Подшипник внутри маховика

Двухмассовый маховик: конструкция, принцип работы и ресурс

Сегодня около 80 % новых автомобилей оснащаются двухмассовыми маховиками. Чем вызвано такое решение? Объективны ли слухи о ненадежности этой конструкции, и как часто недешевый двухмассовый маховик нуждается в замене? О некоторых особенностях этого компонента трансмиссии расскажем на примере продукции концерна ZF.

ЧЕМ ПРОЩЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ?

Казалось бы, классический маховик, представляющий собой круглую болванку с зубчатым венцом на внешней части, закрепленный на заднем конце коленчатого вала, вполне исправно выполнял свою функцию. Вернее, функции. Во-первых, через шестерню стартера, входящую в зацепление с зубчатым венцом маховика, он проворачивает коленчатый вал при запуске двигателя. Во-вторых, обладая большим весом, а значит, и высоким моментом инерции, маховик помогает поршням двигателя продолжить движение из так называемых мертвых точек. И, таким образом, нивелирует неравномерность вращения коленчатого вала. На плоскости маховика также монтируется ведущий диск сцепления. Вроде бы и двигатель запустил, и комфорта добавил… Чего же еще от него требовать? На самом деле экологические требования, предъявляемые сегодня к транспортным средствам, потребовали компромисса. Мощность нынешних двигателей постоянно увеличивается, но при этом, исходя из тех самых требований, работать они должны в режиме обедненной смеси. Возникающая в этом случае неравномерная работа четырехтактного двигателя ведет к тому, что в трансмиссию «транслируются» высокочастотные крутильные колебания. В случае с обычным маховиком и классическим механизмом сцепления гасить эти колебания предстояло демпферам ведомого диска. Но для двигателей с высоким крутящим моментом, «зажатых» жесткими экологическими требованиями, такого гасителя крутильных колебаний оказалось недостаточно. А значит, в конструкции трансмиссии потребовался дополнительный демпфер, самое удобное место для которого нашлось в конструкции маховика. Первые двухмассовые маховики появились в середине 1990‑х на дизельных моторах, а сейчас ими оснащаются большинство двигателей. Причем с двухмассовыми маховиками охотно «сотрудничают» все типы коробок передач: и «механика», и АКП, и вариаторы.

Модульная конструкция ZF, включающая двухмассовый маховик и узел сцепления.

КАК ОН УСТРОЕН

Двухмассовый маховик состоит из двух корпусов. Первый — тот самый классический маховик с зубчатым венцом, закрепленный на коленчатом валу. Второй корпус, опирающийся на подшипник скольжения, соединен с механизмом сцепления, если в трансмиссии механическая КП, или с гидротрансформатором, если автомобиль оснащен АКП. Внутри корпусов, допускающих свободное относительно друг друга смещение, расположены пакеты пружин, разделенные пластмасовыми сепараторами, а пространство между корпусами заполнено консистентной смазкой. Каждый пакет может содержать до трех пружин разной жесткости, а сепараторы, во-первых, не позволяют пакетам пружин при работе блокироваться, сцепляясь друг с другом, во-вторых, служат своеобразными направляющими, позволяющими пружинам свободно перемещаться в рабочем режиме по окружности внутри маховика.

В отличие от классического «незыблемого» маховика, современная двухмассовая конструкция продолжает совершенствоваться. К примеру, в арсенале продукции Sachs есть двухконтурные пружинные модули — в этом случае блоки пружин расположены не только по внутреннему радиусу, но находятся и в средней части системы, что повышает уровень демпфирования.

A — корпус маховика, закрепленный на коленчатом валу. B — корпус маховика, соединенный с механизмом сцепления или, при наличии АКП, с гидротрансформатором. С — пакет жестких пружин. D — пакет мягких пружин. E — планетарная шестерня. F — сепаратор, разделяющий пакеты пружин.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Начнем с запуска двигателя, режима, вызывающего наибольшие нагрузки, так как трансмиссия в этот момент находится в состоянии покоя. Шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом корпуса, закрепленного на коленчатом валу, но крутящий момент к механизму сцепления передается только после того, как сработает связующее звено двух корпусов — демпфирующий пружинный блок. Пакеты пружин работают ступенчато: сначала сжимаются пружины с витками меньшего диаметра, а при недостаточном демпфировании в работу включаются жесткие пружины. И только после того, как пакеты пружин погасили резонансные колебания, крутящий момент от двигателя передается на коробку передач. Подобным образом двухмассовый маховик работает и при выключении двигателя. Начало движения также не обещает двухмассовому маховику легкой жизни — до перехода на прямую передачу крутильные колебания, передающиеся от двигателя, будут только возрастать. При этом двухмассовый маховик частично нивелирует ошибки водителя, связанные с несвоевременным переключением передач (если автомобиль снабжен МКП), обеспечивая достаточно комфортную, без существенных рывков работу трансмиссии. Понятно, что чем больше свободы обеспечивает двум корпусам, перемещающимся относительно друг друга, пружинный модуль, тем выше эффективность работы двухмассового маховика. Если конструкция с обычным маховиком позволяла демпферным пружинам ведомого диска сцепления гасить колебания не более чем на 15°, то первые двухмассовые маховики позволили увеличить этот диапазон до 25°. А последние разработки ZF обеспечивают перемещение второго корпуса относительно первого на 75° от центрального положения.

Читать еще: Парковка возле Олимпийского во время матче

ШУМИТ? ПОМЕНЯЕМ!

Замена двухмассового маховика штука недешевая, так как помимо стоимости самой детали требуется демонтаж и маховика, и узла сцепления. И спешить с этой операцией не следует. Для начала нужно определить причину возможной неисправности, одним из симптомов которой может стать нехарактерный шум при пуске двигателя, не пропадающий и при движении. Разрушающее влияние на двухмассовый маховик может оказать целый «букет» причин. Во-первых, это проблемы, возникающие при запуске двигателя, когда стартеру приходится длительное время безрезультатно вращать маховик. В этом случае есть смысл обратить внимание на исправность электрической составляющей: аккумуляторную батарею (с обязательной проверкой чистоты клемм), стартер и т. п. Вторая причина, негативно влияющая на работоспособность маховика, — это состояние самого двигателя. Неритмичная работа форсунок, сбои в блоке управления двигателем — все это вызывает повышенные вибрации, негативно сказывающиеся на состоянии маховика. Буксировка тяжелого прицепа на большие расстояния, преодоление препятствий, связанное с пробуксовкой колес, все, что связано с разнопеременными нагрузками, «здоровья» двухмассовому маховику не добавляет. Отдельная история — это чип-тюнинг. Добавив мотору пару-тройку десятков лошадиных сил и повысив максимальный крутящий момент, мы однозначно снижаем ресурс маховика. Из всего вышесказанного может сложиться мнение, что двухмассовый маховик — штука весьма ненадежная. Отнюдь нет, но бережного отношения к себе требует. Кроме того, инженеры компании ZF выводят на рынок все новые и новые разработки, адаптируя это компонент с учетом новых решений в конструкции автомобиля. Например, это двухмассовый маховик со своеобразным динамическим тормозом для автомобилей с режимом Stop & Go. При выключении двигателя корпуса маховика фиксируют свое положение относительно друг друга, а при пуске двигателя продолжают движение из этого положения. И о ресурсе. Двухмассовому маховику вполне по силам отработать и более 150 тысяч км. Это, как правило, больше, чем интервал для замены сцепления. Но специалисты ZF рекомендуют менять маховик одновременно со сцеплением, что в последующем избавит от еще одной операции по демонтажу. Кроме того, уже сегодня концерн ZF для ряда автомобилей предлагает модульную конструкцию, включающую двухмассовый маховик и узел сцепления.

Алгоритм действий при неисправностях маховика

Сложные маневры, езда с невыключенным сцеплением, старт на повышенной передаче… Все это способствует тому, что рано или поздно зубья и прилегающая поверхность маховика изнашиваются, заявляя о себе вибрацией, пробуксовыванием и странным шумом. Выход из строя многофункционального ведущего диска чреват не только дискомфортом во время движения, но и аварийными ситуациями. Как же грамотно решить проблему?

