще и задачи, ранее решаемые демпферами крутильных колебаний, ресурс которых был также ограничен, а замена требовала выполнения достаточно большого объема работ. Кроме того, альтернативы попросту нет, если вспомнить о возросших нагрузках. В этих условиях иное приводит к ухудшениям, обусловленных заменой двухмассового маховика на его одномассовый аналог. Если по каким-либо причинам такое решение принимается, то нужно помнить, что этот шаг приведет к росту нагрузок на КПП, увеличению опасности возникновения резонанса, а значит к снижению надежности и долговечности автомобиля в целом. И это не говоря уже о потерях, связанных со снижением комфорта. В любом случае, полностью деклассировать автомобиль только потому, что в свое время была упущена необходимость помнить о предстоящей необходимости его поддержания на должном уровне, это далеко не лучший вариант для развития событий. Лучший и более верный заключается в том, чтобы доверять производителю высокотехнологичной техники, который успешно решает столь сложные, порой, казалось бы, несовместимые задачи совмещения в одной конструкции автомобиля: надежности, мощности, комфорта и долговечности.

Андрей Ильчук
Источник: журнал autoExpert №8`2013. При перепечатке ссылка на источник обязательна.

www.zf.com/ua

Двухмассовый маховик (DMF) - Страница 2 - x-engineer.org

Работа и компоненты DMF

Существуют различные технологии, доступные для фильтрации вращательных колебаний коленчатого вала. Все эти технологии можно разделить на три основные категории:

  1. активное демпфирование : в этом случае используется активный компонент (демпфер), который может создавать силу, противоположную силе вибрации коленчатого вала; таким образом гасятся вибрации, что обеспечивает плавное вращение коленчатого вала; этот метод дает наилучшие характеристики снижения вибрации, но требует высокой стоимости; кроме того, активный компонент требует внешнего источника энергии и не обладает необходимой надежностью для автомобильных приложений
  2. полуактивное демпфирование : аналогично технологии активного демпфирования, но с меньшими требованиями к внешнему питанию
  3. пассивное демпфирование : подразумевает использование пассивного компонента, который не требует внешней энергии, но может рассеивать энергию; наиболее распространенные применения обычно состоят из пружины и демпфера; это наиболее экономичное решение с разумно хорошей характеристикой снижения вибрации.

Одним из эффективных и экономичных решений для снижения вращательных (крутильных) колебаний является использование DMF , что является аббревиатурой от Dual Mass Flywheel . Двухмассовый маховик (DMF) является пассивным демпфирующим элементом, и его основная функция - изолировать карданный вал / трансмиссию от вибрации, создаваемой двигателем внутреннего сгорания. Этот метод также улучшит общее шумовое поведение автомобиля и снизит расход топлива.

Изображение: Принцип работы обычного маховика
Кредит: LuK

Изображение: Принцип работы с двухмассовым маховиком (DMF)
Кредит: LuK

1 - двигатель
2 - сцепление
3 - трансмиссия
4 - демпфер кручения (вращения)
5 - первичная масса
6 - вторичная масса
7 - маховик

По сравнению с обычным маховиком, имеющим одну массу, стандартный DMF состоит из первичной массы масса и вторичная масса .Две массы разъединены и соединены системой с пружинами и амортизаторами. Обе массы поддерживаются радиальным шарикоподшипником или подшипником скольжения, поэтому они могут вращаться друг относительно друга. Жесткость пружины и характеристика демпфирования имеют решающее значение для определения
рабочих характеристик двухмассового маховика.

Первичная масса (2) (см. Рисунок ниже) плотно прикручена к коленчатому валу, к ней прикреплена коронная шестерня стартера (1), и она приводится в движение двигателем. Вместе с основной крышкой (6) он охватывает полость, которая образует канал дуговой пружины.

Изображение: Разрез двухмассового маховика (DMF)
Кредит: LuK

Основными компонентами системы пружина-демпфер являются дуговые пружины (3). Они размещаются в направляющих в каналах дуговых пружин и с минимальными затратами удовлетворяют требованиям «идеального» демпфера кручения. Направляющие обеспечивают правильное направление пружин во время работы, а смазка вокруг пружин снижает износ между ними, направляющими и каналами.

Между первичной и вторичной массами крутящий момент передается через фланец (5).Фланец приклепан к вторичной массе (7) так, чтобы его крылья располагались между дуговыми пружинами.

Вторичная масса способствует увеличению момента инерции массы со стороны редуктора. Вентиляционные отверстия обеспечивают эффективный отвод тепла, образующегося при трении сцепления. Поскольку DMF имеет встроенную систему пружинного демпфера, обычно используется жесткий диск сцепления без демпфера крутильных колебаний.

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF)
Кредит: LuK

1 - коронная шестерня стартера
2 - первичная масса
3 - дуговые пружины
4 - подшипник скольжения
5 - фланец
6 - первичная крышка (поперечное сечение )
7 - вторичная масса

Изображение: Компоненты двухмассового маховика (DMF)
Кредит: Valeo

1 - стартовое кольцо
2 - первичная масса
3 - фрикционные шайбы
4 - подшипник или втулка
5 - ведомый диск
6 - дуговые пружины и направляющие пружины
7 - крышка
8 - вторичная масса

В автомобиле с обычным маховиком и диском сцепления с демпфированием кручения крутильные колебания в диапазоне холостого хода передаются практически без фильтрации на коробку передач и вызывают зубья шестерни. края сбить (дребезжание коробки передач).С другой стороны, система пружинного демпфера DMF фильтрует крутильные колебания, вызванные двигателем. Это предотвращает столкновение компонентов коробки передач друг с другом - не возникает дребезжания и полностью удовлетворяются требования водителя к более высокому комфорту.

Принцип действия двухмассового маховика прост и эффективен. Из-за дополнительной массы на входном валу трансмиссии диапазон крутящего момента вибрации, который обычно составляет от 1200 до 2400 об / мин с оригинальными торсионными демпферами, перемещен в более низкий диапазон резонансных скоростей.Это обеспечивает отличное гашение вибрации двигателя даже на холостом ходу.

Изображение: Передача крутильных колебаний с помощью обычного маховика
Кредит: LuK

Изображение: Передача крутильных колебаний с помощью DMF
Кредит: LuK

Двухмассовый маховик (DMF) позволил изолировать вращательные колебания двигателя внутреннего сгорания от остальной трансмиссии. Нежелательные шумы от дребезжания коробки передач были устранены, а стрела кузова значительно уменьшена.Также стало возможным управлять автомобилем на очень низких оборотах двигателя за счет увеличения крутящего момента на низких оборотах и, следовательно, снижения расхода топлива.

Есть много других рабочих моментов, которые также необходимо учитывать при разработке двухмассового маховика (DMF). Во-первых, двигатель должен быть запущен, а затем остановлен в конце поездки, а также, возможно, на светофоре. Сама поездка начинается с запуска автомобиля. Изменения положения педали акселератора, а также переключения передач вызывают изменения нагрузки на трансмиссию или автомобиль движется по инерции без нагрузки.Это лишь некоторые из дополнительных рабочих мест, в которых существует высокий спрос на комфорт.

Во всех этих рабочих точках DMF существенно снижает шум, вращательную вибрацию и общий комфорт автомобиля.

Изображение: Влияние DMF на комфорт автомобиля
Кредит: LuK

Первичная масса соединена с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания. Первичная масса DMF и коленчатого вала объединяются вместе, образуя целостную инерцию.По сравнению с обычным маховиком первичная масса DMF значительно более гибкая, что помогает уменьшить нагрузку на коленчатый вал. Кроме того, первичная масса вместе с первичной крышкой образует канал дуговой пружины, который обычно делится на две секции, разделенные упорами дуговой пружины.

Основная масса представляет собой штампованный стальной элемент с достаточным моментом инерции массы. В некоторых случаях он мог быть сделан из чугуна. Для запуска двигателя коронная шестерня стартера располагается на первичной массе.В зависимости от типа ДМФ он бывает сварным или холодным прессованием.

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF) - пружина
Кредит: LuK

1 - первичная крышка
2 - упор пружины дуги
3 - первичная масса

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF ) - первичная масса
Кредит: LuK

1 - коронная шестерня стартера
2 - первичная масса

Крышка приварена к первичной массе, образуя герметичную камеру, содержащую изогнутые пружины, направляющие пружины и смазка.

Изображение: крышка двухмассового маховика (DMF)
Кредит: Valeo

Крутящий момент двигателя передается от первичной массы вторичной массе через дуговые пружины и приводной диск. Благодаря опоре между первичной и вторичной массами возможно независимое радиальное перемещение масс. Как и в случае с жестким (одномассовым) маховиком, мощность передается через муфту, которая прикреплена болтами к вторичной массе. Однако принципиальное отличие состоит в том, что крутящий момент двигателя теперь в значительной степени свободен от вращательной вибрации, т.е.е. это модулируется. По этой причине в большинстве случаев можно обойтись без диска сцепления с демпфированием кручения, если используется DMF.

Изображение: вторичная масса двухмассового маховика (DMF)
Кредит: Valeo

Вторичная масса представляет собой чугунный компонент. Одна сторона обработана, чтобы сформировать поверхность трения диска. Вторичная масса передает крутящий момент двигателя на сцепление, а затем на коробку передач и колеса.

Изображение: Стандартный DMF - вторичная масса - сторона коробки передач
Кредит: LuK

1 - Поверхность болтов сцепления
2 - Поверхность трения диска сцепления
3 - Отвод тепла

Изображение: Стандартный DMF - вторичная масса - сторона двигателя
Кредит: LuK

1 - отверстие под заклепку

Подшипник в первичной массе служит вращающимся соединением с вторичной массой.Он должен не только поглощать связанные с весом радиальные силы вторичного маховика и муфты, но также и осевые силы, создаваемые высвобождающей силой при расцеплении.

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF) - подшипник
Кредит: LuK

1 - опора подшипника
2 - подшипник скольжения
3 - шариковый подшипник

Двухмассовый маховик (DMF) использует два разных типа подшипников:

  • шарикоподшипник : когда началась разработка DMF, можно было использовать большие шарикоподшипники из-за относительно простой конструкции внутренних компонентов; однако постоянно растущие требования к гашению вращательных колебаний потребовали дополнительных компонентов в DMF; по этой причине необходимо было создать дополнительное строительное пространство; это привело к систематическому уменьшению диаметра шарикового подшипника; небольшие шарикоподшипники позволяют интегрировать дополнительные гасители вибрации с нейтральным пространством и, таким образом, увеличивать эффективность DMF.
  • подшипник скольжения : по сравнению с шариковыми подшипниками подшипники скольжения занимают меньше места и имеют более простую конструкцию; Несмотря на низкие производственные затраты, они могут использоваться повсеместно и, при необходимости, могут быть сконструированы так, чтобы допускать осевое перемещение.

Изображение: Стандартный DMF - шарикоподшипник
Кредит: LuK

Изображение: Стандартный DMF - подшипник скольжения
Кредит: LuK

Первичная масса оснащена точеной ступицей, на которой установлен крупногабаритный шарикоподшипник.Фланец ступицы с опорой подшипника (повернутой или вытянутой) устанавливается на первичную массу. Седло подшипника можно отрегулировать для установки небольшого шарикоподшипника, как показано здесь, или подшипника скольжения.

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF) - размер подшипника
Кредит: LuK

1 - первичная масса с гнездом подшипника на ступице
2 - ступица
3 - шарикоподшипник большого размера
4 - поперечное сечение первичной массы с ступица и крупногабаритный шарикоподшипник

По сравнению с шариковыми подшипниками, подшипники скольжения занимают меньше места и имеют более простую конструкцию.Несмотря на низкие производственные затраты, они могут использоваться повсеместно и, при необходимости, могут быть сконструированы так, чтобы допускать осевое перемещение.

Изображение: Стандартный двухмассовый маховик (DMF) - подшипник скольжения
Кредит: LuK

1 - втулка подшипника скольжения с покрытием
2 - опора подшипника на фланце подшипника

Изображение: Стандартный DMF - малый подшипник
Предоставлено: LuK

1 - малогабаритный шарикоподшипник
2 - опора подшипника

Задача ведущего диска заключается в передаче крутящего момента от первичной массы через дуговые пружины к вторичному маховику; Другими словами, от двигателя до сцепления.Ведущая пластина плотно приклепана к вторичной массе, а ее крылья (стрелки) находятся между каналом дуговых пружин первичной массы. Зазор между упорами дуговой пружины в канале дуговой пружины достаточно велик, чтобы приводная пластина могла вращаться.

Жесткая ведущая пластина приклепана непосредственно к вторичной массе. Это позволяет использовать крылья приводного диска с разной симметрией, что положительно сказывается на изоляции вибрации. Самая простая форма - это симметричная приводная пластина, в которой тяговая и толкающая стороны идентичны.Таким образом, нагрузка прикладывается к дуговым пружинам как через внешнюю, так и через внутреннюю области концевого витка.

Изображение: DMF - ведущий диск
Кредит: LuK

1 - ведущий диск
2 - ведущий диск

Изображение: DMF - ведущий диск
Кредит: LuK

1 - отверстие пружины
2 - направляющие
3 - упор пружины дуги в первичной массе
4 - нажимная пружина
5 - ведомый диск

Ключевой функцией DMF является изоляция трансмиссии от вибрации, создаваемой двигателем.Чтобы компенсировать постоянно увеличивающиеся крутящие моменты двигателя при неизменном пространстве для установки, кривые закрутки дуговых пружин должны подниматься более круто. Следовательно, их способность гасить вибрации ухудшается. Использование внутренних демпферов без трения помогает улучшить устранение вибрации при разгоне. Как ведущая пластина, так и боковые панели имеют отверстия для пружин, в которых размещены прямые пружины сжатия. Превосходные характеристики гашения вибрации DMF с внутренним демпфером гарантируются даже в самых высоких диапазонах крутящего момента.

При высоких оборотах двигателя возникающие центробежные силы прижимают дуговые пружины к направляющим наружу, и катушки отключаются. Следовательно, дуговая пружина становится жесткой, и действие пружины частично теряется. Для обеспечения достаточного действия пружины в приводной пластине установлены прямые нажимные пружины. Благодаря меньшей массе и монтажному положению на меньшем радиусе эти пружины подвержены меньшей центробежной силе. Кроме того, выпуклая форма верхнего края окон пружин помогает минимизировать трение.Это гарантирует, что ни трение, ни эффективная жесткость пружины не будут увеличиваться при увеличении частоты вращения двигателя.

Изображение: Двухмассовый маховик (DMF)
Кредит: LuK

1 - ведущая пластина
2 - удерживающая панель
3 - фрикционная накладка

При попытке очень быстро отрегулировать частоту вращения двигателя в соответствии со скоростью коробки передач первичный вал, возникают внезапные пиковые нагрузки, так называемые удары. Таким образом, например, удар может быть вызван внезапным зацеплением, что приведет к остановке двигателя.Здесь дуговые пружины на короткое время полностью сжимаются, что приводит к непропорциональному увеличению нагрузки на ведомый диск. В случае жестких приводных дисков и дисков с внутренним демпфированием частые удары могут привести к деформации материала, что приведет к поломке крыльев ведущего диска.

Одним из способов компенсации ударов и минимизации материального ущерба является приводной диск с фрикционной муфтой. В этом случае ведомый диск выполнен в виде диафрагменной пружины. Он предварительно натянут и позиционируется двумя приклепанными стопорными пластинами с тонкой фрикционной накладкой.В поперечном сечении это образует вилкообразное приспособление, которое позволяет скользить приводной пластине. В случае удара приводная пластина теперь может вращаться в удерживающих пластинах. Избыточная энергия рассеивается в виде теплоты трения. Таким образом, нагрузка на крылья ведущего диска сводится к минимуму.

Изображение: Стандартный DMF - регулирующий диск
Кредит: LuK

Во время процесса запуска DMF ненадолго работает в диапазоне резонансных частот. Когда это происходит, крылья приводного диска неоднократно ударяют по дуговой пружине с не тормозящей силой, создавая при этом шум.Эффективным средством противодействия здесь является дополнительное фрикционное устройство , регулирующая фрикционная пластина . Это приводит к задержке вращения ведущего диска в определенном рабочем диапазоне. В результате ведомый диск может вращаться над вторичной массой в диапазоне заданного угла (α) без заметного сопротивления. Только за пределами заданного угла, т.е. при больших углах поворота, возникает дополнительное трение. Таким образом можно устранить шумы, возникающие при запуске или изменении нагрузки.

Во время запуска двигателя между первичной и вторичной массами возникает большой угловой прогиб. Чтобы ограничить этот прогиб и помочь улучшить запуск двигателя, в определенных областях применения добавляются фрикционные шайбы . Они не работают в режиме движения.

Изображение: Двухмассовые фрикционные шайбы маховика (DMF)
Кредит: Valeo

Системы DMF помогают улучшить шумовые характеристики автомобиля за счет использования специальных конструкций демпфера крутильных колебаний. В результате создается меньше шума и снижается расход топлива.Для оптимального использования доступного пространства винтовая пружина с большим количеством витков установлена ​​полукругом. Пружина дуги лежит в пружинном канале DMF и поддерживается направляющей. Во время работы витки дуговой пружины скользят по направляющей, создавая трение и тем самым демпфируя. Во избежание износа дуговых пружин контактные поверхности смазываются консистентной смазкой. Оптимизированная форма пружинных направляющих помогает значительно снизить трение.Помимо улучшенного гашения вибрации, дуговые пружины помогают снизить износ.

Изображение: Стандартный DMF - дуговая пружина
Кредит: LuK

1 - направляющая
2 - дуговая пружина

Изображение: Стандартный DMF - одинарная пружина
Кредит: LuK

Благодаря Благодаря разнообразию конструкций дуговых пружин можно изготавливать двухмассовую систему маховика, точно соответствующую индивидуальным характеристикам нагрузки для каждого типа транспортного средства. Используются дуговые пружины различной конструкции и характеристик.Наиболее частыми типами являются:

  • одноступенчатые пружины
  • двухступенчатые пружины: либо в параллельном расположении в одной из различных схем, либо в рядном расположении
  • демпфирующие пружины

На практике типы пружин применяются в различных комбинациях. Жесткость пружины и характеристика демпфирования имеют решающее значение для определения рабочих характеристик двухмассового маховика.

Преимущества дуговой пружины:

  • высокое трение при большом угле поворота (процесс пуска) и низкое трение при малом угле поворота (перебег)
  • меньшее усилие срабатывания (жесткость пружины) благодаря гибкому использованию пространства (дюйм сравнение с системами с несколькими одинарными пружинами)
  • Может быть интегрирована амортизация (демпфирующая пружина)

Изображение: Стандартный DMF - одноступенчатая параллельная пружина
Кредит: LuK

Изображение: Стандартный DMF - два -ступенчатая параллельная пружина
Кредит: LuK

Базовая версия дуговой пружины - одинарная пружина .Он характеризуется большим объемом пружины и, как следствие, высокой демпфирующей способностью. Однако из-за своей простой конструкции он предлагает лишь ограниченные возможности для удовлетворения растущих требований к комфорту. По этой причине современные DMF редко оснащаются одинарными пружинами.

В настоящее время наиболее часто используются дуговые пружины , одноступенчатые параллельные пружины . Он состоит из внешней и внутренней пружины примерно одинаковой длины. Две пружины расположены параллельно. Их индивидуальные характеристики складываются в кривую настройки пружины.

Изображение: Двухступенчатая изогнутая пружина DMF
Кредит: Valeo

В двухступенчатых параллельных пружинах две дуговые пружины снова расположены одна внутри другой. Однако внутренняя пружина короче, поэтому включается позже. Кривая намотки внешней пружины соответствует требованиям автомобиля при запуске двигателя. Здесь нагрузка прикладывается только к более мягкой внешней пружине, что позволяет системе быстрее проходить критический диапазон резонансных скоростей. В более высоком и максимальном диапазонах крутящего момента нагрузка также действует на внутреннюю пружину.На втором этапе одновременно работают как внешние, так и внутренние пружины. Взаимодействие обеих пружин обеспечивает хорошее демпфирование на всех оборотах двигателя.

Изображение: Стандартный DMF - трехступенчатая параллельная пружина
Кредит: LuK

Трехступенчатая дуговая пружина состоит из одной внешней пружины и двух внутренних пружин разной длины, расположенных на одной линии. Эта конструкция сочетает в себе преимущества параллельного и рядного расположения и, следовательно, обеспечивает оптимальное демпфирование кручения при каждом крутящем моменте двигателя.

Конфигурация пружин в двухмассовых маховиках первого поколения была идентична обычным торсионным демпферам, в которых пружины сжатия установлены в радиальном направлении близко к центру и поэтому могут обеспечивать только ограниченную пружинную способность. Этой конструкции было достаточно, чтобы изолировать вибрацию в 6-цилиндровых двигателях, поскольку они производят низкие резонансные скорости.

Напротив, 4-цилиндровые двигатели вызывают более высокие неровности и, как следствие, более высокие резонансные скорости. Перемещение пружин по направлению к внешнему краю и использование пружин высокого давления с диаметрами увеличило пропускную способность демпфера в 5 раз, не занимая больше места.

Изображение: DMF design evolution
Кредит: LuK

Первичная сторона двухмассового маховика (показан синим цветом) состоит из формованных деталей из листового металла, которые образуют канал пружины, и литой ступицы. Вторичная сторона двухмассового маховика (показан красным) состоит из литого диска, на который крутящий момент передается от фланца. Вторичная сторона установлена ​​на первичной стороне над шарикоподшипником. Сердцем системы является система дуговой пружины.

Описание двухмассовых маховиков

17 января 2019

Как опытный техник, вы, несомненно, сталкивались с двухмассовыми маховиками, но если вы не до конца понимаете, как работают эти маховики, вы не одиноки.Опыт показал, что многие технические специалисты не разбираются в технологии: поэтому в этом кратком руководстве кратко обсуждается, что такое двухмассовые маховики, как они работают, почему они требуются в некоторых приложениях; почему они выходят из строя и как диагностировать возможные отказы и дефекты двухмассовых маховиков, начиная с этого вопроса:

Что такое двухмассовый маховик?

В отличие от обычных маховиков, которые изготавливаются из цельного куска металла, двухмассовые маховики состоят из двух частей, разделенных различными способами, отсюда и термин «двухмассовый» маховик.

Хотя некоторые особенности конструкции различаются в зависимости от области применения, все двухмассовые маховики следуют одной и той же общей схеме. Одна часть (обычно известная как первичная масса) прикручивается болтами непосредственно к задней части коленчатого вала, а вторая масса (обычно известная как вторичная масса) прикрепляется к первичной массе. На практике, независимо от средств крепления, такое расположение позволяет двум массам вращаться независимо друг от друга вокруг опоры, которая может быть либо втулкой, либо подшипником.

Обратите внимание, однако, что дифференциальное вращение ограничено набором пружин, предназначенных для смягчения или поглощения эффектов дифференциального вращения в качестве средства гашения вибраций двигателя.

Почему требуются двухмассовые маховики?

Хотя может показаться, что маховик работающего двигателя вращается с постоянной угловой скоростью, на самом деле это не так, поскольку (на примере только одного поршня и шатуна) сила, прилагаемая поршнем на коленвале не постоянно.На практике поршень не прилагает усилия, когда он находится в верхней мертвой точке рабочего хода; он начинает оказывать усилие только при движении за ВМТ, и эта сила постепенно увеличивается, пока не достигнет 90 градусов после ВМТ. За пределами 90 градусов после ВМТ сила, прилагаемая поршнем, постепенно уменьшается, пока не достигнет нижней мертвой точки, где он снова не оказывает никакого усилия на коленчатый вал.

В то время как кинетическая энергия цельного маховика в значительной степени поглощает вибрацию, вызванную неравномерным приложением силы к коленчатому валу, если неравномерное приложение силы умножить на количество цилиндров в двигателе, результат будет постоянным. вибрация, вызванная микроскопическим скручиванием и деформацией коленчатого вала, которая не может быть полностью поглощена неразъемным маховиком.

Кроме того, деформация коленчатого вала не является постоянной по всей длине коленчатого вала. Поскольку масса и запасенная энергия вращающегося маховика находится в задней части коленчатого вала, задняя часть коленчатого вала стабилизируется; однако в результате этого деформация коленчатого вала усиливается по направлению к передней части коленчатого вала. Для борьбы с этим эффектом большинство двигателей с высоким крутящим моментом оснащаются гармоническими балансирами для поглощения вибрации в передней части коленчатого вала.

Хотя сочетание эффектов гармонического балансира и тяжелого цельного маховика в современных двигателях с высоким крутящим моментом имеет большое значение для устранения вибраций двигателя, вызываемых коленчатым валом, разработки все более мощных двигателей, особенно дизельных двигателей с большим ходом. , привело к повышенной вибрации двигателя. Это особенно верно в случае дизельных двигателей, которые развивают свою пиковую мощность на низких оборотах двигателя: в этих приложениях максимальная мощность обычно достигается при значительно ниже 2000 об / мин, что слишком мало для вращения маховика, чтобы поглотить вызванное коленчатым валом вибрации эффективно.

Хотя можно утверждать, что чем массивнее маховик, тем лучше он способен поглощать вибрации, вызванные коленчатым валом, при таком подходе есть две основные проблемы. Первый связан с инерцией: чем массивнее становится маховик, тем больше энергии требуется для его движения, а это означает, что реакция дроссельной заслонки может сильно пострадать при увеличении массы маховика. Этот эффект аналогичен турбо-задержке, которая является результатом увеличения объема выхлопных газов, которые должны увеличивать скорость вращения крыльчатки компрессора турбокомпрессора для создания большего давления наддува.

Вторая проблема с увеличением массы неразъемных маховиков заключается в том, что чем массивнее становится маховик, тем больше деформация коленчатого вала усиливается по направлению к передней части вала, причем усиление прямо пропорционально увеличению маховиков. масса. На практике это означает, что масса гармонического балансира и, следовательно, масса двигателя также должны быть увеличены, что, в свою очередь, происходит за счет снижения экономии топлива.

Как работают двухмассовые маховики?

Благодаря своей конструкции двухмассовые маховики устраняют обе указанные выше проблемы, и вот почему.Поскольку первичная масса прикреплена непосредственно к коленчатому валу, она соответствует неравномерной угловой скорости коленчатого вала. Однако, поскольку вторичная масса не прикреплена к первичной массе, амортизирующие пружины между двумя массами поглощают неравномерное вращение коленчатого вала перед передачей энергии вращения коленчатого вала вторичной массе, которая, в свою очередь, передает вращение коленчатого вала на коробку передач через ведомый диск сцепления.

Насколько хорошо амортизирующие пружины гасят неравномерное вращение коленчатого вала, зависит от конструкции и расположения амортизирующих пружин, механического состояния двигателя, наличия или отсутствия пропусков зажигания в двигателе, но, что наиболее важно, от механического состояния двигателя. сам двухмассовый маховик.Тем не менее, если предположить, что двигатель находится в идеальном рабочем состоянии и что двухмассовый маховик никоим образом не поврежден, большинство двухмассовых маховиков практически исключают вызванные коленчатым валом вибрации, которые являются основной причиной повреждения и / или поломки механической коробки передач.

Следует отметить, что ведомые диски сцепления, которые предназначены для использования с двухмассовыми маховиками, не имеют подпружиненных ступиц, подобных тем, которые встречаются на обычных дисках сцепления, поскольку амортизирующие пружины в маховике выполняют функцию, которую подпружиненные ступицы в обычном сцеплении. пластины выполняют.Следовательно, два типа дисков сцепления НЕ взаимозаменяемы.

Преимущества двухмассовых маховиков

Двухмассовые маховики были введены, прежде всего, для уменьшения вибраций двигателя, которые повреждают механические коробки передач различными способами, причем степень повреждения в значительной степени пропорциональна амплитуде колебаний. Однако следует отметить, что не все приложения подвержены или были подвержены повреждению коробки передач, вызванному вибрациями двигателя, а это означает, что каждый случай неисправности коробки передач, такой как изношенные, поврежденные или сломанные подшипники первичного вала, необходимо расследовать на основе другие доказательства, такие как пробег, использование транспортного средства, стиль вождения и история обслуживания транспортного средства.

Тем не менее, другие преимущества двухмассовых маховиков включают более плавную работу сцепления, улучшенное переключение передач, общее снижение вибрации по всему автомобилю, а в некоторых случаях даже незначительное увеличение экономии топлива.

Недостатки двухмассовых маховиков

Хотя у двухмассовых маховиков действительно есть некоторые недостатки, серьезность любой конкретной проблемы зависит от нескольких факторов, включая марку двухмассового маховика, используемого на транспортном средстве, характер использования транспортного средства (используется он для буксировки или нет) , пробег автомобиля, способ вождения и местные условия вождения.Например, если транспортное средство используется в основном на гравийных дорогах в пыльных условиях, вполне вероятно, что двухмассовый маховик не прослужит столько же, сколько маховик в аналогичном транспортном средстве, которое никогда не видит гравийные дороги или пыльные условия.

Тем не менее, некоторые реальные, объективные недостатки двухмассовых маховиков включают следующее:

  • Чрезвычайно высокая стоимость замены по сравнению со стоимостью замены обычного маховика и комплекта сцепления. Большинство производителей рекомендуют заменять двухмассовый маховик вместе со сцеплением.
  • Двухмассовые маховики невозможно восстановить или даже изменить поверхность так, как можно изменить поверхность обычного маховика для удаления горячих точек и задиров при замене обычного сцепления
  • Непредсказуемый срок службы; в то время как некоторые марки двухмассовых маховиков обычно имеют срок службы около 150000 км или около того, другие марки обычно выходят из строя менее чем на 50000 км

Для получения дополнительной информации о преимуществах и недостатках двухмассовых маховиков послушайте наш подкаст «Спросите меня о чем-нибудь» с Марком Дэвисом, менеджером по продукции Exedy Australia.

Наиболее распространенными видами отказа для всех марок двухмассовых маховиков являются люфт между двумя массами в плоскости вращения и «раскачивание», то есть боковой люфт между двумя массами.

В первом случае свободный ход указывает на такую ​​проблему, как сломанные амортизирующие пружины или ослабление амортизационных пружин в результате перегрева муфты. Во втором случае боковой люфт обычно является результатом механического износа или повреждения подшипника или втулки, поддерживающей вторичную массу.Однако следует отметить, что некоторые конструкции двойной массы маховика зависят от наличия некоторого люфта в опорном подшипнике / кусте, и это становится проблема только, когда свободная игра становится чрезмерной. Также обратите внимание, что величина встроенного люфта варьируется в зависимости от конструкции, поэтому обязательно проконсультируйтесь с документацией или спецификациями производителя, прежде чем отказываться от двухмассового маховика на основании люфта между двумя массами.

Другие типы отказов аналогичны тем, которые наблюдаются на обычных маховиках, например, чрезмерное образование задиров или изменение цвета, вызванное перегревом, но учтите, что в случае перегрева сцепления на двухмассовом маховике существует высокая вероятность того, что смазка между две массы могут расплавиться и вылететь из сборки.В этих случаях замена маховика - единственное надежное средство, поскольку две массы невозможно разделить для замены смазки.

По иронии судьбы, несмотря на то, что основная цель двухмассовых маховиков - уменьшить вибрацию двигателя, чрезмерная вибрация, которая может сопровождаться или не сопровождаться «грохотом», «стуком» или другими механическими шумами, обычно является первым признаком вышедший из строя или отказавший двухмассовый маховик.

Имейте в виду, что стук или стук также может быть вызван проблемами трансмиссии, такими как изношенные или поврежденные карданные шарниры, опорные подшипники приводного вала и поврежденные / сломанные опоры двигателя и / или коробки передач.Все эти возможные причины ДОЛЖНЫ быть исследованы и исключены как причина механических шумов или чрезмерной вибрации, прежде чем двухмассовый маховик будет признан безоговорочным.

Однако чрезмерная вибрация НЕ всегда вызывается изношенными или поврежденными двухмассовыми маховиками; Фактически, сначала следует исследовать все другие возможные причины вибрации, используя симптомы в качестве диагностических средств. Например, НЕОБХОДИМО выполнить полное диагностическое сканирование, чтобы устранить или подтвердить пропуски зажигания как возможную причину вибраций, которые, как мы знаем, иногда могут возникать только при определенных оборотах двигателя.

Другие возможные симптомы включают жесткую или затрудненную работу сцепления, трудности с переключением передач и / или дребезжащий звук из коробки передач на нейтрали при работающем двигателе. Однако все эти проблемы могут быть вызваны другими проблемами, кроме неисправного двухмассового маховика. Например, сложная работа сцепления может быть результатом отказа, поломки или повреждения нажимного диска, а также проблем в главном / рабочем цилиндре (ах) сцепления. Точно так же трудности с переключением передач могут быть вызваны всеми вышеупомянутыми причинами, а также внутренними проблемами коробки передач, такими как недостаточная смазка или механический отказ одного или нескольких компонентов.

Кроме того, имейте в виду, что плохо сбалансированные задние колеса могут и часто имитируют симптомы плохо сбалансированного двухмассового маховика, поэтому обязательно проверьте балансировку всех колес на транспортном средстве, прежде чем отказываться от двухмассового маховика.

Как проверить двухмассовый маховик

Если у вас нет доступа к специализированному испытательному оборудованию, например, к приборам, произведенным и поставленным компанией LUK, имеющей патент на двухмассовые маховики, нет надежного способа оценить состояние двухмассового маховика, не снимая его с автомобиля.

Даже в этом случае, предполагая, что нет обесцвечивания, чрезмерных задиров, трещин / трещин на какой-либо части сборки или признаков утечки смазки, вы ограничены двумя основными проверками.

Первая проверка включает измерение люфта между двумя массами и сравнение этого значения с документацией и / или спецификациями производителя. Помните, что замена маховика - единственное надежное средство, если свободный ход в любом направлении превышает максимально допустимый предел.

Вторая проверка включает проверку пределов вращения вторичной массы относительно первичной массы, что требует снятия маховика с транспортного средства и зажима первичной массы в тисках. Это можно сделать, вставив два болта в отверстия в монтажной поверхности, а затем зажав болты в прочных настольных тисках. Прикрепите кусок стали к вторичной массе, используя отверстия, в которых крепится прижимная пластина, и приложите вращающую силу к вторичной массе.

Это испытание, по общему признанию, грубое, но если маховик исправен, люфта в плоскости вращения не будет, и потребуется равное количество силы, чтобы повернуть вторичную массу (против силы амортизирующих пружин) через его допустимый диапазон в в обоих направлениях .

Обратите внимание, однако, что этот тест можно улучшить, прикрепив большую гайку к рычагу так, чтобы гайка находилась точно над центром узла маховика. Используйте правильно откалиброванный динамометрический ключ, оснащенный индикатором угла и подходящей головкой, чтобы проверить как усилие, необходимое для вращения вторичной массы, так и угол ее вращения в обоих направлениях. Любое отклонение от указанных значений следует рассматривать как свидетельство неисправности маховика.

Несколько советов по диагностике проблем с двухмассовым маховиком

Суть всего вышеперечисленного заключается в том, что двухмассовые маховики часто диагностируются как причина чрезмерной вибрации и / или механических шумов, хотя на самом деле настоящая причина (-ы) часто не связана с маховиком вообще.Лучший способ не попасть в эту ловушку (и, возможно, потерять ценного клиента) - это как можно точнее воспроизвести симптомы и, если необходимо, попросить клиента управлять транспортным средством на этапе расследования диагностической процедуры.

Следует помнить, что, поскольку ваши клиенты знают свои автомобили лучше всего, он почти всегда может лучше воспроизвести симптом. В переводе это означает, что вы можете сэкономить своему клиенту кучу денег, просто точно диагностировав истинную первопричину вибрации механического шума с первого раза.

Моделирование и экспериментальное исследование динамических характеристик двухмассового глушителя кручения маховика

В данной статье проводится теоретическое моделирование и экспериментальные исследования динамических характеристик кручения двухмассового маховика (DMF). Во-первых, анализируется структура и принцип работы DMF. Во-вторых, дуговая пружина анализируется методом дискретных элементов. Для различных моментов трения в рабочем процессе методы линейной подгонки и эквивалентной энергии используются для моделирования момента трения в динамическом состоянии дуговой пружины.Модель дробной производной используется для моделирования вязкого демпфирования ДМФА. Затем на модели выполняется идентификация параметров и проверка модели, а также анализируется ошибка модели. Наконец, проводится экспериментальное исследование динамических крутильных характеристик ДМФА. Результаты показывают, что жесткость DMF на кручение зависит от амплитуды и частоты возбуждения. Этот метод моделирования и испытаний может использоваться для структурного проектирования и анализа прогнозирования характеристик DMF.

1. Введение

Крутильные колебания трансмиссии транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания - еще один важный источник возбуждения вибрации для транспортных средств в дополнение к возбуждению от дороги. Крутильные колебания трансмиссии в основном вызваны циклическим изменением давления в цилиндре двигателя и инерционной силой, создаваемой возвратно-поступательным движением кривошипно-шатунного механизма, которое вызывает колебания выходного крутящего момента двигателя и вызывает крутильные колебания. Применение упругого демпфера крутильных колебаний, установленного на диске сцепления, снижает крутильные колебания трансмиссии, но из-за ограниченного пространства пружины демпфера крутильных колебаний сцепления угол кручения мал, жесткость на кручение велика, а влияние снижение вибрации ограничено [1, 2].Кроме того, гаситель крутильных колебаний муфты не может снизить резонансную скорость трансмиссии ниже скорости холостого хода, так что система трансмиссии все еще имеет возможность резонанса в общем диапазоне скоростей автомобиля. Хотя продвижение и применение мощных и легких двигателей достигло цели повышения мощности транспортного средства и снижения выбросов, это также привело к более сильной крутильной вибрации автомобильных трансмиссионных систем, что стало актуальной проблемой для традиционных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. для улучшения характеристик NVH укомплектованных автомобилей.Как новый тип гасителя крутильных колебаний, DMF имеет большой угол кручения и небольшую жесткость на кручение по сравнению с гасителем крутильных колебаний муфты, так что частота вращения, соответствующая собственной частоте трансмиссии, намного ниже, чем частота вращения холостого хода. Следовательно, трансмиссия не резонирует в нормальном диапазоне скоростей двигателя, уменьшая крутильные колебания трансмиссии и улучшая комфорт при движении транспортного средства [3].

В настоящее время DMF играет очень важную роль в снижении вибрации, снижении шума трансмиссии, решении проблемы детонации двигателя, улучшении плавности переключения и т. Д.В то же время существует множество академических исследований двухмассового маховика. Ким использовал метод дискретных элементов для анализа влияния трения дуговой пружины на скручивающие характеристики DMF [4]; Том провел теоретические и экспериментальные исследования крутильных характеристик длинной дуговой пружины DMF и оценил выходной крутящий момент двигателя с помощью DMF [5]. Путем экспериментального исследования крутильных характеристик DMF, Чен установил нелинейную динамическую модель DMF, основанную на вязком демпфировании [6]; Сонг предложил ДМФ с непрерывной переменной жесткостью с использованием ограничений формы и провел теоретические и экспериментальные исследования его крутильных характеристик [7, 8].Zu et al. предложили интеллектуальный магнитореологический DMF, который может осуществлять регулировку коэффициента демпфирования в реальном времени для достижения полуактивного управления крутильными колебаниями трансмиссии [9]; Tang et al. изучили влияние двухмассовых маховиков на характеристики крутильных колебаний гибридных электромобилей и предложили методы управления крутящим моментом двигателя для подавления крутильных колебаний [10–12]. В существующей литературе было проведено множество исследований по структуре DMF, крутильным характеристикам и характеристикам демпфирования вибрации, но можно обнаружить, что существует мало исследований динамических крутильных характеристик (динамической жесткости и угла запаздывания) DMF. .Динамические крутильные характеристики DMF напрямую определяют его демпфирующие характеристики, а результаты испытаний также показывают, что характеристики сильно изменятся при динамическом кручении. На основании имеющейся литературы в данной статье моделируются и проверяются динамические характеристики кручения DMF.

Эта статья организована следующим образом: Раздел 1 посвящен описанию состава и принципа работы DMF; В разделе 2 моделируются динамические характеристики ДМФ. В разделе 3 проводится идентификация параметров и экспериментальная проверка модели динамических характеристик, построенной в разделе 2, и анализируется погрешность модели.В разделе 4 экспериментально исследуются динамические характеристики ДМФА. Раздел 5 резюмирует выводы этой статьи.

2. Принцип конструкции DMF

Структура DMF показана на рисунке 1. Он состоит из первой массы, второй массы, стартовой коронной шестерни, пластины передачи усилия и длинной дуговой пружины [13] . Пусковая коронная шестерня соединена с первой массой посадкой с натягом. Первая масса прикручивается к торцевому фланцу коленчатого вала двигателя.Фланец соединен со второй массой заклепками. Вторая масса прикручена к узлу сцепления; узел первой массы и узел второй массы соединены дуговой пружиной низкой жесткости и могут вращаться относительно друг друга. Когда коленчатый вал двигателя вращается, он приводит в движение первую массу, чтобы сжать дуговую пружину через выступ. Другой конец дуги пружины приводит в движение проушины с обеих сторон пластины трансмиссии, таким образом заставляя вторую массу вращаться и реализуя передачу мощности от двигателя к коробке передач.

Конструкция DMF устраняет недостатки традиционной пружины демпфера крутильных колебаний муфты, такие как малый угол скручивания и большая жесткость. Более того, момент инерции первой массы и второй массы может гибко распределяться, так что резонансная скорость трансмиссии не зависит от рабочей скорости двигателя. Кроме того, колебания крутящего момента входного вала трансмиссии и шум переключения значительно уменьшаются, а плавность переключения и характеристики NVH транспортного средства могут быть улучшены [14, 15].

3. Моделирование динамических характеристик

Дуговая пружина является ключевым компонентом конструкции DMF. Характеристики дуговой пружины определяют характеристики DMF по снижению крутильных колебаний. Таким образом, дуговая пружина сначала анализируется и моделируется в этой статье.

3.1. Моделирование момента трения дуговой пружины

Момент трения создается за счет использования дуговой пружины и оболочки во время рабочего процесса, который состоит из двух частей, как показано на рисунке 2.Первая часть заключается в том, что по мере увеличения угла кручения создается положительное радиальное давление вдоль радиального направления распределения, тем самым создавая момент трения, когда дуговая пружина сжимается крутящим моментом T ; другая часть заключается в том, что дуговая пружина подвергается воздействию центробежной силы для создания положительного давления на оболочку, которое создает момент трения, когда скорость DMF равна.


3.1.1. Момент трения, создаваемый радиальным компонентом

Метод дискретных элементов используется для анализа влияния дуговой пружины на динамические характеристики DMF.Общая масса дуговой пружины равна, которая разделена на единицы. Каждая единица имеет массу, а жесткость каждого элемента составляет; - коэффициент демпфирования дуговой пружины [4]. Дуговая пружина показана на рисунке 3 (а). Эквивалентная модель дискретной дуговой пружины показана на рисунке 3 (b), а угол между элементами составляет θ i .

Сначала анализируется квазистатическое сжатие (без учета момента трения, создаваемого центробежной силой). Массовый элемент дуговой пружины k -й используется для анализа напряженного состояния дуговой пружины, как показано на рисунке 4.- сила последнего элемента пружинной массы, - сила следующего элемента пружинной массы и - тангенциальная сила трения направляющей скольжения. - радиальная сила, - сила поддержки ползуна к дуговой пружине, - это радиус распределения дуговой пружины, - коэффициент трения, - коэффициент жесткости.


Дуговая пружина нагружается по часовой стрелке, и сила раскладывается в нормальном и тангенциальном направлениях. В соответствии с балансом сил получается следующее уравнение.

Тангенциальное направление:

Нормальное направление: где - угловая скорость элемента массы, которая может быть приближена к нулю из-за квазистатической нагрузки. Согласно формуле (2) получается следующее уравнение:

Тангенциальная сила трения равна

Угловая разность любых двух элементов находится где - центральный угол свободной длины дуги пружины и - количество элементов дуги пружины.

Можно получить формулу тангенциальной силы элемента i :

При разгрузке, за исключением силы обратного трения, другие силы такие же, как и нагрузки.Таким образом, можно получить формулу тангенциальной силы элемента i :

Согласно формулам (6) и (7), соотношение между крутящим моментом фрикционной пружины и углом кручения дуговой пружины при квазистатической нагрузке Условия (без учета влияния центробежной силы) могут быть получены, как показано на рисунке 5.


Рисунок 6 показывает, что создаваемый момент трения находится в квазилинейной зависимости от угла кручения, и соотношение получается следующим образом: линейная подгонка: где - коэффициент подгонки.Результаты подгонки показаны на рисунке 6.


3.1.2. Момент трения, создаваемый центробежной силой

Момент трения, создаваемый центробежной силой дуговой пружины, равен

Когда скорость DMF постоянна, момент трения, создаваемый центробежной силой, постоянен. Метод эквивалентной энергии можно использовать для расчета эквивалентного коэффициента демпфирования при периодическом возбуждении [16]. Эквивалентный коэффициент демпфирования можно упростить до

. Наконец, общий момент трения дуговой пружины получается следующим образом:

3.2. Эквивалентная модель дуговой пружины

Согласно рисунку 3, динамическое уравнение и -го элемента изогнутой пружины получается по второму закону Ньютона:

Таким образом, механическое уравнение всей дуговой пружины может быть получено:

Исходя из допущений о дискретных элементах,

Упрощение уравнения (13) может быть получено следующим образом:

Для упрощения расчета дуговая пружина эквивалентна сосредоточенной массе, и формула (15) можно упростить следующим образом: где - эквивалентная масса, - эквивалентное демпфирование, - эквивалентная жесткость и - торсионный угол эквивалентной массы.

3.3. Моделирование динамики DMF

На рисунке 7 представлена ​​упрощенная модель DMF, где M 0 - демпфирование трения, создаваемое фрикционным диском. В соответствии с упрощенной моделью на рисунке 7 получается математическое выражение зависимости DMF: где - момент восстановления, создаваемый с помощью дуговой пружины, - момент трения, - момент вязкого демпфирования, и - это объединенный момент DMF.


Пружина дуги имеет комплексную вязкую смазку в динамическом рабочем процессе.Чтобы объяснить этот сложный динамический процесс, в данной статье [17] принята модель дробной производной: где - коэффициент вязкоупругого крутящего момента, - порядок дробной производной, - производная -порядка от и - коэффициент вязкого демпфирования маховика. .

Момент трения, создаваемый при использовании фрикционного диска, в основном используется для уменьшения пика резонанса, и его выражение выглядит следующим образом:

Эквивалентный коэффициент демпфирования рассчитывается методом эквивалентной энергии: где - частота возбуждения.

Момент упругого восстановления DMF может быть получен в соответствии с рисунком 7 как

Таким образом, результирующий крутящий момент модели DMF определяется суммой крутящих моментов всех элементов:

Преобразование Лапласа применяется к уравнению (22) , а динамическую сложную жесткость DMF на кручение можно упростить:

4. Идентификация параметров и экспериментальная проверка

В этом разделе тестируются динамические характеристики DMF, а затем кривая динамической жесткости DMF получается с помощью геометрический метод рисования.Параметры модели, установленной в предыдущем разделе, идентифицируются и проверяются.

4.1. Испытательное оборудование и схема
4.1.1. Испытательное устройство

Испытательный стенд на кручение с электрогидравлическим сервоприводом SCHENCK используется для проверки динамических характеристик скручивания DMF, как показано на рисунках 8 и 9. Оборудование имеет следующие характеристики: диапазон крутящего момента 0 ~ 1000 Н · м, Диапазон частот кручения составляет 0 ~ 100 Гц, а угол кручения может составлять 0 ~ 50 °. Параметры DMF в этой статье показаны в таблице 1.




Символ J 1 J 2 M 0 0 900θ макс.

Параметр Инерция первой массы Инерция второй массы Крутящий момент фрикционного диска Жесткость дуги пружины Максимальный угол
Значение 0.121 кг · м 2 0,036 кг · м 2 10 Н · м 3,7 Н · м / ° 60 °

Вторая масса DMF соединяется с фиксированным кронштейном через зажим. Первая масса связана с торсионным приводом. Стенд оборудован датчиком углового перемещения и датчиком крутящего момента. Угловое смещение и сигнал крутящего момента собираются в реальном времени с помощью устройства сбора данных.Получена кривая крутильной характеристики ДМФ. Затем данные обрабатываются для получения кривой динамических массовых характеристик DMF.

4.1.2. Схема испытательного нагружения

Схема нагружения испытания динамической жесткости DMF выглядит следующим образом: (i) Возбуждение динамической жесткости может быть выражено следующей формулой: где - угол предварительного скручивания, а - величина угла скручивания возбуждения. (Ii) Привод приложил статическую нагрузку к DMF, а затем была приложена динамическая нагрузка, где и (iii) данные угла и крутящего момента были записаны с использованием устройства сбора данных (iv) динамическая жесткость соответствующего возбуждения рассчитывается с помощью геометрического отображения метод (v) Измените частоту возбуждения и повторите шаги 1–4, чтобы получить динамическую жесткость на разных частотах (vi) Измените или и повторите шаги 1–5, чтобы получить динамическую жесткость при разной величине угла возбуждения

Подробные комбинации испытаний: показано в таблице 2.


Предварительная закрутка (°) 20 20 20

Амплитуда (°) 2,5 3,5 5
Диапазон частот развертки (Гц) 1–30 1–30 1–30

4.2. Динамические характеристики кручения DMF

Динамические характеристики кручения DMF в основном определяются с помощью комплексной жесткости, динамической жесткости и угла запаздывания.Что касается стандарта SAE (1085a), комплексная жесткость - это соотношение между передаваемым крутящим моментом и углом поворота DMF, которое представляет собой векторную сумму упругой составляющей (динамической жесткости) и демпфирующей составляющей (). - проекция на угол поворота. - угол между комплексной жесткостью и углом поворота направления. На рис. 10 показан метод геометрического чертежа для расчета комплексной жесткости передачи, динамической жесткости и угла запаздывания демпфирования [18–20].Конкретный метод расчета выглядит следующим образом: где - амплитуда крутящего момента, передаваемого на вторую массу, и - величина угла кручения возбуждения: где - площадь, занимаемая эллипсом на рисунке 11, и составляет половину площади прямоугольника. ABCD на рисунке 11.



4.3. Идентификация и проверка параметров модели

Параметры модели динамических характеристик DMF в этой статье можно разделить на две категории. Один имеет ясный физический смысл и может быть дан напрямую.Они показаны в таблице 3. Другой тип параметров должен быть идентифицирован методом идентификации параметров модели, поскольку он не имеет четкого физического смысла.


Символ м e R C k e

3 1 9055

Параметр Масса дуговой пружины Радиус распределения Коэффициент демпфирования Жесткость дуговой пружины Коэффициент подгонки
Значение 0.6 кг 0,12 м 0,02 6,7 Н · м / ° 0,5619

Следует отметить, что влияние центробежной силы на ДМФ не учитывается. динамическое испытание на кручение DMF. Это потому, что испытательное оборудование не может быть динамически нагружено в условиях высокоскоростного вращения. Может выполняться только динамическая нагрузка при 0 об / мин, поэтому параметр.

В процессе идентификации параметра цель оптимизации устанавливается как сумма относительных значений погрешности динамической характеристической кривой до и после оптимизации.Целевая функция: где - переменная оптимизации, и - значения динамической жесткости, полученные экспериментальным путем и моделированием, соответственно, и - значения угла запаздывания, полученные в результате эксперимента и моделирования, соответственно.

Оптимизационная переменная определяется как

В этой статье набор инструментов генетического алгоритма Matlab используется для идентификации параметров. Результаты показаны в Таблице 4.


Символ b β c eq c e

33


Значение параметра 0.12 1,9 1,579 0,56

Результаты экспериментов сравниваются, как показано на рисунках 12–14.

Сравнение результатов динамической жесткости и угла запаздывания модели с результатами испытаний показано на рисунках 12–14. Результаты динамической жесткости и угла запаздывания модели и теста хорошо совпадают. Таким образом можно проверить надежность модели. На рисунках 12–14 показано, что резонанс ДМФА происходит в районе 10 Гц.Динамическая жесткость ДМФ наименьшая, а угол демпфирования составляет 90 °. Скорость холостого хода автомобильного двигателя обычно составляет 750 об / мин, а соответствующая частота зажигания двигателя составляет 25 Гц, что намного превышает резонансную частоту DMF, поэтому трансмиссия не резонирует во время нормальной рабочей скорости транспортного средства. Но двигатель должен пройти через резонансную скорость DMF в процессе зажигания, и в это время произойдет резонанс; из-за короткого времени розжига проблема NVH не будет серьезной.В то же время демпфирование трения, создаваемое использованием фрикционного диска, значительно ослабит крутильные колебания резонанса DMF.

4.4. Анализ ошибок модели

В этом разделе ошибка отражается разницей между расчетным значением и экспериментальным значением модели. График зависимости ошибки модели от частоты показан на рисунках 15–17.

Как показано на рисунках 15–17, ошибки динамической жесткости и угла запаздывания модели сначала увеличиваются, а затем уменьшаются с увеличением частоты.Кроме того, максимальная погрешность возникает вблизи резонансной частоты. Когда частота возбуждения больше, чем собственная частота, ошибка модели быстро уменьшается с увеличением частоты.

Средний процент ошибок динамической жесткости и угла запаздывания составляет 18,8% и 10,3% соответственно. Установлено, что когда DMF находится вблизи точки резонансной частоты, минимальное значение динамической жесткости составляет всего 1,3 Н · м / °, в то время как результат расчета модели составляет 2,08 Н · м / °, а ошибка достигает 60%.Это причина большей средней ошибки. Состояние резонанса рассматривается как ненормальное рабочее состояние, а нормальная рабочая частота DMF обычно превышает 20 Гц. Следовательно, рассчитывается только процент ошибки модели выше 20 Гц, который составляет 4,97% и 1,19% соответственно. Точность модели соответствует инженерным требованиям. Причиной большой погрешности резонансной частоты может быть то, что дуговая пружина заменена эквивалентной массой.

5. Результаты испытаний динамических характеристик DMF

В этом разделе характеристики частотной зависимости и характеристики амплитудной зависимости DMF экспериментально изучаются путем сравнения различных углов предварительного скручивания и амплитуды углов возбуждения (Таблица 5).


Предварительная закрутка (°) 5 20

Амплитуда (°) 2,5, 3,5, 5 2,5, 3,5, 5
Диапазон частот развертки f (Гц) 1–30 1–30

5.1. Одинаковый предварительно закрученный угол, разные амплитуды возбуждения

На рисунках 18 и 19 показано влияние частоты возбуждения на динамическую жесткость и угол запаздывания DMF при различных амплитудах возбуждения, когда предварительно закрученный угол постоянен.Видно, что на динамическую жесткость и угол запаздывания DMF сильно влияет частота возбуждения. Динамическая жесткость имеет тенденцию сначала уменьшаться, а затем увеличиваться с увеличением частоты возбуждения и достигает минимума около 9 Гц. Поскольку резонансная частота DMF составляет около 10 Гц, динамическая жесткость в это время достигает минимума. Когда предварительная закрутка такая же, изменение амплитуды возбуждения вызывает сдвиг характеристической кривой динамической жесткости влево.Следовательно, когда частота возбуждения меньше 10 Гц, динамическая жесткость уменьшается с увеличением амплитуды возбуждения. Когда частота возбуждения больше 10 Гц, динамическая жесткость увеличивается с увеличением амплитуды возбуждения. Но в целом изменение амплитуды возбуждения меньше влияет на динамическую жесткость.

Угол запаздывания увеличивается с увеличением частоты возбуждения, достигая 90 градусов около 10 Гц. Когда частота возбуждения превышает 20 Гц, угол запаздывания стремится к стабильному значению.При увеличении амплитуды возбуждения характерная кривая угла запаздывания смещается влево. Значение частоты, соответствующее значению 90 °, становится меньше, а значение стабильности угла запаздывания также становится больше.

5.2. Та же амплитуда возбуждения, разная предварительная скрутка

На рисунках 20–22 показано влияние частоты возбуждения на динамическую жесткость и угол запаздывания DMF. Под разными углами предварительной закрутки при постоянной амплитуде возбуждения.Из рисунка видно, что динамическая жесткость DMF уменьшается с увеличением угла предварительной скрутки при той же амплитуде возбуждения, особенно когда частота возбуждения больше 10 Гц. При той же амплитуде возбуждения угол запаздывания также увеличивается при увеличении предварительно закрученного угла, а стабильное значение угла запаздывания уменьшается при увеличении предварительно закрученного угла.

Результаты испытаний характеристик скручивания DMF показывают, что динамические характеристики скручивания имеют очевидные нелинейные характеристики, в основном в аспектах частотной корреляции и амплитудной корреляции.Торсионные характеристики DMF определяют его демпфирующие характеристики. Следовательно, частотные вариации и вариационные характеристики должны быть полностью учтены в процессе проектирования структуры и согласования параметров DMF.

6. Заключение

В этой статье проводится теоретическое моделирование и экспериментальная проверка динамических характеристик кручения DMF: (1) На основе влияния момента трения пружины и других факторов на динамические характеристики кручения DMF, Модель нелинейных динамических крутильных колебаний DMF устанавливается с использованием метода дискретных элементов, метода эквивалентной энергии и дробной производной.Модель проверена экспериментально, и результаты показывают, что точность модели соответствует техническим требованиям. (2) Благодаря анализу ошибок модели нелинейных динамических характеристик DMF максимальная ошибка возникает вблизи резонансной частоты. Однако результат не важен, учитывая, что состояние резонанса ненормальное и рабочая частота DMF больше 20 Гц. Погрешность модели общей рабочей частоты составляет менее 5%, что соответствует техническим требованиям.(3) Путем экспериментального исследования динамических характеристик крутильных колебаний DMF было обнаружено, что динамическая жесткость и угол запаздывания имеют существенные нелинейные характеристики, а его характеристики связаны с частотой возбуждения и углом предварительного скручивания. При проектировании конструкции и согласовании параметров необходимо учитывать влияние нелинейных крутильных характеристик на характеристики демпфирования.

Номенклатура
8 :ing
θ : Угол кручения DMF
T : Кручение DMF
Ω: Скорость вращения DMF
8 м Общая масса дуговой пружины
м e : Эквивалентная масса
n : Количество единиц
m i : Удельная масса DMF
k i : Удельная жесткость DMF
k e : Эквивалентная жесткость 9007
c i : Единичный коэффициент демпфирования DMF
θ i : Угол между элементами
F k −1 : Сила последнего элемента массы пружины
F k : Сила следующего элемент массы пружины
F F : Тангенциальная сила трения
F 0 : Радиальная сила
F N Опорная сила
μ : Коэффициент трения
α : Центральный угол свободной длины дуги пружины
φ i : Разница углов любых двух элементов
T f1 : Создаваемый момент трения по радиальному компоненту
T f2 : Момент трения, создаваемый центробежной силой
T f : Общий момент трения T f1 8 T дуговой пружины
T fri : Момент трения фрикционного диска
c , c e1 , c eq : эквивалент коэффициент
R : Радиус распределения дуговых пружин
θ 0 : Амплитуда возбуждения
ω : Частота возбуждения
T 9055 s : Возвратный момент пружины
T d : Вязкий демпфирующий момент
b : Коэффициент вязкоупругого крутящего момента
β : Производная по порядку
k d : жесткость
ψ : Угол запаздывания
Θ: Pretwist.
Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Национальной программе ключевых исследований и разработок Китая (№ 2018YFB0106203).

