Kaksimassainen vauhtipyörä

Polttomoottori on kaukana täydellisestä, ja sen kytkeminen vaihteistoon kytkimellä aiheuttaa lisäongelmia, joita suunnittelijat ovat yrittäneet ratkaista vuosia. Ja on myönnettävä, että he tekevät sen yhä tehokkaammin.

Muutokset mäntien kiihtyvyydessä, jotka johtuvat sekä kuljettajan lisäämästä tai sisäänpääsystä kaasusta että itse sytytyskatkosta, sekä mäntien liikesuunnan muutokset aiheuttavat muutoksia moottorin kierrosluvuissa. . Tämä puolestaan ​​aiheuttaa tärinää, joka siirtyy kampiakselilta vauhtipyörän, kytkimen ja akselin kautta vaihteistoon. Siellä ne vaikuttavat hammaspyörän hampaisiin. Tähän liittyvä melu tunnetaan kolinana. Moottorin tärinä aiheuttaa myös kehon tärinää. Kaikki yhdessä heikentää matkustusmukavuutta.

Ilmiö, jossa tärinä siirtyy kampiakselilta käyttöjärjestelmän peräkkäisiin elementteihin, on luonteeltaan resonoiva. Tämä tarkoittaa, että näiden värähtelyjen voimakkuus esiintyy tietyllä pyörimisnopeuden alueella. Kaikki riippuu moottorin ja vaihteiston pyörivistä massoista tai pikemminkin niiden hitausmomenteista. Mitä suurempi vaihteiston pyörivien massojen hitausmomentti on, sitä pienemmällä nopeudella tapahtuu ei-toivottu resonanssiilmiö. Valitettavasti perinteisessä vaihteistoratkaisussa paljon suurempi osa pyörivistä massoista on moottorin puolella.

Äänenvaimennin suojassa

Tällaisista vaikeuksista huolimatta suunnittelijat ovat jo pitkään löytäneet tavan estää tärinän vapaa siirtyminen moottorista vaihteistoon. Tätä varten kytkinlevy on varustettu vääntövärähtelynvaimentimella. Se koostuu vääntö- ja kitkaelementeistä. Ensimmäiset sisältävät käyttölevyn ja vastalevyn sekä kierrejouset, jotka sijaitsevat vastaavissa levykotelon aukoissa. Vaihtelemalla aukkojen ja jousien kokoa voidaan saavuttaa erilaisia ​​tärinänvaimennusominaisuuksia. Kitkaelementtien tarkoituksena on estää tärinänvaimentimen liiallinen heilahdus. Vaadittu työpintojen välinen kitkakerroin saavutetaan käyttämällä esimerkiksi sopivasta muovista valmistettuja kitkarenkaita.

Kytkinlevyn tärinänvaimennin on läpikäynyt useita päivityksiä vuosien varrella. Tällä hetkellä mm. kaksivaiheinen tärinänvaimennin erillisellä esivaimentimella ja kaksivaiheinen tärinänvaimennin, jossa on integroitu esivaimennin ja säädettävä kitka.

Kytkinlevyn tärinänvaimennus ei ole täysin tehokas. Resonanssia ja siihen liittyvää melua esiintyy joutokäyntinopeudella tai hieman korkeammalla. Päästäksesi eroon siitä, sinun tulee vastaavasti lisätä vaihteiston liikkuvien osien hitausmomenttia vaihteiston akseliin sijoitetun lisävauhtipyörän avulla. Tällainen ratkaisu aiheuttaisi kuitenkin merkittäviä vaihtoongelmia, koska synkronointia vaadittaisiin tämän suuren hitauspyörän pyörivän lisämassan vuoksi.

Kaksimassainen vauhtipyörä

Paljon parempi ratkaisu olisi jakaa vauhtipyörän massa kahteen osaan. Toinen on kytketty jäykästi kampiakseliin, toinen on kytketty vaihteiston pyöriviin osiin kytkinlevyn kautta. Siten luotiin kaksimassainen vauhtipyörä, jonka ansiosta vauhtipyörän kokonaismassaa lisäämättä toisaalta saavutettiin voimansiirron pyörivien massojen hitausmomenttien kasvu ja toisaalta , moottorin pyörivien osien hitausmomentin lasku. Tämän seurauksena molemmilla puolilla oli lähes yhtä suuria hitausmomentteja. Myös tärinänvaimentimen asentoa muutettiin, mikä siirrettiin kytkinlevystä vauhtipyörän osien väliin. Tämä mahdollistaa vaimentimen toiminnan jopa 60 asteen ohjauskulmissa (kytkinlevyssä alle 20 astetta).

Kaksoismassavauhtipyörän käyttö mahdollisti resonanssivärähtelyalueen siirtämisen tyhjäkäyntinopeuden alapuolelle ja siten moottorin toiminta-alueen ulkopuolelle. Sen lisäksi, että kaksoismassavauhtipyörä eliminoi resonanssivärähtelyn ja siihen liittyvän tyypillisen lähetysäänen, se myös helpottaa vaihtamista ja pidentää synkronoijien käyttöikää. Se mahdollistaa myös muutaman prosentin (noin 5) pienentämisen polttoaineenkulutuksessa.

Junioriluokille

Moottorin poikittaisasennus ja rajallinen tila moottoritilassa tekevät kaksoismassavauhtipyörän käytöstä perinteisen sijaan vaikeaa tai jopa mahdotonta. LuK:n kehittämä DFC (Damped Flywheel Clutch) mahdollistaa kaksoismassavauhtipyörän etujen hyödyntämisen pienissä ja keskikokoisissa ajoneuvoissa. Vauhtipyörän, painelevyn ja kytkinlevyn yhdistelmä yhdessä yksikössä tekee DFC-kytkimestä yhtä tilavan kuin klassinen kytkin. Lisäksi DFC-kytkinkokoonpano ei vaadi kytkinlevyn keskittämistä.

Vaatimukset, kestävyys ja hinta

Erityinen kaksoismassavauhtipyörä on suunniteltu tietylle moottorille ja vaihteistolle. Tästä syystä sitä ei voi asentaa mihinkään muuhun ajoneuvoon. Jos näin tapahtuu, voimansiirron melu ei kasva, vaan itse vauhtipyörä voi myös vaurioitua. Valmistajat kieltävät myös kaksoismassavauhtipyörän purkamisen osiin. Myöskään hankauspintojen korjauskäsittelyä, pyörän "muokkausta" ei voida hyväksyä.

Mitä tulee kaksimassaisen vauhtipyörän kestävyyteen, tämä on hankala asia, sillä sen kestävyys riippuu monista tekijöistä, kuten moottorin kunnosta, ajotyylistä ja tyypistä. On kuitenkin mielipiteitä, että sen pitäisi kestää vähintään yhtä kauan kuin kytkinlevy. On myös sellaisia ​​teknisiä suosituksia, että kytkinsarjan ohella myös kaksoismassavauhtipyörä tulisi vaihtaa. Tämä tietysti lisää vaihtokustannuksia, koska kaksimassainen pyörä ei ole halpa. Esimerkiksi BMW E90 320d:ssä (163 km) alkuperäisen massatuotannon pyörän hinta on 3738 PLN, kun taas sen vaihto maksaa 1423 PLN.