Для чего автомобилю маховик

Диск диаметром 30-40 см с характерными зубьями расположен на конце коленвала мотора, а второй стороной крепится к корзине сцепления. В конструкции транспортного средства он выполняет сразу несколько функций:

запускает двигатель со стартера;
отвечает за равномерное вращение коленвала;
передает крутящий момент коробке передач;
снижает пульсацию во вращающемся моменте.

Читать еще: Преимущества и недостатки

ТОП-4 неисправностей маховика

1. Износ зубчатого венца. О сколах или отсутствии нескольких зубцов расскажут стуки при включении стартера, «буксование». Решить проблему помогает установка новой комплектующей.

2. Биение. Если на малых оборотах появляется мелкая вибрация, вероятно, вышел из строя механизм сцепления или во время текущего ремонта ведущий диск установили неточно. Исправить ситуацию помогает центровка детали в сборке с механизмом сцепления. Если, конечно, причиной не стал естественный износ: в этом случае без замены комплектующей не обойтись.

3. Износ прилегающей поверхности. Риски и задиры возникают, как правило, на фоне некорректной работы механизма сцепления. Если степень износа не критична, избавиться от вибраций, пробуксовывания и шумной работы из-за проскальзывания ведомого диска можно путем регулировки узла. В остальных случаях – только замена.

4. Дефекты на прилегающей поверхности диска под коленчатым валом. При длительной эксплуатации автомобиля они неминуемы, поэтому выход один: купить новую деталь.

Опасность ситуации в том, что незначительные дефекты запчасти не выводят автомобиль из строя: он по-прежнему ездит, хоть и «возмущается» по этому поводу шумом при включении стартера, нехарактерной вибрацией и пробуксовыванием. Рано или поздно эксплуатация такой комплектующей, исчерпавшей свой ресурс, приведет либо к поломкам в системе трансмиссии, либо к быстрому износу мотора. Не говоря уже о том, что от внимания водителя не ускользнет ограниченная передача мощности и недостаточный крутящий момент.

Опытные автовладельцы умеют распознавать тревожные симптомы «болезни» маховика. К ним относятся утечка смазки, стук на непрогретом моторе и холостых оборотах, нехарактерный звук на нейтральной передаче, щелчки при глушении, скрипы при запуске, вибрации.

Можно ли самостоятельно его заменить или отремонтировать?

Прежде чем установить новую деталь, придется выполнить целый комплекс работ:

демонтировать карданный вал;
отсоединить стартер, предварительно обесточив его путем снятия электропроводки с втягивающего реле;
возможно, снять коробку передач, что связано с серьезными силовыми нагрузками;
демонтировать механизм сцепления;
снять маховик вместе с ведомым диском.

Заменить комплектующую самому в теории возможно, если есть определенные навыки и большое желание. А вот для ее восстановления понадобится специальное оборудование. В хорошем автосервисе выполнят комплексную диагностику и дефектовку, устранят неисправности, затем маховик отшлифуют, почистят, смажут и установят на место с новой начинкой. Залогом его длительной послеремонтной эксплуатации станут профессиональные сварочные и токарные работы, а также квалифицированная балансировка, без которой все усилия будут напрасны.

Как снять впускной коллектор змз 406

Подшипник внутри маховика

Маховик относится к нескольким системам автомобиля, так как решает различные задачи:

при запуске двигателя зацепляется бендиксом стартера, раскручивается для накопления кинетической энергии, проворачивает коленвал на начальном этапе;
затем массивная деталь, опять же за счет аккумулированной кинетической энергии прокручивает вал из мертвых точек поршня;
маховик компенсирует рывки и неравномерные угловые скорости коленвала в разные отрезки времени цикла воспламенения топлива;
центрирующий подшипник маховика повышает ресурс первичного вала коробки передач, который периодически входит внутрь обоймы при выжиме сцепления.

Стоит отметить, что подшипник находится не во всех маховиках, независимо от года выпуска машины. Например, Форд Транзит начали комплектовать этим узлом еще в 1987 году, а на отечественных ВАЗах его нет до сих пор.

Зачем нужен?

Вращение в системе трансмиссии передается с вала ДВС на колеса через коробку КПП с помощью диска и корзины сцепления, крепящихся на маховик. Схема, в принципе, не сложная, однако элементы сцепления вынесены из коробки передач, подвергая первичный вал интенсивному износу.

Для снижения дисбаланса используется кинематическая схема:

внутрь маховика впрессовывается с небольшим усилием игольчатый подшипник;
в момент сцепления диска с корзиной первичный вал изменяет пространственное положение – выходит на несколько миллиметров из коробки в сторону коленвала и маховика, закрепленного на нем, соответственно.

Читать еще: О камерных и бескамерных шинах

Конструкторы посчитали, что этого поступательного движения вполне достаточно, чтобы свободный конец первичного вала КПП вошел внутрь обоймы подшипника без особых усилий, получил дополнительную временную опору вращения.

Даже при незначительных нагрузках подшипник не может иметь вечного ресурса, поэтому требуется периодическая замена расходника. Основной проблемой для пользователя становится, как вытащить игольчатый подшипник, не снимая сам маховик:

при демонтаже производители рекомендуют заменить крепежные болты;
перед снятием маховика нужно ставить метки;
после установки детали обратно желательно балансировать коленвал в сборе на динамическом стенде.

Все эти операции резко повышают бюджет ремонта ДВС, простая замена подшипника оборачивается частичной разборкой КПП, двигателя и сцепления.

Ставить или нет при замене?

Неисправность опоры вращения пользователь чаще всего определяет на слух при появлении стороннего скрежета. После разборки обнаруживается подшипник внутри маховика, а информация о его назначении, маркировке и размерах отсутствует в мануале и на форумах.

Кроме того, у знакомого или соседа по гаражу подобной детали попросту нет, поэтому возникают сомнения, так ли уж необходим этот «расходник» двигателю и коробке КПП. После продолжительных поисков в Интернете и магазинах города возможны несколько вариантов:

расходник выписывается по каталогу, приходит через 7 – 14 дней, производится выпрессовка народными способами и замена подшипника;
снимается маховик, опора качения выбивается с противоположной стороны молотком, пользователь не может найти подшипник, частично реставрирует старый, набивает его смазкой и устанавливает на место;
по советам коллег маховик монтируется без подшипника на свой страх и риск.

Специалисты рекомендуют использовать оригинальную деталь, устанавливать ее в обязательном порядке, если с конвейера авто вышло в данной комплектации.

Два подшипника на примере Форд Транзит выпуска 1987 – 2000

На форумах встречается информация по модернизации узла «подшипник внутри маховика». Например, на Фордах модификации Транзит, еще 87 – 00 годов выпуска, подшипник имелся в данном механизме сцепления/маховика/КПП.

Учитывая пробег этих иномарок, опытные пользователи вытаскивают выработавший ресурс подшипник, а вместо одного расходника устанавливают сразу два, друг за другом, мотивируя это следующими доводами:

при солидном износе проточки первичного вала эффективность дополнительной опоры вращения полностью теряет смысл;
дальний подшипник в данном случае остается не рабочим, служит обычной втулкой;
ближний к первичному валу коробки подшипник является рабочим, немного выступает из плоскости маховика, обеспечивает надежное опирание первичного вала при включении сцепления.

Таким образом, бюджет ремонта увеличивается вдвое, но первичный вал и вся коробка передач служат дольше.

Общие характеристики

Двигатель змз 406 является карбюраторным, четырёхцилиндровым, а также рядным с микропроцессорной системой зажигания. Змз 406 оснащённый карбюратором имеет мощность — 110 л. с., а с инжектором — 145 л. с. К тому же инжекторные модификации имеют, различаются экологическими нормами. Например, змз 4062.10 — 0-вой класс, а змз 40621.10 — класс Евро — 2. Лишней деталью в змз 406 считается масляный радиатор, потому как 6-той двигатель не греется. В змз 405 масляный радиатор не выполняется своих функций, и двигатель перегревается в жару и естественно не заводиться.

С карбюратором змз 406 не требует стольких затрат при оснащении газовым оборудованием. Причём это преимущество относится к пропану и метану, но с повышением класса экологических норм будет повышаться и стоимость газового оборудования.

Затраты бензина карбюраторного змз 406 напрямую зависит от условий и манеры езды, а также поры года. Система зажигания карбюраторного змз 406 считается достаточно надёжной. Двигатель сможет развивать скорость до 500-та тысяч километров при использовании качественного масла и бензина, а также аккуратным обращением с педалью.