Параметрическое исследование двухмассового маховика на основе контроля крутильных колебаний трансмиссии при запуске

Целью данной работы является исследование влияния кинетических параметров двухмассового маховика (DMF) на крутильные колебания трансмиссии в процессе запуска двигателя, которые устанавливает требования к конструкции при пусковых условиях для согласования DMF.На основе анализа возбуждения трансмиссии при пуске двигателя построена и смоделирована аналитическая модель системы крутильных колебаний трансмиссии DMF. Тестирование запуска транспортного средства проводится и сравнивается с результатами моделирования. Из-за частичной нестационарной характеристики трансмиссии во время запуска процесс запуска разделен на 3 фазы для обсуждения влияния коэффициента инерции вращения DMF, крутящего момента гистерезиса и нелинейной крутильной жесткости на эффект затухания.Результаты испытаний и моделирования показывают, что DMF подвергается сильным колебаниям, когда карданная передача проходит через зону резонанса, и исследовательская модель проверена на соответствие. Выполнены проектные требования DMF в условиях запуска: соответствующее отношение инерции вращения (отношение инерции вращения маховика 1 st к инерции вращения маховика 2 и ) составляет 0,7 ~ 1,1; интервал малого торсионного угла ДМФ должен быть рассчитан с малым демпфированием, в то время как в интервале большого торсионного угла требуется большое демпфирование; ДМФ должен иметь низкую жесткость на кручение при работе в процессе пуска.

1. Введение

Торсионная вибрация трансмиссии транспортного средства является прямым источником шума трансмиссии транспортного средства и вибрации кузова, снижая комфорт вождения. Требуется лучший контроль крутильных колебаний трансмиссии из-за более высокого крутящего момента двигателя и широко используемого в настоящее время дизельного двигателя.

Традиционный гаситель крутильных колебаний муфты (CTD) в настоящее время не может соответствовать требованиям по контролю крутильных колебаний, так как многие дефекты были доказаны [1], например.g., резонанс трансмиссии на холостом ходу или обычно используемой скорости. Двухмассовый гаситель крутильных колебаний (DMF) маховика разделяет маховик на два компонента, первичный маховик и вторичный маховик, которые связаны между собой пружинами и демпфирующим механизмом [2]. По сравнению с CTD, DMF имеет больший относительный угол поворота, меньшую жесткость на кручение и лучшие характеристики при передаче крутящего момента. Между тем, DMF может эффективно снижать низкую собственную частоту трансмиссии [3], ослабляя крутильные колебания трансмиссии.DMF играет активную роль в поглощении колебаний трансмиссии, смягчении ударов трансмиссии, снижении расхода топлива [3–6] и т. Д.

Многие исследования характеристик DMF были выполнены с 1980-х годов, когда был изобретен DMF, и исследования Известны компании Luk [7, 8]. Hu et al. создали модель незатухающих крутильных колебаний и исследовали влияние DMF на естественные характеристики трансмиссии в условиях холостого хода и движения [9]. Швайнфурт из компании ZF исследовал демпфирующий эффект DMF, анализируя угловое ускорение вторичного маховика на основе динамической модели DMF, которая использовала одночастотную вибрацию в качестве входных данных в программном обеспечении Simulink [10].Chen et al. разработала модель состояния холостого хода с 8 степенями свободы и модель состояния вождения с 12 степенями свободы с помощью программного обеспечения MSC Easy5. Исследовано влияние параметров ДМФ на естественные характеристики трансмиссии и контроль вибрации в условиях движения [11]. Wang et al. исследовали согласование параметров DMF и метод расчета, основанный на условиях движения и перегрузки на различных зацепленных зубчатых парах, и был разработан DMF с трехступенчатой ​​жесткостью на кручение [12]. Дэн и Бурде исследовали взаимосвязь между характеристиками стартера двигателя и резонансной частотой трансмиссии [13].Chen et al. смоделированы динамические характеристики DMF-CS (DMF с кольцевой пружиной). Результаты показали, что система трансмиссии испытывает сильную вибрацию при запуске и остановке. Было высказано предположение, что амплитуду крутильных колебаний можно уменьшить за счет увеличения демпфирования DMF [14].

В литературе были достигнуты успехи в согласовании DMF на основе контроля вибрации на холостом ходу и в условиях движения. Однако требования к конструкции DMF в условиях запуска еще предстоит обсудить и проанализировать.Резонансная скорость трансмиссии DMF ниже скорости холостого хода, что указывает на то, что трансмиссия неизбежно будет проходить через резонансную скорость в процессе запуска. Сильные колебания транспортного средства и DMF или даже повреждение DMF будут происходить в условиях резонанса [14]. Следовательно, контроль вибрации в условиях запуска должен обязательно учитываться в процессе согласования DMF.

На основании предыдущих исследований, текущих бумажных моделей и испытаний системы трансмиссии DMF в условиях запуска, а также исследованы и проанализированы влияния кинетических параметров DMF на контроль вибрации трансмиссии.

2. Анализ запуска трансмиссии DMF

Как показано на Рисунке 1, в процессе запуска сцепление отделяется от коробки передач и ведущей оси. Следовательно, трансмиссия транспортного средства, оснащенная DMF, в основном содержит стартер двигателя, двигатель, DMF, сцепление и т. Д. На крутильные колебания трансмиссии влияют динамические крутильные характеристики каждого компонента.


Трансмиссия на Рисунке 1 упрощена до системы крутильных колебаний, показанной на Рисунке 2, для анализа механизма ослабления DMF.Слева показаны эквивалентные вращающиеся компоненты со стороны первичного маховика, а справа - эквивалентные вращающиеся компоненты со стороны вторичного маховика.


Дифференциальные уравнения крутильных колебаний имеют следующий вид: где - угловое смещение первичной стороны; эквивалентная инерция вращения первичной стороны; - крутящий момент возбуждения, и предположим, где - амплитуда крутящего момента, а - круговая частота возбуждения; - жесткость ДМФ на кручение; - торсионное демпфирование ДМФ; - угловое смещение вторичной стороны; - эквивалентная инерция вращения вторичной стороны; и - эквивалентная жесткость на кручение вторичной стороны.

Устойчивый отклик стороны вторичного маховика дает

Амплитуда углового смещения стороны вторичного маховика дает

Уравнение (3) показывает, что амплитуда углового смещения стороны вторичного маховика связана с,,, и. Параметры системы автомобиля определяются предварительно перед согласованием DMF; следовательно, эффект затухания связан с распределением вращательной инерции, демпфирования и жесткости DMF. Уравнение (3) также указывает, что вибрационный отклик связан с входным возбуждением и, а именно.Соответственно, нецелесообразно использовать синусоидальный сигнал в качестве возбуждения для изучения колебаний в процессе запуска из-за частичного нестационарного состояния, вызванного входным крутящим моментом стартера и зажиганием цилиндра двигателя.

После того, как все цилиндры полностью воспламеняются, крутильные колебания трансмиссии обычно возникают из-за вибрации системы коленчатого вала, включая колебания крутящего момента, вызванные возвратно-поступательным механическим движением поршня и шатуна и изменением давления газа в цилиндре [15, 16].

Для 4-цилиндрового 4-тактного двигателя крутящий момент, создаваемый возвратно-поступательной массой, может быть выражен как где - общая масса одного поршня (поршня, поршневого кольца и поршневого пальца) и части одной соединительной стержень; - радиус кривошипа; - угловая скорость кривошипа; и - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Крутящий момент, создаваемый давлением газа в цилиндре, может быть выражен как (предположим, что последовательность зажигания составляет 1-3-4-2), где - средний крутящий момент, и - амплитуды и фазовые углы синусоидальных возбуждений разного порядка, соответственно. .

Крутящий момент двигателя можно выразить как. Для 4-цилиндрового 4-тактного двигателя вибрация будет заметно увеличиваться, когда номера гармоник равны 2, 4, 6,…, где векторы крутящего момента возбуждения, генерируемые цилиндрами, имеют одинаковую фазу [12].

Частота возбуждения с разными порядками f (Гц) может быть выражена как где - номер гармоники и - частота вращения коленчатого вала.

3. Моделирование и эксперимент трансмиссии DMF в условиях запуска
3.1. Модель

крутильных колебаний трансмиссии DMF Аналитическая модель системы крутильных колебаний трансмиссии в условиях запуска, показанная на Рисунке 3, построена на основе приведенного выше анализа и без учета влияния вспомогательного оборудования двигателя, приводимого в движение шкивом генератора [ 17]. Модель воплощает в себе две особенности трансмиссии при запуске двигателя: (1) сцепление отделено от коробки передач; (2) крутящий момент стартера () передается на коленчатый вал при первом запуске двигателя, а затем отключается от зубчатого венца маховика после полного зажигания двигателя.


На рисунке 3 T 1 T 4 (Нм) - это крутящий момент возбуждения каждого цилиндра, это крутящий момент на коронной шестерне маховика, создаваемый стартером двигателя, - это инерция вращения, жесткость на кручение, а) - коэффициент демпфирования крутильных колебаний, где представляет собой идентификатор каждого компонента вращения. - момент гистерезиса DMF. Значения символов приведены в таблице 1.

337 каждого кривошипа I 7 677 ht

Символ Значение

I 1 Инерция вращения наружного кольца переднего амортизатора коленчатого вала
I 2 Инерция вращения внутреннего кольца амортизатора переднего конца коленчатого вала
I 3 I 6 Инерция вращения
Инерция вращения первичного маховика DMF
I 8 Инерция вращения вторичного маховика DMF
I
9
Крышка сцепления
K 1 Жесткость на кручение кривошипов амортизатор передней части вала
K 2 Жесткость на кручение переднего конца коленчатого вала
K 3 Жесткость на кручение между кривошипом 1 st и кривошипом 2
K 4 Жесткость на кручение между кривошипом 2 nd и кривошипом 3 rd
K 5 Жесткость на кручение между кривошипом и 3 4 -й кривошип
K 6 Жесткость на кручение заднего конца коленчатого вала
K 7 Многоступенчатая жесткость на кручение DMF
89055 Жесткость на кручение между маховиком 2 nd и крышкой сцепления
C 1 Коэффициент демпфирования переднего амортизатора коленчатого вала
C 2 C 5 Эквивалентный коэффициент демпфирования кручения 9055 каждого кривошипа8
Гистерезис крутящего момента DMF

Когда трансмиссия возбуждается стартером двигателя, кинетические уравнения системы крутильных колебаний трансмиссии могут быть выражены следующим образом:

Согласно уравнению ( 7) матрица крутящего момента возбуждения может быть интегрирована как

Когда стартер отключен от системы и двигатель полностью воспламеняется, матрица крутящего момента возбуждения составляет

На основе испытательного автомобиля модель моделируется с помощью программного обеспечения SimulationX [18] .На рисунке 4 показаны характеристики снижения вибрации DMF. Выходной крутящий момент стартера двигателя вычисляется путем задания характеристической кривой стартера, а крутящий момент возбуждения двигателя рассчитывается в программном обеспечении путем задания кривой давления в испытанном цилиндре, которая показана на рисунке 5.



Значения параметров, соответствующие Таблица 1, перечислены следующим образом: I 1 = 0,00515 кг · м 2 , I 2 = 0,00978 кг · м 2 , I 3 = 0.0072 кг · м 2 , I 4 = 0,0075 кг · м 2 , I 5 = 0,0081 кг · м 2 , I 6 = 0,009 кг · м 2 , I 7 = 0,133 кг · м 2 , I 8 = 0,062 кг · м 2 , I 9 = 0,0781 кг · м 2 , K 1 = 19519 Нм / рад, K 2 = 252,7 × 10 3 Нм / рад, K 3 = 583.7 × 10 3 Нм / рад, K 4 = 581,2 × 10 3 Нм / рад, K 5 = 592,6 × 10 3 Нм / рад, K 6 = 710,3 × 10 3 Нм / рад, K 8 = ∞ (предположим, что маховик 2 и жестко соединен с крышкой сцепления), C 1 = 2 Нм / рад, C 2 = 0,25 Нм / рад, C 3 = 0,25 Нм / рад, C 4 = 0.25 Нм / рад, и C 5 = 0,25 Нм / рад. Характеристики подавления вибрации DMF показаны на рисунке 4.

