Dubbelmassa svänghjul

Förbränningsmotorn är långt ifrån perfekt, och att koppla den till växellådan med en koppling skapar ytterligare problem som designers har försökt lösa i flera år. Och det ska erkännas att de gör det mer och mer effektivt.

Förändringar i kolvarnas acceleration, som är ett resultat av både tillsats eller insläpp av gas från föraren, och själva feltändningen, såväl som förändringar i kolvarnas rörelseriktning, orsakar förändringar i motorns varvtal. . Detta orsakar i sin tur vibrationer som överförs från vevaxeln genom svänghjulet, kopplingen och axeln till växellådan. Där bidrar de till kugghjulen. Ljudet som åtföljer detta är känt som ett skramlande ljud. Vibrationer från motorn orsakar också att kroppen skakar. Sammantaget minskar resekomforten.

Fenomenet med överföring av vibrationer från vevaxeln till de successiva elementen i drivsystemet är resonant till sin natur. Detta betyder att intensiteten av dessa svängningar sker inom ett visst varvtalsområde. Allt beror på motorns och växellådans roterande massor, eller snarare på deras tröghetsmoment. Ju större tröghetsmomentet för växellådans roterande massor är, desto lägre hastighet vid vilken ett oönskat resonansfenomen inträffar. Tyvärr, i en klassisk transmissionslösning, finns en mycket större andel av de roterande massorna på motorsidan.

Ljuddämpare i sköld

Trots sådana svårigheter har designers länge hittat ett sätt att förhindra fri överföring av vibrationer från motorn till transmissionen. För att göra detta är kopplingsskivan utrustad med en torsionsvibrationsdämpare. Den består av torsions- och friktionselement. De förra inkluderar drivskivan och motskivan, såväl som spiralfjädrar placerade i motsvarande urtag i skivkroppen. Genom att variera storleken på utskärningarna och fjädrarna kan olika vibrationsdämpande egenskaper uppnås. Syftet med friktionselementen är att förhindra överdriven svängning av vibrationsdämparen. Den erforderliga friktionskoefficienten mellan arbetsytorna uppnås genom att använda friktionsringar gjorda av till exempel en lämplig plast.

Vibrationsdämparen i kopplingsskivan har genomgått olika uppgraderingar genom åren. För närvarande, inkl. tvåstegs vibrationsdämpare med separat fördämpare och tvåstegs vibrationsdämpare med integrerad fördämpare och variabel friktion.

Vibrationsdämpningen på kopplingsskivan är inte helt effektiv. Resonans och medföljande brus förekommer i tomgångsvarvtalsområdet eller något högre. För att bli av med det bör du på motsvarande sätt öka tröghetsmomentet för de rörliga delarna av växellådan med hjälp av ett extra svänghjul placerat på växelaxeln. En sådan lösning skulle emellertid orsaka betydande växlingsproblem eftersom synkronisering skulle krävas på grund av den extra roterande massan hos detta hjul med hög tröghet.

Dubbelmassa svänghjul

En mycket bättre lösning vore att dela svänghjulets massa i två delar. Den ena är styvt ansluten till vevaxeln, den andra är ansluten till växellådans roterande delar genom kopplingsskivan. Således skapades ett dubbelmassesvänghjul, tack vare vilket, utan att öka svänghjulets totala massa, å ena sidan uppnåddes en ökning av tröghetsmomenten för transmissionens roterande massor, och å andra sidan , en minskning av tröghetsmomentet för de roterande delarna av motorn. Som ett resultat resulterade detta i nästan lika tröghetsmoment på båda sidor. Även vibrationsdämparens läge ändrades, som flyttades från kopplingsskivan mellan svänghjulets delar. Detta gör att spjället kan arbeta i styrvinklar upp till 60 grader (vid kopplingsskivan är det under 20 grader).

Användningen av ett dubbelmassesvänghjul gjorde det möjligt att flytta resonansvibrationsområdena under tomgångsvarvtalet och därför utanför motorns driftsområde. Förutom att eliminera resonansvibrationer och det medföljande karakteristiska transmissionsljudet, gör dubbelmasssvänghjulet även växlingen enklare och ökar livslängden på synkronisatorerna. Det tillåter också några procent (cirka 5) för att minska bränsleförbrukningen.

För juniorklasser

Den tvärgående monteringen av motorn och det begränsade utrymmet i motorrummet gör det svårt eller till och med omöjligt att använda ett dubbelmassesvänghjul istället för ett traditionellt. DFC (Damped Flywheel Clutch), utvecklad av LuK, låter dig använda fördelarna med ett dubbelmassesvänghjul i små och medelstora bilar. Kombinationen av svänghjul, tryckplatta och kopplingsskiva i en enhet gör DFC-kopplingen lika rymlig som en klassisk koppling. Dessutom kräver DFC-kopplingsenheten inte att kopplingsskivan centreras.

Krav, hållbarhet och kostnad

Ett speciellt tvåmassesvänghjul är designat för en specifik motor och växellåda. Av denna anledning kan den inte installeras på någon annan typ av fordon. Om detta händer kommer inte bara ljudet från transmissionen att öka, utan själva svänghjulet kan också förstöras. Tillverkare förbjuder också att demontera tvåmasssvänghjulet i delar. All behandling för reparation av gnidningsytor, någon "modifiering" av hjulet är också oacceptabel.

När det kommer till hållbarheten hos ett svänghjul med dubbla massa, är det en knepig affär, eftersom hur bra det håller beror på många faktorer, inklusive motorns kondition, körstil och typ. Det finns dock åsikter om att den ska hålla minst lika länge som kopplingsskivan. Det finns också sådana tekniska rekommendationer att, tillsammans med kopplingssatsen, även dubbelmassesvänghjulet bör bytas ut. Detta ökar naturligtvis kostnaden för utbyte, eftersom ett tvåmasshjul inte är billigt. Till exempel, i en BMW E90 320d (163 km) är priset på det ursprungliga masstillverkade hjulet 3738 PLN, medan det kostar 1423 PLN att bytas ut.