Принцип работы демпферного и двухмассового маховиков, что это такое и для чего нужно

В статье рассмотрим принцип работы демпферного и двухмассового маховиков, а также их значение в двигателях автомобилей ВАЗ. Понимание этих механизмов поможет автолюбителям лучше ориентироваться в конструкции и эксплуатации своих автомобилей. Сравним маховики моделей ВАЗ 2110 и 2106 и обсудим роль венца маховика в работе двигателя. Эта информация будет полезна владельцам автомобилей и тем, кто интересуется техническими аспектами автомобильной инженерии.

Что такое маховик в автомобиле?

Маховик двигателя — ключевой элемент, входящий в несколько систем. Его основные функции:

• снижение вибраций при вращении коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания;
• передача крутящего момента на трансмиссию от силового агрегата, а также выполнение роли первичного диска сцепления;
• передача крутящего момента от стартера к коленвалу через венец маховика, что необходимо для запуска двигателя.

Для лучшего понимания работы маховика и его функций стоит рассмотреть каждую область его применения.

Эксперты отмечают, что демпферные и двухмассовые маховики играют ключевую роль в системе трансмиссии современных автомобилей. Демпферный маховик предназначен для снижения вибраций и ударных нагрузок, возникающих при работе двигателя. Он поглощает колебания, что способствует более плавной работе трансмиссии и увеличивает срок службы компонентов.

Двухмассовый маховик, в свою очередь, представляет собой более сложное устройство, состоящее из двух масс, соединенных пружинами. Это позволяет ему эффективно гасить вибрации на более широком диапазоне частот. Такой маховик улучшает комфорт при вождении, снижая шум и вибрации в салоне.

Эксперты подчеркивают, что использование этих технологий особенно важно для автомобилей с высокими крутящими моментами, так как они способствуют повышению надежности и долговечности трансмиссии, а также улучшают общие характеристики автомобиля.

Двухмассовый маховик двигателя. Принцип работы двухмассового маховика и зачем он нужен?

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.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о демпферных и двухмассовых маховиках:

1. Снижение вибраций и шумов: Демпферные маховики используются для уменьшения вибраций и шумов, возникающих в трансмиссии автомобиля. Они помогают сгладить колебания, возникающие при работе двигателя, что обеспечивает более плавный и комфортный ход автомобиля.

2. Двухмассовый маховик: Этот тип маховика состоит из двух масс, соединенных пружинами. Он позволяет более эффективно гасить колебания и вибрации, возникающие при работе двигателя, особенно на низких оборотах. Это делает двухмассовые маховики особенно популярными в современных дизельных двигателях, где низкие обороты и высокий крутящий момент могут вызывать значительные колебания.

3. Увеличение срока службы трансмиссии: Использование демпферных и двухмассовых маховиков способствует увеличению срока службы трансмиссии и других компонентов автомобиля. Они помогают предотвратить износ и повреждения, вызванные резкими колебаниями и ударами, что в конечном итоге снижает затраты на ремонт и обслуживание.

Принцип работы двухмассового маховика Luk

Обычный, демпферный маховик и другие его виды

Существует несколько конструктивных вариантов маховиков:

• сплошной (стандартный);
• двухмассовый (с демпфером);
• облегченный.

Наиболее распространен сплошной маховик — обычный металлический диск с венцом по краю.

Для разных моделей автомобилей предусмотрены свои варианты, диаметр диска обычно составляет от 30 до 40 см. Например, маховик для ВАЗ 2101 весит 6,7 кг и имеет диаметр сцепления 200 мм, а для ВАЗ 2110 его вес — 6,3 кг. Универсальных решений для всех моделей не существует; для автомобилей ВАЗ, таких как 2112, 2114 и 2110, используются специфические исполнения.

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.

Зачем НА САМОМ ДЕЛЕ нужен ДВУХМАССОВЫЙ маховик?

Что используют в автомобилях ВАЗ?

Неудивительно, что для автомобилей ВАЗ, таких как 2112, 2114 и 2110, используются разные маховики. В моделях этого семейства применяется стандартный маховик, а не двухмассовый. Каждый конкретный представитель ВАЗ имеет уникальный маховик, отличающийся весом и размерами сцепления.

Например, на классические модели ВАЗ устанавливается маховик от 2101, а для Нивы и Шеви Нивы – от 21213. Автомобили восьмерки комплектуются маховиками от 2109. Модели десятки, Калины, Приоры и Гранты используют маховик от ВАЗ 2110. Все маховики в семействax ВАЗ, таких как 2112, 2114 и 2110, различаются по посадочному месту, внешнему диаметру и венцу.

Маховик в двигателе внутреннего сгорания играет ключевую роль в сглаживании рывков, обеспечивая нормальные условия для работы трансмиссии и снижая вибрацию от двигателя, передающуюся на кузов. Для повышения его эффективности разрабатываются различные конструкции, хотя стандартный диск часто успешно выполняет свои функции.

Преимущества и недостатки демпферного и двухмассового маховиков

Демпферные и двухмассовые маховики играют важную роль в системе трансмиссии автомобилей, обеспечивая плавность работы двигателя и снижение вибраций. Каждый из этих типов маховиков имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе и эксплуатации.

Преимущества демпферного маховика:

• Снижение вибраций: Демпферный маховик эффективно гасит колебания, возникающие при работе двигателя, что способствует более плавной передаче крутящего момента на трансмиссию.
• Улучшение комфорта: За счет снижения вибраций и шумов, демпферные маховики обеспечивают более комфортные условия для водителя и пассажиров.
• Долговечность: Качественные демпферные маховики могут значительно продлить срок службы трансмиссии и других компонентов автомобиля, так как уменьшают механические нагрузки.

Недостатки демпферного маховика:

• Сложность конструкции: Демпферные маховики имеют более сложную конструкцию по сравнению с обычными маховиками, что может привести к увеличению стоимости их замены и ремонта.
• Ограниченная мощность: В некоторых случаях, особенно на высокопроизводительных автомобилях, демпферные маховики могут не справляться с высокими нагрузками, что ограничивает их применение.

Преимущества двухмассового маховика:

• Максимальное гашение вибраций: Двухмассовые маховики обеспечивают еще более эффективное гашение колебаний, что делает их идеальными для современных дизельных и бензиновых двигателей с высоким крутящим моментом.
• Улучшенная экономия топлива: За счет более плавной работы двигателя, двухмассовые маховики могут способствовать снижению расхода топлива, что является важным фактором для многих водителей.
• Повышение мощности: Двухмассовые маховики позволяют двигателю работать более эффективно, что может привести к увеличению мощности и улучшению динамических характеристик автомобиля.

Недостатки двухмассового маховика:

• Высокая стоимость: Двухмассовые маховики, как правило, дороже в производстве и замене, что может стать значительным фактором для владельцев автомобилей.
• Сложность ремонта: В случае поломки двухмассового маховика, его ремонт может быть более сложным и затратным процессом, чем у обычных маховиков.
• Чувствительность к условиям эксплуатации: Двухмассовые маховики могут быть менее устойчивыми к жестким условиям эксплуатации, таким как частые перегрузки или неаккуратное вождение.

Таким образом, выбор между демпферным и двухмассовым маховиком зависит от конкретных условий эксплуатации автомобиля, его мощности и предпочтений водителя. Оба типа маховиков имеют свои сильные и слабые стороны, и их правильное применение может значительно улучшить характеристики автомобиля.

Вопрос-ответ

Для чего нужен демпферный маховик?

Двухмассовый маховик (DMF) — это элемент трансмиссии автомобиля, который является не только передаточным звеном между стартером и коленвалом, но также позволяет максимально эффективно гасить вибрации и скачки крутящего момента, возникающие при работе современных бензиновых и дизельных двигателей.

Как определить неисправность демпферного маховика?

Неисправность демпферного маховика можно определить по нескольким признакам: появлению вибраций или стуков при работе двигателя, трудностям при переключении передач, а также по неравномерному холостому ходу. Также стоит обратить внимание на износ сцепления и наличие посторонних шумов при запуске двигателя. Если есть подозрения на неисправность, рекомендуется провести диагностику на специализированном оборудовании.

Сколько ходит демпферный маховик?

В течение всего времени, которое работает двигатель, демпфер находится под нагрузкой. И, естественно, он имеет свой максимальный ресурс. Принято считать, что он может достигать 300 тыс. км и более.

Как работает двухмассовый маховик?

Как работает двухмассовый маховик? 2-й корпус состоит из стандартных деталей сцепления. Основная хитрость и принцип работы заключаются в способности смещаться этих двух элементов друг относительно друга. Они соединены посредством радиальных и упорных подшипников, которые обеспечивают свободное вращение корпусов.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные отличия между демпферным и двухмассовым маховиками. Понимание их конструктивных особенностей поможет вам выбрать подходящий вариант для вашего автомобиля в зависимости от стиля вождения и условий эксплуатации.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на симптомы неисправности маховиков. Если вы заметили вибрации, шумы или проблемы с переключением передач, это может быть признаком износа маховика, и его стоит проверить на сервисе.

СОВЕТ №3

При замене маховика всегда меняйте и сцепление. Это обеспечит оптимальную работу трансмиссии и предотвратит преждевременный износ новых деталей.

СОВЕТ №4

Регулярно проводите техническое обслуживание вашего автомобиля, включая проверку состояния маховиков. Это поможет избежать серьезных поломок и продлить срок службы трансмиссии.