3.2. Экспериментальная проверка

В этом документе проводится пусковое испытание для исследования характеристик вибрации трансмиссии во время запуска двигателя и проверки достоверности и точности исследовательской модели.

Вибрация DMF регистрируется неоднородным импульсным сигналом магнитоэлектрического тахометрического преобразователя во время измерения.Постучите по резьбовому отверстию M12 на картере сцепления (совмещенном с зубчатым венцом маховика) и картере коробки передач (совмещенном с ведущей шестерней зубчатой ​​пары 1 st ) соответственно. Ввинтите датчики в резьбовые отверстия, пока датчики не коснутся внутренних шестерен. Накрутите датчики в обратном направлении на 2 оборота, чтобы сохранить расстояние от головки датчика до кончиков зубьев шестерен около 3,5 мм, что входит в число чувствительных расстояний тестирования датчика, 0 ~ 5 мм. Другая сторона датчиков связана с системой тестирования Rotec.Запускаем тест после установки и отладки оборудования. Запустите образец автомобиля. Подождите некоторое время после успешного запуска двигателя. Сигналы в состоянии запуска собираются в вышеуказанных процессах. Данные отправляются на встроенный портативный компьютер из системы тестирования Rotec в режиме реального времени. «Система анализа Rotec RASnbk» в портативном компьютере выполняет функцию анализа сигналов вибрации, включая угловую скорость, угловое ускорение, значение углового отклонения, анализ порядка и т. Д. На рисунке 6 показано место установки и тестирования датчика.

На рисунках 7 и 8 показаны колебания скорости моделирования и тестирования соответственно. На рисунках 9 и 10 показано угловое смещение DMF при моделировании и испытании (проанализировано системой Rotec RASnbk) во время запуска двигателя, соответственно.





Модель исследования проверена сравнением модельных и экспериментальных данных флуктуации угловой скорости и углового смещения DMF. Процесс запуска разделен на 3 фазы (фаза A: ведомая фаза; фаза B: переходная фаза; фаза C: фаза холостого хода) для анализа в этой статье из-за неустойчивого состояния [19], вызванного крутящим моментом стартера и зажиганием двигателя.Коленчатый вал приводится в движение стартером в фазе A, где основное возбуждение происходит от опрокидывающего момента, вызванного силой реакции коленчатого вала и давлением в цилиндре. Стартер отсоединяется от зубчатого венца маховика, и вибрация системы в основном вызывается возбуждением сгорания после зажигания двигателя. По сравнению с рис. 8, тенденция изменения и амплитуда колебаний скорости двигателя на рис. 7 хорошо согласуются с экспериментальными данными. В результате для системы вибрации трансмиссии могут быть обеспечены эффективные входные возбуждения.

Предположим, что относительный угол поворота DMF рассчитывается по абсолютному значению угла поворота, амплитуда колебаний скорости вычисляется по разнице между пиковым значением и минимальным значением скорости. Сравнение между данными моделирования и эксперимента и относительными ошибками (предположим, что относительная ошибка = (значение моделирования - значение теста) / значение теста) приведено в таблице 2.

900 0,0917 π 70009 0,012

Фаза Макс. .относительный угол (рад) Угловая погрешность (%) Макс. амплитуда колебаний скорости (об / мин) Погрешность амплитуды (%)

A Моделирование 0,0936 π +2,1 133,5 +7,4
Тест 124,3

B Моделирование 0.2378 π +0,7 210,6 +3,4
Испытание 0,2361 π 203,7

C Моделирование −3,8 8,5 −5,6
Тест 0,0131 π Около 9

Таблица 2 подразумевает, что модель имитирует относительный угол поворота и вибрацию DMF управляющий эффект при пуске с разумной точностью.Ошибки в основном вызваны пренебрежением инерцией коробки передач в модели, неопределенным демпфированием трансмиссии и несоответствием между расчетными характеристиками DMF (например, значениями демпфирования DMF, которые нельзя легко контролировать) и характеристиками после установки DMF. В заключение, исследовательская модель действительна для дальнейших исследований.

4. Анализ характеристик DMF на основе контроля вибрации при запуске

Согласно результатам моделирования и испытаний, приведенным выше, колебания скорости вторичного маховика отчетливо видны в фазе A, где амплитуда составляет примерно 100–150 об / мин.Более сильные колебания возникают в фазе B, где максимальный угол кручения DMF составляет около 0,23 рад около 300 ~ 600 об / мин, поскольку система проходит через зону резонансной скорости. Следовательно, Фаза B является важным этапом контроля вибрации [20]. Когда скорость стабилизируется на отметке около 850 об / мин, амплитуда колебаний частоты вращения двигателя снижается от 130 до около 10 об / мин, демонстрируя сравнительно хороший эффект ослабления вибрации.

Связь между характеристиками DMF и эффектом контроля вибрации исследуется и анализируется в этой главе на основе предложенной исследовательской модели, которая может предписывать проектные требования в условиях запуска для согласования DMF.

4.1. Анализ распределения вращательной инерции DMF

Полная вращательная инерция DMF должна быть равна полной вращательной инерции одиночного маховика двигателя [21] для сохранения эффекта накопления энергии. Предположим, что крышка сцепления жестко связана с вторичным маховиком, сумма I 7 , I 8 и I 9 ограничена как константа. В этой статье коэффициент инерции вращения, μ , определяется как: μ = I 7 / ( I 8 + I 9 ).

Влияние управления вибрацией DMF оценивается отдельно из-за различных характеристик вибрации в фазах A, B и C. Вибрация стороны двигателя рассматривается как один из критериев оценки, поскольку распределение вращательной инерции DMF также влияет на вибрацию со стороны двигателя [22].

Фаза A (около 0 ~ 0,4 с): На рисунке 11 показано угловое ускорение во временной области первичного маховика и вторичного маховика при различных значениях μ . Фазы B и C (после 0.4 с): На рисунке 12 показаны значения углового ускорения первичного маховика и вторичного маховика 2 порядка при различных значениях μ , которые также могут отражать временную характеристику.

Проанализируйте характеристики подавления вибрации DMF при различных значениях μ . Фаза A (около 0 ~ 0,4 с): максимальные абсолютные значения углового ускорения первичного маховика ( a A1max ) и углового ускорения вторичного маховика ( a A2max ) используются в качестве параметров оценки.Фаза B (около 0,4 с ~ 3 с): в качестве параметров оценки используются максимальные значения углового ускорения 2 nd первичного маховика ( a B1max_O2 ) и вторичного маховика ( a B2max_O2 ). . Фаза C (через 3 с): средние значения углового ускорения 2 nd порядка первичного маховика ( a C1ave_O2 ) и вторичного маховика ( a C2ave_O2 ) используются в качестве параметров оценки с учетом стабильная скорость в фазе C.Параметры оценки сведены в Таблицу 3, где степень затухания γ определяется как γ = (значение параметра оценки первичного маховика - значение параметра оценки вторичного маховика) / значение параметра оценки первичного маховика.


μ 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1.5 1,7

a A1max (рад / с 2 ) 1460,5 1129,8 953,3 840,8 757 693,2 600
a A2max (рад / с 2 ) 569,8 575,8 600,3 621,1 631 658,4 691.8 719,1
γ 0,61 0,49 0,37 0,26 0,166 0,05 -0,08 -0,2
a B1max_O с 2 ) 2740,2 2124,8 1809 1614,3 1485 1408,2 1355 1308
a B2max_O2 (рад / с 2 (рад / с) 2 .8 415,9 423,3 430 429 440 492,2 518
γ 0,85 0,8 0,77 0,73 0,71 0,6 0,6
a C1ave_O2 (рад / с 2 ) 1968,4 1550,3 1328,3 1193,8 1104,7 1041 994.8 957,8
a C2ave_O2 (рад / с 2 ) 83,3 81,4 82,4 85 88,7 93 97,9 103 γ 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,9 0,89

. Характеристики DMF последовательно ухудшаются, когда μ изменяется от 0.От 3 до 1,7. Однако на стороне двигателя возникают сильные колебания, когда µ слишком мало. Одновременно, вибрация двигателя будет даже усилена в фазе A, и амплитуда колебаний 2-го порядка -го порядка вторичного маховика будет большой в фазах B и C, когда μ слишком велико. В заключение, оптимальный диапазон выбора мкм составляет 0,7 ~ 1,1.

4.2. Анализ крутящего момента гистерезиса DMF

Обычно энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию в механических системах путем демпфирования.Демпфирование трения обычного DMF, потребляющее механическую энергию для ослабления вибрации трансмиссии, является критическим кинетическим параметром DMF. Для DMF-CSS (DMF с окружными короткими пружинами) [23, 24] в этой статье, помимо демпфирующего механизма, демпфирование DMF также обеспечивается трением между опорой пружины и направляющей опоры пружины, консистентной смазкой и трением между пружинные сиденья. DMF демонстрирует нелинейные характеристики демпфирования, потому что центробежная сила пружин увеличивается с увеличением скорости, а седла пружины клинья друг относительно друга в зоне большого угла кручения, вызывая увеличение трения.Демпфирующая характеристика DMF проявляется в эффекте гистерезиса при измерении DMF [25], поэтому в этой статье характеристика демпфирования DMF представлена ​​гистерезисным моментом ( T ht ). Пять схем свойства гистерезиса DMF, показанные в таблице 4, предназначены для исследования требований к характеристикам демпфирования DMF в процессе запуска.


Угол (рад) Схема 1 Схема 2 Схема 3 Схема 4 Схема 5
T ht (Нм) 900 T ht (Нм) T ht (Нм) T ht (Нм) T ht (Нм)

7

π /240 ± 0.25 ± 1,5 ± 3 ± 4,5 ± 6
53 π /1800 ± 5 ± 7,5 ± 10 ± 12,5 ± 15
59 π /360 ± 10 ± 12,5 ± 15 ± 17,5 ± 20
467 π /1800 ± 30 ± 35 ± 40 ± 45 ± 50
179 π /600 ± 40 ± 45 ± 50 ± 55 ± 60

Фаза A (около 0∼0.4 с): На рисунке 13 показано угловое ускорение первичного маховика и вторичного маховика во временной области при различных схемах демпфирования. Фазы B и C (через 0,4 с): Рисунок 14 показывает угловое ускорение 2 -го порядка первичного маховика и вторичного маховика при различных схемах демпфирования с временной характеристикой.

В соответствии с принципом анализа, приведенным в разделе 4.1, характеристики контроля вибрации DMF при различных схемах демпфирования перечислены в таблице 5.

476,5 9055 9055

Схема 1 Схема 2 Схема 3 Схема 4 Схема 5

a A1max (рад / с 2 ) 889.6 851,4 810,6 781,4 770
a A2max (рад / с 2 ) 748,9 674,1 602,2 564,1 γ 0,158 0,208 0,257 0,278 0,263
a B1max_O2 (рад / с 2 ) 1610,8 1590.4 1573,8 1558,2 1554,1
a B2max_O2 (рад / с 2 ) 527,8 501,9
462 454,1 0,672 0,684 0,697 0,703 0,708
a C1ave_O2 (рад / с 2 ) 1149,3 1155.9 1161,4 1164,6 1167,7
a C2ave_O2 (рад / с 2 ) 55,6 68,3 81,9 96,2 110,7 0,952 0,941 0,929 0,917 0,905

Из таблицы 5 можно сделать вывод, что характеристика демпфирования DMF оказывает незначительное влияние на боковую вибрацию двигателя, согласно a A1max , a B1max_O2 , a C1ave_O2 .Степень затухания в фазах A и B увеличивается, а вторичная вибрация маховика последовательно снижается с увеличением демпфирования DMF. При небольшом демпфировании DMF хорошие характеристики контроля вибрации показаны в фазе C. В заключение, небольшое демпфирование требуется в интервале малых углов кручения DMF, соответствующем фазе C на холостом ходу, в то время как большое демпфирование требуется в интервале большого кручения. угол для подавления вибрации, соответствующий фазам A и B. Для этой статьи, исходя из эффекта ослабления DMF в условиях запуска, рекомендуемый момент гистерезиса от точки A до точки E составляет ± 0.25 Нм, ± 5 Нм, ± 20 Нм, ± 50 Нм и ± 60 Нм соответственно.

4.3. Анализ жесткости на кручение DMF

За исключением передачи максимального крутящего момента двигателя, DMF должен выдерживать мгновенные ударные нагрузки в трансмиссии. Следовательно, максимальный крутящий момент, который могут выдерживать торсионные пружины, должен быть рассчитан как минимум в 1,3 раза больше максимального крутящего момента двигателя для обеспечения запаса крутящего момента DMF [1]. Более того, максимальный угол скручивания обычного DMF составляет около π / 6∼ π /3 рад.Следовательно, конструкция ДМФА на кусочную крутильную жесткость ограничена крутящим моментом и углом поворота ДМФ, а жесткости ограничиваются друг другом.

Жесткость DMF на кручение обычно делится на три этапа. Жесткость ступени 1 st является наименьшей и используется при работе двигателя на холостом ходу, что делает собственную частоту трансмиссии ниже, чем частота возбуждения двигателя на холостом ходу. Жесткость ступеней 2 и используется в условиях движения, и собственная частота трансмиссии может быть исключена из диапазона частот возбуждения двигателя, соответствующего общей скорости двигателя.Жесткость ступени 3 rd является самой большой и используется для ослабления колебаний, вызванных быстрым изменением нагрузки в трансмиссии. DMF в этой статье изначально разработан с пятиступенчатой ​​жесткостью на кручение. Для исследования связи между жесткостью DMF на кручение и характеристиками поглощения вибрации обсуждаются первые четыре стадии жесткости в соответствии с диапазоном углов кручения, в котором DMF работает в условиях запуска. Предположим, углы перегиба точек жесткости остаются неизменными, 4 схемы жесткости ДМФ (стф.) характеристики, показанные на рисунке 15 и в таблице 6.



План 1 План 2 План 3 План 4

1 st stf. 44,1 63,0 138,5 201,5
2 nd stf. 181,1 224,9 258.1 293,6
3 рд стф. 366,4 399,7 433,0 466,4
4 th stf. 1473,3 1227,8 982,2 736,7
5 th stf. 2644,4 2644,4 2644,4 2644,4

Примечание: единица жесткости - Нм / рад.

Характеристики управления вибрацией DMF по 4 схемам сравниваются, как показано на рисунках 16 и 17.

Параметры оценки приведены в таблице 7.


План 1 План 2 План 3 План 4

a A1max (рад / с 2 ) 867.2 819,2 856,9 850,2
a A2max (рад / с 2 ) 339,8 495 704 775,7
8 0,9 0,396 0,178 0,088
a B1max_O2 (рад / с 2 ) 1540,7 1570,3 1587,6 1697.8
a B2max_O2 (рад / с 2 ) 301,3 385 523,4 674,3
γ 0,804 0,755
a C1ave_O2 (рад / с 2 ) 1129,9 1136,4 1152,5 1166,9
a C2ave_O2 (2 рад / с) (2 рад / с) 39.9 44,7 65,6 84,7
γ 0,965 0,96 0,943 0,927

В соответствии с a a B1max_O2 и C1ave_O2 , свойство жесткости DMF оказывает небольшое влияние на вибрацию стороны двигателя. Для 4 схем фазы A, B и C показывают аналогичный результат: чем меньше значения жесткости первых трех ступеней, тем лучше эффект управления вибрацией DMF, а именно: вторичная вибрация маховика меньше и степень затухания γ больше.В результате, конструктивное требование к жесткости ДМФ при запуске состоит в том, чтобы жесткость ДМФ на кручение была как можно меньшей для ослабления резонансных колебаний и оптимизации вибрации в режиме холостого хода двигателя. Для этой статьи, основываясь на эффекте управления вибрацией DMF в условиях запуска, рекомендуется расчет кусочной жесткости как 44,1 Нм / рад, 181,1 Нм / рад, 366,4 Нм / рад, 1473,3 Нм / рад и 2644,4 Нм / рад. рад соответственно.

5. Резюме и заключение

В этой статье была установлена ​​модель крутильных колебаний трансмиссии в условиях запуска, которая учитывает возбуждение стартера, возбуждение цилиндра двигателя и DMF, а также был проведен эксперимент по запуску транспортного средства.Влияние кинетических параметров ДМФА на колебания трансмиссии во время пуска двигателя было проведено с предоставлением проектных требований и справочных материалов в условиях запуска для согласования ДМФА.

Из этой статьи были сделаны следующие выводы: (1) Результаты моделирования и экспериментов демонстрируют большие колебания скорости DMF в Фазе B, когда система проходит через зону резонансной скорости. Путем сравнения с экспериментальными результатами, предлагаемая модель, которая учитывает возбуждения стартера и двигателя, проверена для достоверного моделирования эффекта контроля вибрации ДМФА при запуске.(2) Коэффициент инерции вращения ( μ ) DMF оказывает значительное влияние на вибрацию двигателя, и первичный маховик будет сильно вибрировать, если μ слишком мало. Вибрация от двигателя будет даже усилена в фазе A, а амплитуда колебаний 2-го порядка ‑ го порядка велика в фазах B и C, когда μ слишком велико. В результате для достижения хорошего эффекта контроля вибрации во время запуска оптимальный диапазон μ составляет 0,7 ~ 1,1. (3) Характеристики демпфирования и жесткости DMF оказывают незначительное влияние на вибрацию на стороне двигателя.Для условий запуска требуется небольшое демпфирование в диапазоне малых углов DMF, в то время как большое демпфирование требуется в диапазоне больших углов. Рекомендуемый момент гистерезиса от точки A до точки E составляет ± 0,25 Нм, ± 5 Нм, ± 20 Нм, ± 50 Нм, ± 60 Нм соответственно. Жесткость ДМФ на кручение должна быть как можно меньше. Рекомендуемая конструкция кусочной жесткости составляет 44,1 Нм / рад, 181,1 Нм / рад, 366,4 Нм / рад, 1473,3 Нм / рад и 2644,4 Нм / рад соответственно.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Национальный план ключевых исследований и разработок Китая (№ 2016YFD0700402) за поддержку, оказанную этому исследованию.

Принципиальная схема базового двухмассового маховика (DMF). 1: первичный ...

Контекст 1

... вибрации, передаваемые от двигателей, могут быть механически изолированы, если между двигателем и трансмиссией установлен двухмассовый маховик (DMF).1 Базовый DMF состоит из двух отдельных маховиков, соединенных демпфирующей пружиной, как показано на рисунке 1. Дуговые пружины с большим ходом сжимаются или разжимаются вдоль корпуса, передавая крутящий момент от двигателя. ...

Контекст 2

... нелинейные функции v, показанные в уравнении (21), используются для подгонки точек данных h. Подгоночные кривые показаны на рисунке 10. Параметры a и b для каждой функции и ошибки подгонки предсказываются на основе результатов подгонки, как указано в таблице 3 h...

Контекст 3

... уравнение (22), передаваемый крутящий момент при 900, 1500 и 2100 об / мин показан на рисунке 11, которые сравниваются со статическими экспериментальными результатами, показанными в разделе '' Нелинейное явление ''. Результаты показывают, что установленный крутящий момент доступен для описания нелинейно переданного крутящего момента DMF. ...

Context 4

... величина коэффициента вязкого демпфирования относительно мала, крутящий момент от вязкого демпфирования не учитывается.Следовательно, нелинейная жесткость DMF, подверженного статическому крутящему моменту, показана как (Рисунок 12 ...

Контекст 5

... момент трения. Следовательно, нелинейная модель с двумя степенями свободы может быть описанным на рисунке 13, где T eng - крутящий момент от двигателя в динамическом испытании, который заменяется крутящим моментом, обнаруженным датчиком крутящего момента на переднем конце первичного маховика; u 1 и u 2 - углы скручивания первичный и вторичный маховики соответственно, а J 1 и J 2 - моменты инерции первичного и вторичного маховиков, которые определены равными 1.191 и 0,092 кг м 2 соответственно. Модель Бук-Вена принимает следующую форму ...

Контекст 6

... a, b, g и n - параметры модели, которые необходимо определить, а z (t) - восстанавливающий момент трения в этой модели. ДМФ. На основе модели, описанной на рисунке 13, z (t) может быть задано как ...

Контекст 7

... M - количество выбранных j на шаге 1. zk и ~ zk являются экспериментальными. крутящий момент и расчетный крутящий момент соответственно. Используя начальное предположение, n = 1, оценочные результаты с помощью вышеупомянутого подхода приведены в Таблице 4, а гистерезисные кривые с использованием этих параметров построены на Рисунке 14, которые также сравниваются с экспериментальными результатами.Результаты показывают, что выбранная модель Bouc-Wen может хорошо соответствовать экспериментальным данным на рисунке 4. ...

Конструкция и анализ двухмассового маховика с плавно регулируемой жесткостью на основе принципа компенсации

Основные моменты

Представлена ​​линия профиля компенсации DMF.

Достигнуты свойства постоянного крутящего момента и жесткости DMF.

Проанализированы динамические характеристики DMF.

DMF может снизить скорость холостого хода двигателя.

Уравновешивающий механизм устраняет силу инерции компенсирующего устройства.

Abstract

Предлагается новая конструкция двухмассового маховика (DMF) с плавно регулируемой жесткостью, основанная на принципе компенсации, чтобы ослабить удар, производимый ступенчатыми изменениями жесткости. Путем теоретических расчетов и экспериментов доказано, что предлагаемая структура и соответствующая теория проектирования пригодны для снижения крутильных колебаний системы передачи мощности для автомобилей с двигателями большой мощности и высоким крутящим моментом.Естественные характеристики системы передачи мощности транспортного средства, несущей DMF, анализируются для исследования влияния крутильной жесткости на резонансные скорости первого и второго порядка. Результаты показывают, что этот новый DMF может снизить частоту вращения двигателя на холостом ходу, реализовать высокий противодействующий крутящий момент при большом торсионном угле и избежать удара из-за резких изменений жесткости. Предложен механизм уравновешивания инерции для устранения сил инерции, создаваемых движущимися частями компенсирующего устройства, что может успешно применить теорию компенсации крутящего момента в инженерной практике.

Ключевые слова

Двухмассовый маховик

Компенсация крутящего момента

Постоянно изменяемая жесткость

Естественные характеристики

Снижение крутильных колебаний

Механизм инерционного баланса

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Посмотреть полный текст 2014

Copyright © Elsevier Copyright © 2014

Copyright © Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Анализ двухмассовой системы маховика для приложений управления двигателем в JSTOR

Аннотация Системы с двухмассовым маховиком (DMF)

сегодня широко используются в автомобильных силовых агрегатах с воспламенением от сжатия, поскольку хорошо известны положительные эффекты на управляемость автомобиля и расход топлива.Эта работа посвящена анализу нежелательных эффектов, которые установка DMF может вызвать для двигателя и динамики трансмиссии, с целью понимания причин и определения возможных решений, которые необходимо принять. В статье представлены основные результаты экспериментального и имитационного анализа, посвященного динамике вращения трансмиссии, оснащенной системой DMF. Математическая модель физической системы была разработана, проверена и использована для исследования в среде моделирования аномального поведения трансмиссии, которое экспериментально наблюдалось при определенных условиях.Особое внимание было уделено двум аспектам, которые считаются критическими: ∙ фаза запуска двигателя; ∙ взаимодействие между динамикой трансмиссии и управлением холостым ходом. Первоначально экспериментальные испытания проводились в лабораторных условиях для определения характеристик (как статических, так и динамических) исследуемой системы DMF. Впоследствии были проведены бортовые испытания автомобиля, трансмиссия которого оснащена тем же DMF. Во время бортовых испытаний сигналы, предварительно обработанные электронным блоком управления, записывались вместе с аналоговыми сигналами, дискретизированными с более высокой частотой с помощью внешнего устройства.

Информация для издателя

SAE International - это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International - обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *