Roda tenaga dwi-jisim (dual-jisim) - prinsip, reka bentuk, siri

Dengan istilah slang untuk dwi-massa atau dual-mass fly, ada alat yang disebut dual-mass flywheel. Peranti ini membolehkan penghantaran tork dari mesin ke transmisi dan lebih jauh ke roda kenderaan. Roda roda dua-jisim telah menarik perhatian orang ramai kerana jangka hayatnya yang sering terhad. Pertukaran ini bukan sahaja sukar, tetapi juga memerlukan kos kewangan, kerana dompet itu berisi dari beberapa ratus hingga seribu euro. Di kalangan pemandu kenderaan, anda sering dapat mendengar soalan mengenai apa yang digunakan kereta roda dua, ketika tidak ada masalah dengan kereta.

Sedikit teori dan sejarah

Enjin pembakaran dalaman salingan adalah mesin yang agak kompleks, operasinya terganggu mengikut fasa. Atas sebab ini, roda tenaga disambungkan ke aci engkol, tugasnya adalah untuk mengumpul tenaga kinetik yang mencukupi untuk mengatasi rintangan pasif semasa lejang mampatan (tidak berfungsi). Ini mencapai, antara lain, keseragaman enjin yang diperlukan. Enjin berjalan lebih seimbang lebih banyak silinder enjin mempunyai atau lebih besar (lebih berat) roda tenaga. Walau bagaimanapun, roda tenaga yang lebih berat mengurangkan kebolehmandirian enjin dan mengurangkan kesediaannya untuk berputar dengan cepat. Fenomena ini boleh diperhatikan, sebagai contoh, dengan enjin 1,4 TDi atau 1,2 HTP. Dengan roda tenaga yang lebih berkuasa, enjin tiga silinder ini berjalan lebih perlahan dan juga perlahan. Kelemahan tingkah laku ini adalah, sebagai contoh, perubahan gear yang lebih perlahan. Saiz roda tenaga juga dipengaruhi oleh komposisi silinder (dalam talian, garpu atau peninju). Enjin penggelek lawan penggelek pada dasarnya adalah lebih seimbang daripada, sebagai contoh, enjin empat silinder sebaris. Oleh itu, ia juga mempunyai roda tenaga yang lebih kecil daripada enjin empat silinder sebaris setanding. Saiz roda tenaga juga mempengaruhi prinsip pembakaran, contohnya, enjin diesel moden hampir selalu memerlukan roda tenaga. Berbanding dengan petrol, enjin diesel lazimnya mempunyai nisbah mampatan yang lebih tinggi, di atasnya ia menggunakan lebih banyak kerja - tenaga kinetik roda tenaga berputar.

Tenaga kinetik Ek yang dikaitkan dengan roda gila berputar dikira menggunakan formula berikut:

Ec = 1/2·J ω2

(di mana J ialah momen inersia badan mengenai paksi putaran, ω ialah halaju sudut putaran badan).

Poros imbangan juga membantu menghilangkan operasi yang tidak rata, tetapi mereka memerlukan sejumlah kerja mekanikal untuk mendorongnya. Selain ketidakseragaman, pengulangan berkala dari empat tempoh juga menyebabkan getaran torsional, yang memberi kesan buruk pada pemacu dan transmisi. Jisim inersia normal enjin pembakaran dalaman terdiri daripada jisim inersia bahagian mekanisme engkol (poros keseimbangan), roda gila dan klac. Walau bagaimanapun, ini tidak mencukupi untuk menghilangkan getaran yang tidak diingini sekiranya enjin diesel berkuasa dan terutama silinder kurang. Oleh itu, transmisi dan keseluruhan sistem pemacu mesti dilindungi dari kesan buruk ini, kerana resonans berlebihan boleh berlaku pada kelajuan tertentu, yang mengakibatkan tekanan yang berlebihan pada poros engkol dan transmisi, getaran badan yang tidak menyenangkan, dan dengungan bahagian dalam kenderaan. Ini dapat dilihat dengan jelas dalam rajah di bawah, yang menunjukkan amplitud getaran enjin dan transmisi dengan roda gila konvensional dan dwi-jisim. Getaran poros engkol di pintu keluar dari mesin dan ayunan di pintu masuk transmisi mempunyai amplitud dan frekuensi yang sama. Pada kelajuan tertentu, turun naik ini bertindih, yang membawa kepada risiko dan manifestasi yang tidak diingini yang ditunjukkan.

Umum mengetahui bahawa enjin diesel jauh lebih kuat daripada enjin petrol, jadi bahagiannya lebih berat (mekanisme engkol, rod penyambung, dll.). Saiz dan mengimbangi enjin sedemikian adalah masalah yang sangat kompleks, penyelesaiannya terdiri daripada satu siri kamiran dan terbitan. Secara ringkas, enjin pembakaran dalaman terdiri daripada beberapa komponen, masing-masing mempunyai berat dan kekakuan tersendiri, yang bersama-sama membentuk sistem spring kilasan. Sistem badan bahan sedemikian, yang disambungkan oleh mata air, cenderung untuk berayun pada frekuensi yang berbeza semasa operasi (di bawah beban). Jalur pertama frekuensi ayunan yang ketara terletak dalam julat 2-10 Hz. Kekerapan ini boleh dianggap semula jadi dan boleh dikatakan tidak dirasakan oleh seseorang. Jalur frekuensi kedua berada dalam julat 40-80 Hz, dan kami melihat getaran ini sebagai getaran, dan bunyi sebagai bunyi ngauman. Tugas pereka adalah untuk menghapuskan resonans ini (40-80 Hz), yang dalam praktiknya bermaksud berpindah ke tempat di mana seseorang itu kurang menyenangkan (kira-kira 10-15 Hz).

Kereta itu mengandungi beberapa mekanisme yang menghilangkan getaran dan bunyi yang tidak menyenangkan (blok senyap, takal, penebat bunyi), dan pada terasnya ialah klac geseran cakera konvensional klasik. Selain menghantar tork, tugasnya juga adalah untuk meredakan getaran kilasan. Ia mengandungi mata air yang, sekiranya berlaku getaran yang tidak diingini, memampatkan dan menyerap sebahagian besar tenaganya. Dalam kes kebanyakan enjin petrol, kapasiti penyerapan satu klac adalah mencukupi. Peraturan serupa digunakan untuk enjin diesel sehingga pertengahan 90-an, apabila 1,9 TDi legenda dengan pam putar Bosch VP mencukupi dengan klac konvensional dan roda tenaga jisim tunggal klasik.

Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, enjin diesel mula memberikan lebih banyak tenaga kerana jumlah yang lebih sedikit (jumlah silinder), budaya operasi mereka muncul, dan, terakhir tetapi tidak kurang, tekanan pada roda roda gergaji "juga mengembangkan standard persekitaran yang semakin ketat. Secara amnya, redaman getaran kilasan tidak lagi dapat disediakan oleh teknologi klasik, dan oleh itu keperluan untuk roda dua berjisim menjadi keperluan. Syarikat pertama yang memperkenalkan roda roda dua massa ZMS (Zweimassenschwungrad) ialah LuK. Pengeluaran besar-besarannya bermula pada tahun 1985, dan BMW Jerman adalah pembuat kenderaan pertama yang menunjukkan minat terhadap peranti baru tersebut. Roda roda dua-jisim telah mengalami beberapa peningkatan sejak itu, dengan kereta api planet ZF-Sachs yang kini dianggap paling maju.

Roda tenaga dua jisim – reka bentuk dan fungsi

Roda tenaga dwi-jisim boleh dikatakan berfungsi seperti roda tenaga konvensional, yang turut melaksanakan fungsi meredam getaran kilasan dan dengan itu menghapuskan sebahagian besar getaran dan bunyi yang tidak diingini. Roda tenaga dwi-jisim berbeza daripada yang klasik kerana bahagian utamanya - roda tenaga - disambungkan secara fleksibel ke aci engkol. Oleh itu, dalam fasa kritikal (sehingga kemuncak mampatan) ia membenarkan beberapa nyahpecutan aci engkol, dan sekali lagi (semasa pengembangan) beberapa pecutan. Walau bagaimanapun, kelajuan roda tenaga itu sendiri kekal malar, jadi kelajuan pada keluaran kotak gear juga kekal malar dan tanpa getaran. Roda tenaga berjisim dwi memindahkan tenaga kinetiknya secara linear ke aci engkol, daya tindak balas yang bertindak pada enjin itu sendiri adalah lebih licin, dan puncak daya ini jauh lebih rendah, jadi enjin juga bergetar dan menggoncang seluruh enjin lebih sedikit. badan. Pembahagian kepada inersia primer pada bahagian motor dan inersia sekunder pada bahagian kotak gear meningkatkan momen inersia bahagian berputar kotak gear. Ini menggerakkan julat resonan ke julat frekuensi (rpm) yang lebih rendah daripada kelajuan melahu dan dengan itu berada di luar julat kelajuan operasi enjin. Dengan cara ini, getaran kilasan yang dihasilkan oleh enjin dipisahkan daripada transmisi, dan bunyi transmisi dan raungan badan tidak lagi berlaku. Disebabkan fakta bahawa bahagian primer dan sekunder disambungkan oleh peredam getaran kilasan, adalah mungkin untuk menggunakan cakera klac tanpa penggantungan kilasan.

Roda tenaga dwi-jisim juga berfungsi sebagai penyerap hentak yang dipanggil. Ini bermakna ia membantu melembapkan hentakan klac semasa penukaran gear (apabila kelajuan enjin perlu diseimbangkan dengan kelajuan roda) dan juga membantu permulaan yang lebih lancar. Walau bagaimanapun, unsur-unsur berdaya tahan (spring) dalam roda tenaga dwi-jisim sentiasa mengalami tayar dan membolehkan roda tenaga bergerak lebih luas dan lebih mudah berbanding dengan aci engkol. Masalah timbul apabila mereka sudah letih - mereka ditarik keluar sepenuhnya. Selain meregangkan spring, haus roda tenaga juga bermakna menolak keluar lubang pada pin pengunci. Oleh itu, roda tenaga bukan sahaja tidak melembapkan ayunan (ayunan), tetapi, sebaliknya, menciptanya. Perhentian pada had putaran roda tenaga yang melampau mula kelihatan, selalunya sebagai benjolan apabila menukar gear, bermula, hanya dalam semua situasi apabila klac disambungkan atau ditanggalkan, atau semasa menukar kelajuan. Haus juga akan muncul sebagai permulaan tersentak, getaran dan bunyi yang berlebihan sekitar 2000 rpm, atau getaran yang berlebihan semasa melahu. Secara amnya, roda tenaga dwi jisim mengalami tekanan yang lebih besar dalam enjin kurang silinder (cth. tiga/empat silinder) di mana ketidaksamaan adalah jauh lebih besar daripada enjin enam silinder.

Secara struktural, roda gila berjisim ganda terdiri dari roda gila primer, roda gila sekunder, peredam dalaman dan peredam luaran.

Bagaimana Mempengaruhi / Memanjangkan Kehidupan Flywheel Massa Ganda?

Kehidupan roda gila dipengaruhi oleh reka bentuknya dan juga sifat enjin di mana ia dipasang. Roda roda yang sama dari pengeluar yang sama berjalan 300 km pada beberapa enjin, dan pada beberapa mesin hanya memerlukan setengah bahagian. Tujuan awalnya adalah untuk mengembangkan roda gila berjisim ganda yang akan bertahan hingga usia yang sama (km) dengan keseluruhan kereta. Sayangnya, pada hakikatnya, roda gila perlu diganti lebih awal, berkali-kali sebelum cakera klac. Sebagai tambahan kepada reka bentuk enjin dan roda gila berjisim sendiri, konduktor mempunyai kesan yang signifikan terhadap hayat perkhidmatannya. Semua situasi yang membawa kepada penghantaran pukulan ke satu arah atau yang lain mengurangkan jangka hayatnya.

Untuk memanjangkan hayat Dual Mass Flywheel, tidak digalakkan untuk kerap memandu understeer enjin (terutamanya di bawah 1500 rpm), tekan klac dengan kuat (sebaik-baiknya tanpa menukar gear semasa menukar gear), dan tidak menurunkan enjin (iaitu brek. enjin). hanya pada kelajuan yang munasabah). Selalunya berlaku bahawa pada kelajuan 80 km / j anda tidak menghidupkan gear kedua, tetapi ketiga atau keempat dan secara beransur-ansur beralih ke gear yang lebih rendah). Sesetengah pengeluar mengesyorkan (dalam kes ini VW) bahawa jika kereta diletakkan dengan kereta pegun di atas tebing yang lembut, brek tangan mesti digunakan dahulu dan kemudian gear (gear undur atau ke-XNUMX) mesti dihidupkan. Jika tidak, kenderaan akan bergerak sedikit dan roda tenaga dwi-jisim akan masuk ke dalam apa yang dipanggil penglibatan kekal, menyebabkan ketegangan (regangan mata air). Oleh itu, adalah disyorkan untuk tidak menggunakan kelajuan bukit, dan jika ya, hanya selepas membrek kereta dengan brek tangan, supaya tidak menyebabkan sedikit pergerakan dan beban jangka panjang seterusnya - menutup sistem penghantaran, iaitu roda tenaga dwi-jisim . Peningkatan suhu cakera klac juga berkaitan secara langsung dengan pengurangan hayat roda tenaga dwi-jisim. Klac menjadi terlalu panas, terutamanya apabila menunda treler berat atau kenderaan lain, memandu di luar jalan raya, dll. Klac akan membuka kunci sendiri walaupun enjin rosak. Perlu diingatkan bahawa haba sinaran dari cakera klac membawa kepada terlalu panas pelbagai komponen roda tenaga (terutamanya jika ia adalah kebocoran pelincir), yang seterusnya menjejaskan hayat perkhidmatan secara negatif.

Pembaikan - penggantian roda tenaga dwi-jisim dan penggantian dengan roda tenaga konvensional

Tiada perkara seperti membaiki roda tenaga yang terlalu haus. Pembaikan melibatkan penggantian roda tenaga bersama-sama pemasangan klac (lamellae, spring mampatan, galas). Keseluruhan pembaikan agak susah payah (kira-kira 8-10 jam), apabila perlu untuk membongkar kotak gear, dan kadang-kadang juga enjin. Sudah tentu, kita tidak boleh melupakan kewangan, di mana roda tenaga termurah dijual kira-kira 400 euro, yang paling mahal - lebih daripada 2000 euro. Mengapa perlu menukar cakera klac yang masih dalam keadaan baik? Tetapi semata-mata kerana apabila menservis cakera klac, ia hanya menunggu masa sebelum ia hilang, dan proses yang memakan masa ini, yang beberapa kali lebih mahal daripada cakera klac, perlu diulang. Apabila menggantikan roda tenaga, adalah idea yang baik untuk melihat sama ada terdapat versi yang lebih canggih yang boleh mengendalikan lebih banyak batu - disokong dan diluluskan oleh pengeluar kenderaan, sudah tentu.

Selalunya anda dapat mencari maklumat mengenai penggantian roda gila berjisim dua dengan yang klasik, di mana lamela dengan peredam kilasan digunakan. Seperti yang telah disebutkan dalam artikel sebelumnya, roda gila berjisim ganda, selain fungsinya yang mudah, juga melakukan fungsi peredam getaran torsional, yang mempengaruhi secara negatif keadaan bahagian bergerak dari mesin (poros engkol) atau kotak gear. Pada tahap tertentu, redaman getaran juga dapat dihilangkan dengan pelat sprung itu sendiri, tetapi ia tidak dapat memberikan prestasi yang sama dengan roda gila jisim ganda yang lebih kuat dan kompleks. Selain itu, jika semudah itu, sudah lama dipraktikkan oleh pengeluar kereta dan pemilik kewangan mereka, yang sentiasa berusaha untuk mengurangkan kos. Oleh itu, secara amnya tidak digalakkan mengganti roda gila berjisim ganda dengan roda gila jisim tunggal.

Jangan memandang rendah menggantikan roda gila yang sudah usang

Sangat tidak digalakkan untuk menangguhkan penggantian roda gila yang terlalu usang. Sebagai tambahan kepada manifestasi di atas, terdapat risiko melonggarkan (pemisahan) mana-mana bahagian roda gila. Selain memusnahkan roda gila itu sendiri, enjin atau transmisi juga boleh rosak. Haus roda gila yang berlebihan juga mempengaruhi operasi sensor kelajuan mesin yang betul. Apabila elemen pegas secara beransur-ansur haus, dua bahagian roda gila terpesong lebih banyak sehingga jatuh di luar toleransi yang ditetapkan dalam unit kawalan. Kadang-kadang ini membawa kepada mesej ralat, dan kadang-kadang, sebaliknya, unit kawalan cuba menyesuaikan dan mengawal enjin berdasarkan data yang salah. Ini membawa kepada prestasi yang buruk dan, dalam keadaan terburuk, masalah permulaan. Masalah ini biasa berlaku pada enjin yang lebih tua di mana sensor poros engkol mengesan pergerakan pada bahagian output roda gila berjisim ganda. Pengilang telah menghilangkan masalah ini dengan mengubah pemasangan sensor, jadi pada mesin yang lebih baru dapat mengesan kelajuan poros engkol di saluran masuk roda gila.