Двухмассовый Маховик и Конструкция (Как Работает)|АвтоЦентр

menu
person

Двухмассовый Маховик и Конструкция (Как Работает)

В современном автомобилестроении отмечается постоянный рост числа источников посторонних шумов. Блоки двигателя и коробки передач уже не в состоянии заглушить их естественным образом.

Уменьшенная масса, оптимизированный в части аэродинамики кузов, маловязкие масла, пятиступенчатые коробки передач, а также низкооборотные двигатели с концепцией обедненной рабочей смеси превращают прежде незаметные источники шумов в настоящую проблему.

Неравномерное сгорание рабочей смеси в поршневом двигателе вызывает появление крутильных колебаний в трансмиссии. В свою очередь, крутильные колебания становятся причиной посторонних шумов, таких, как гудение в полостях кузова или дребезжание в коробке передач, которые, однако, водитель не слышит. Особенно сильно посторонние звуки проявляются в области резонанса на холостом ходу и при слегка повышенной частоте вращения коленчатого вала.

Решением проблемы может стать изменение схемы расположения агрегатов, как показано на рисунке А8.1.

Соотношение моментов инерции масс, передаваемых от двигателя и коробки передач, при использовании традиционного сцепления является причиной того, что возбуждаемые двигателем крутильные колебания в диапазоне частоты вращения коленчатого вала (прим. 1300 об/мин) передаются на коробку передач без каких-либо ограничений. Так как в данном случае область резонанса находится в том же диапазоне частоты вращения, это ведет к соударению шестерен коробки передач и, как следствие, к возникновению сильных посторонних шумов (гудение, дребезжание).

При изменении соотношения моментов инерции масс с помощью двухмассового маховика.

Традиционная конструкция

Двухмассовый маховик

Демпфер крутильных колебаний ведомого диска сцепления

Двигатель Маховик сцепления

Двухмассовый маховик

Трансмиссия

Вторичная маховая масса со сцеплением

Демпфер

Первичная крутильных маховая колебаний масса двухмассового маховика

Рис. AS.1. Теоретическое соотношение моментов инерции масс в традиционной конструкции и конструкции с двухмассовым маховиком (ист.: LuK)

Маховик

Двухмассовый маховик

Традиционное сцепление

Двухмассовый маховик

Двухмассовый маховик

Измерение торсионных колебаний

Частота вращения коленчатого вала 800 мин-1

Рис. А8.2. Двухмассовый маховик на автомобиле и его влияние на уровень колебаний (ист.: LuK)

Двухмассовый маховик

Коробка передач

Двухмассовый маховик

 

Двухмассовый маховик

Рис. А8.3. Компенсация неравномерной работы двигателя с помощью двухмассового маховика (ист.: LuK)

Детали двухмассового маховика

Рис. A8.4. Детали двухмассового маховика производства LuK и их расположение (ист.: LuK):

1 - первичная маховая масса и корпус демпфера: 2 - вторичная маховая масса и поверхность трения; 3 - крышка (первичная маховая масса); 4 - ступица; 5 - витая нажимная пружина; 6 - направляющий вкладыш; 7 - тарельчатая пружина; 8 - смазочная полость; 9 - уплотнительная мембрана; 10 - фрикционные опорные шайбы; 11 - радиальный шарикоподшипник; 12 - уплотнительное кольцо круглого сечения; 13 - изолирующая крышка; 14 - тарельчатые пружины основного демпфера; 15 - нагрузочный фрикционный диск; 16 - тарельчатая пружина и опорные шайбы; 17 - защитный экран; 18 - заклепка; 19 - шайба; 20 - центрирующий штифт; 21 - зубчатый венец маховика; 22 - вентиляционная прорезь; 23 - крепежное отверстие: 24 - установочное отверстие; 25 - сварной шов (лазерная сварка); А - ведущий диск сцепления; В - ведомый диск сцепления


Двухмассовый маховик для Audi V6

Рис. А8.5. Двухмассовый маховик для Audi V6 (ист.: LuK)

Гидравлический демпфер

Рис. А8.6. Гидравлический демпфер крутильных колебаний

Hydrodamp производства Voith для BMW 735 (ист.: Voith)

На практике это можно реализовать путем разделения обычного маховика на две части и встраивания демпфера крутильных колебаний между частями маховика.

Теоретическое соотношение моментов инерции масс показано на рисунке А8.2. В то время как при традиционной схеме расположения агрегатов соотношение моментов инерции масс двигателя, маховика и сцепления с одной стороны и коробки передач с другой совершенно не сбалансировано, в исполнении с двухмассовым маховиком имеет место практически абсолютный баланс.

Ограничение распространения колебаний, возникающих из-за неравномерного сгорания рабочей смеси в двигателе, осуществляется с помощью системы пружин и демпферов двухмассового маховика (рис. А8.3).

Возбужденные двигателем крутильные колебания поглощаются первичной маховой массой и пружинным демпфирующим механизмом. Вторичная маховая масса, нажимной диск сцепления, коробка передач и трансмиссия имеют плавный ход.

У современных двухмассовых маховиков угол поворота обеих масс относительно друг друга может достигать более 60° (подвижные детали демпфера крутильных колебаний ведомого диска сцепления способны проворачиваться не более чем на 18° друг относительно друга).

На рисунке А8.4 показана реализация конструкции двухмассового маховика на автомобиле. Благодаря разделению обычного маховика на два диска появляется связанная с двигателем первичная маховая масса (1) с зубчатым венцом (21) и вторичная маховая масса (2) с вентиляционными прорезями (22) для отведения тепла. Вторичная маховая масса увеличивает момент инерции масс на стороне коробки передач.

Обе разъединенные массы маховика оснащены пружинной системой демпфирования и соединены через радиальный шарикоподшипник

  • (11) , что позволяет им проворачиваться относительно друг друга. Герметичность обеспечивается за счет уплотнительного кольца круглого сечения

  • (12) , а также изолирующей крышки (13).

Две детали из листового металла (1 и 3), соединенные по наружному краю сварным швом (25), образуют смазочную полость (8) в виде кольца, в которой находятся витые нажимные пружины (5) с направляющими вкладышами (6). Герметичность обеспечивается за счет уплотнительной мембраны (9).

Выступы тарельчатой пружины (7) расположены между нажимными пружинами (5). Пружина (7) лежит между двумя фрикционными опорными шайбами (10) разного профиля, приклепанными со стороны вторичной массы, и способна перемещаться между ними с фрикционным замыканием. При этом усилие тарельчатой пружины рассчитано таким образом, чтобы с помощью трения можно было компенсировать максимально возможный крутящий момент, развиваемый коленчатым валом двигателя. Другое фрикционное приспособление (14 и 15) подвижно закреплено на ступице (4).

Так как система демпфирования встроена в двухмассовый маховик, ведомый диск сцепления (В) не имеет демпфера крутильных колебаний. Роль ведущего диска сцепления (А) играет, как правило, диафрагменное сцепление с упругими пластинами (пластины отштампованы в крышке), размещенное на двухмассовом маховике с помощью центрирующих штифтов (20).

Два других варианта двухмассовых маховиков представлены на рисунках А8.5 и А8.6.

На рисунке А8.5 показан двухмассовый маховик LuK с отдельным внешним и внутренним демпферами, используемый в двигателе Audi V6. Внешний демпфер предназначен в первую очередь для компенсации пиковых крутящих моментов, в то время как внутренний демпфер ограничивает распространение колебаний.

Гидравлический демпфер крутильных колебаний Hydrodamp производства Voith показан на рисунке А8.6. В данном случае расположенные между первичной и вторичной маховыми массами демпфирующие камеры заполнены жидким демпфирующим наполнителем, который обеспечивает необходимую степень демпфирования путем изменения своего объема.

На практике определенная степень демпфирования достигается за счет вытеснения или всасывания демпфирующего наполнителя через щели в демпфирующих камерах.

Помимо хорошей звукоизоляции, использование двухмассового маховика дает также другие преимущества. Благодаря уменьшению момента инерции масс на стороне двигателя и, как следствие, снижению синхронизируемой массы, коробка передач легче переключает передачи, а система синхронизации меньше подвергается износу.

Возможность осуществлять движение при более низкой частоте вращения коленчатого вала, без посторонних шумов и рывков, положительно сказывается на расходе топлива. Автомобили, оснащенные двухмассовыми маховиками, могут расходовать на 5 % меньше топлива.

Так как каждый двухмассовый маховик предназначен для строго определенного типа двигателя и коробки передач, он не может использоваться на другом автомобиле. В случае установки двухмассового маховика не на тот автомобиль возможно появление посторонних шумов (гудение, дребезжание), а в худшем случае даже разрушение маховика. Доработка поверхности трения маховика не допускается, равно как и разборка на отдельные части.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Трансмиссия | Добавил: autodromcar (16.11.2019)
Просмотров: 77 | Теги: маховый, сцепление, Коробка, Колебание, двигатель, маховик, Масса, демпфер, крутильный, передача | Рейтинг: 0.0/0

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar