Volante dual-mass (dual-mass) - principiu, disignu, serie

Cù u termine slang per una mosca doppia massa o doppia massa, ci hè un dispositivu chjamatu volante doppia massa. Stu dispusitivu permette a trasmissione di u torque da u mutore à a trasmissione è in seguitu versu e roti di u veiculu. U volante à doppia massa hà attiratu l'attenzione di u publicu per via di a so vita spessu limitata. U scambiu ùn hè micca solu laboriosu, ma richiede ancu costi finanziarii, postu chì u portafogliu cuntene da parechje centinaie à mille euro. Frà l'automobilisti, si pò spessu sente a quistione di ciò chì sò usate e vitture à duie rote, quandu una volta ùn ci era micca prublemi cù e vitture.

Un pocu di teoria è di storia

U mutore di combustione interna reciprocante hè una macchina relativamente cumplessa, u so funziunamentu hè interrotta in fase. Per questu mutivu, un volante hè cunnessu à u crankshaft, u compitu di quale hè di accumulà energia cinetica abbastanza per superà e resistenze passive durante i colpi di compressione (non-funzione). Stu ghjunghje, frà altre cose, a uniformità necessaria di u mutore. U mutore funziona più equilibratu più cilindri chì u mutore hà o u più grande (pisante) volante. Tuttavia, un volante più pesante riduce a sopravvivenza di u mutore è riduce a so prontezza à spin rapidamente. Stu fenominu pò esse osservatu, per esempiu, cù un mutore 1,4 TDi o 1,2 HTP. Cù un volante più putente, sti mutori di trè cilindri sò più lenti è rallentati ancu. U svantaghju di stu cumpurtamentu hè, per esempiu, i cambiamenti di gear più lenti. A dimensione di u volante hè ancu influinzatu da a cumpusizioni di i cilindri (in-line, fork or boxer). Un mutore à rulli opposti hè in principiu assai più equilibratu chè, per esempiu, un mutore di quattru cilindri in linea. Dunque, hà ancu un volante più chjucu cà un mutore di quattru cilindri in linea comparable. A dimensione di u volante affetta ancu u principiu di a combustione, per esempiu, i mutori diesel muderni quasi sempre bisognu di un volante. In cunfrontu cù e contraparti di gasoline, i motori diesel sò tipicamente un rapportu di compressione assai più altu, sopra à quale cunsumanu significativamente più travagliu - l'energia cinetica di un volante rotanti.

L'energia cinetica Ek assuciata à un volante rotativu hè calculata aduprendu a formula seguente:

Ec = 1/2·J ω2

(induve J hè u mumentu d'inerzia di u corpu annantu à l'assi di rotazione, ω hè a velocità angulare di rotazione di u corpu).

L'assi di equilibriu aiutanu ancu à eliminà l'operazione irregulare, ma necessitanu una certa quantità di travagliu meccanicu per spinghje li. Oltre à a disegualità, a ripetizione periodica di i quattru periodi porta ancu à a vibrazione torsionale, chì affetta negativamente l'azionamentu è a trasmissione. A massa inerziale normale di un mutore à combustione interna hè custituita da e masse inerziali di e parti di u meccanismu di a manivella (alberi di bilanciamento), volante è embrague. Tuttavia, questu ùn hè micca abbastanza per eliminà e vibrazioni indesiderate in casu di motori diesel putenti è soprattuttu menu cilindrici. Di conseguenza, a trasmissione è tuttu u sistema di trasmissione devenu esse prutetti da questi effetti avversi, postu chì a risonanza eccessiva pò accade à certe velocità, resultendu in un stress eccessivu nantu à u vilebrequin è a trasmissione, vibrazioni spiacevoli di u corpu, è u roncu di l'internu di u veiculu. Questu pò esse chjaramente vistu in u schema sottu, chì mostra l'amplitude di vibrazione di u mutore è a trasmissione cù volanti convenzionali è doppia massa. Vibrazioni di u vilebrequin à a surtita da u mutore è oscillazioni à l'entrata di a trasmissione anu praticamente listesse amplitudini è frequenze. À certe velocità, queste fluttuazioni si sovrapponenu, ciò chì porta à i risichi è manifestazioni indesiderati indicati.

Hè a cunniscenza cumuni chì i motori diesel sò significativamente più forti di i motori di benzina, perchè e so parti sò più pesanti (mecanismu di crank, bielle, etc.). Sizing è equilibriu un tali mutore hè un prublema veramente cumplessu, chì a suluzione hè custituita da una seria di integrali è derivati. In breve, un mutore di combustione interna hè custituitu da una quantità di cumpunenti, ognunu cù u so propiu pesu è rigidità, chì formanu un sistema di molle di torsione. Un tali sistema di corpi materiali, cunnessi da surgenti, tende à oscillate à frequenze diverse durante l'operazione (sottu carica). A prima banda significativa di frequenze d'oscillazione si trova in a gamma di 2-10 Hz. Sta freccia pò esse cunsiderata naturali è ùn hè praticamente micca percive da una persona. A seconda banda di freccia hè in a gamma di 40-80 Hz, è percevemu queste vibrazioni cum'è vibrazioni, è u rumore cum'è un rughjone. U compitu di i diseggiani hè di eliminà sta risonanza (40-80 Hz), chì in a pratica significa trasladassi in un locu induve una persona hè assai menu dispiacevule (circa 10-15 Hz).

A vittura cuntene parechji miccanismi chì eliminanu vibrazioni sgradevoli è rumore (blocchi silenziu, pulleys, insulazioni di u rumore), è à u core hè un embrague di friction di discu cunvinziunali classicu. In più di trasmette u torque, u so compitu hè ancu di ammortizà e vibrazioni di torsione. Contene surgenti chì, in casu di una vibrazione indesiderata, cumpressenu è assorbanu a maiò parte di a so energia. In u casu di a maiò parte di i motori di benzina, a capacità di assorbimentu di un embrague hè abbastanza. Una regula simile appiicata à i motori diesel finu à a mità di l'anni 90, quandu u legendariu 1,9 TDi cù a pompa rotativa Bosch VP era abbastanza cun un embrague convenzionale è un volante classicu di massa unica.

Tuttavia, cù u tempu, i motori diesel anu cuminciatu à furnisce sempre di più putenza per via di menu è menu vulume (numeru di cilindri), a cultura di u so funziunamentu hè andata à palesu, è, ultimu ma micca menu impurtante, a pressione annantu à u "volante di sega" "hà ancu sviluppatu norme ambientali sempre più strette. In generale, u smurzamentu di e vibrazioni torsiunale ùn pudia più esse furnitu da a tecnulugia classica, è dunque a necessità di un volante à dui massi hè diventata una necessità. A prima sucietà à presentà u volante à doppia massa ZMS (Zweimassenschwungrad) hè stata LuK. A so pruduzzione di massa hà iniziatu in u 1985, è a BMW tedesca hè stata a prima casa automobilistica à mostrà interessu per u novu dispusitivu. U volante à doppia massa hà subitu una serie di miglioramenti da allora, cù u trenu di pianeta ZF-Sachs attualmente cunsideratu u più avanzatu.

Volante a doppia massa - design è funzione

Un volante à doppia massa funziona praticamente cum'è un volante convenzionale, chì svolge ancu a funzione di smorzà e vibrazioni torsionali è cusì elimina in gran parte vibrazioni è rumore indesiderati. U flywheel dual-mass differe da u classicu in chì a so parte principale - u flywheel - hè cunnessu flexiblemente à u crankshaft. Dunque, in a fase critica (finu à u piccu di cumpressione) permette una certa decelerazione di u crankshaft, è dopu (durante l'espansione) una certa accelerazione. In ogni casu, a vitezza di u volante stessu ferma custanti, cusì a vitezza à l'output di u gearbox ferma ancu constante è senza vibrazione. U flywheel di doppia massa trasferisce a so energia cinetica linearmente à u crankshaft, e forze di reazione chì agiscenu nantu à u mutore stessu sò più liscia, è i picchi di sti forzi sò assai più bassi, cusì u mutore vibra ancu è scuzzulate u restu di u mutore menu. corpu. A divisione in inerzia primaria da u latu di u mutore è inerzia secundaria da u latu di a scatula aumenta u mumentu d'inerzia di e parti rotanti di a scatula. Questu move a gamma di risonanza à una freccia più bassa (rpm) chì a velocità di rallentamentu è cusì hè fora di a gamma di e velocità di u funziunamentu di u mutore. In questu modu, e vibrazioni torsionali generate da u mutore sò siparati da a trasmissione, è u rumore di trasmissione è u rughjonu di u corpu ùn sò più. A causa di u fattu chì e parti primariu è secundariu sò cunnessi da un amortiguatore di vibrazione torsionale, hè pussibule utilizà un discu di embrague senza una sospensjoni torsionale.

U volante di doppia massa serve ancu cum'è un cusì chjamatu ammortizzatore. Questu significa chì aiuta à attenuà i colpi di l'embrague durante i cambiamenti di marcia (quandu a velocità di u mutore deve esse equilibrata cù a velocità di a rota) è aiuta ancu à partenze più liscia. In ogni casu, l'elementi resistenti (molle) in un volante di doppia massa stannu constantemente è permettenu à u volante di trasfurmà più largu è più faciule in quantu à u crankshaft. U prublema nasce quandu sò digià stanchi - sò tirati fora cumpletamente. In più di allungà e surgenti, l'usura di u volante significa ancu spinghje i buchi nantu à i perni di serratura. Cusì, u flywheel ùn solu ùn dampen oscillations (oscillations), ma, à u cuntrariu, li crea. Si ferma à i limiti estremi di a rotazione di u volante cumincianu à apparisce, u più spessu cum'è bumps quandu cambia a marcia, partendu, solu in tutte e situazioni quandu l'embrague hè ingaghjata o disattivata, o quandu cambia a velocità. L'usura si mostrarà ancu cum'è start-up a scatti, vibrazione eccessiva è rumore intornu à 2000 rpm, o vibrazione eccessiva in idle. In generale, i volanti di doppia massa sperimentanu un stress assai più grande in i motori menu cilindrici (per esempiu, trè / quattru cilindri) induve l'irregularità hè assai più grande chè in i mutori di sei cilindri.

Strutturalmente, un volante doppia massa hè custituitu da un volante primariu, un volante secondariu, un ammortizatore internu è un ammortizzatore esternu.

Cume Affettà / Prolungà a Vita di un Volante à Doppia Massa?

A vita di u volantinu hè influenzata da u so cuncepimentu è da e pruprietà di u mutore in u quale hè installatu. U listessu volante di u stessu fabbricante corre 300 km in certi motori, è in certi ùn piglierà chè una meza parte. L'intenzione uriginale era di sviluppà volani à doppia massa chì sopravvivessinu à a stessa età (km) di tutta a vittura. Sfurtunatamente, in realtà, u volante vole spessu esse rimpiazzatu assai prima, parechje volte prima di u discu di embrague. In più di a cuncezzione di u mutore è di u volante doppia massa, u cunduttore hà un impattu significativu nantu à a so vita di serviziu. Tutte e situazioni chì portanu à a trasmissione di un colpu in una direzzione o un'altra riducenu a so vita di serviziu.

Per allargà a vita di u Flywheel Dual Mass, ùn hè micca cunsigliatu di guidà spessu u sottusteru di u mutore (soprattuttu sottu à 1500 rpm), appughjà l'embrague duramente (preferibbilmente senza cambià di marcia), è ùn sminuisce u mutore (vale à dì u frenu). u mutore). solu à una velocità raghjone). Succede spessu chì à una vitezza di 80 km / h ùn accende micca a seconda marcia, ma a terza o quarta è gradualmente si passa à una marcia più bassa). Certi pruduttori ricumandenu (in questu casu VW) chì, se a vittura hè parcheggiata cù una vittura stazionaria nantu à un bancu gentile, u frenu di manu deve esse appiicatu prima è dopu una marcia (reverse o XNUMXth gear) deve esse impegnata. Altrimenti, u veiculu si move ligeramente è u volante dual-mass entre in un ingaghjamentu chjamatu permanente, pruvucannu tensione (allungamentu di e surgenti). Per quessa, hè cunsigliatu di ùn aduprà a vitezza di a muntagna, è s'ellu hè cusì, solu dopu à frenà a vittura cù un frenu di manu, per ùn pruvucà un ligeru muvimentu è a so carica à longu andà - chjude u sistema di trasmissione, vale à dì un volante di doppia massa. . Un aumentu di a temperatura di u discu di l'embrague hè ancu direttamente ligatu à una riduzzione di a vita di u volante di doppia massa. L'embrague si surriscalda, soprattuttu quandu si traina una rimorca pesante o un altru veiculu, cunducendu fora di strada, etc. L'embrague si sblocca ancu se u mutore hè rottu. Hè da nutà chì u calore radiante da u discu di l'embrague porta à un surriscaldamentu di diversi cumpunenti di u volante (in particulare s'ellu hè una fuga di lubricante), chì affetta ancu negativamente a vita di serviziu.

Riparazione - rimpiazzamentu di u volante di doppia massa è rimpiazzamentu cù un volante convenzionale

Ùn ci hè nunda cum'è a riparazione di un volante eccessivamente usuratu. A riparazione implica a sostituzione di u volante cù l'assemblea di embrague (lamelle, primavera di compressione, cuscinetti). A riparazione sana hè abbastanza laboriosa (circa l'ora di 8-10), quandu hè necessariu di dismantellà u gearbox, è qualchì volta ancu u mutore. Di sicuru, ùn devemu micca scurdatu di i finanzii, induve i volanti più economici sò venduti per circa 400 euru, u più caru - più di 2000 euru. Perchè cambià un discu di embrague chì hè sempre in bonu cundizione? Ma solu perchè quandu si serve un discu d'embrague, hè solu una questione di tempu prima di andà, è questu prucessu di tempu, chì hè parechje volte più caru di u discu di embrague, duverà esse ripetutu. Quandu si rimpiazza un volante, hè una bona idea per vede s'ellu ci hè una versione più sofisticata chì pò trattà di più chilometri - supportatu è appruvatu da u fabricatore di u veiculu, sicuru.

Assai spessu si pò truvà infurmazione nantu à a sustituzione di un volante à dui massi cù un classicu, in u quale sò aduprate lamelle cù un ammortizzatore di torsione. Cum'è digià citatu in l'articuli precedenti, un volante à doppia massa, in più di e so funzioni convenienti, svolge ancu a funzione di un amortiguatore di vibrazioni torsionale, chì influenza negativamente a situazione di e parti mobili di u mutore (albero motore) o di a scatula di trasmissione. In una certa misura, l'amortiguamentu di e vibrazioni pò ancu esse eliminatu da a piastra spuntata stessa, ma ùn pò micca furnisce e stesse prestazioni cum'è u volante doppia massa assai più putente è cumplessu. In più, s’ellu fussi cusì semplice, seria statu longu praticatu da i pruduttori di vitture è da i so pruprietarii finanziari, chì travaglianu constantemente per riduce i costi. Dunque, in generale ùn hè micca cunsigliatu di rimpiazzà u volante à massa doppia cù un volante à massa unica.

Ùn sottovalutate micca u rimpiazzamentu di un volante purtatu

Ùn hè vivamente cunsigliatu di rimandà u rimpiazzamentu di un volante troppu purtatu. In più di e manifestazioni sopra, ci hè u risicu di allentà (separazione) di qualsiasi parte di u volante. Oltre à distrughje u volante stessu, u mutore o a trasmissione ponu ancu esse fatalmente danneggiati. Un usura eccessiva di u volante influenza ancu u funziunamentu currettu di u sensore di velocità di u mutore. Quandu l'elementi di primavera si usanu à pocu à pocu, e duie parti di u volante devianu di più in più finu à ch'elli cascanu fora di e tolleranze stabilite in l'unità di cuntrollu. A volte, questu porta à un messaghju di errore, è à volte, à u cuntrariu, a unità di cuntrollu cerca di adattà è cuntrullà u mutore basatu annantu à dati sbagliati. Questu porta à prestazioni scarse è, in u peghju casu, prublemi di start-up. Stu prublema hè particularmente cumunu cù i motori più vechji induve un sensore albero a gomiti rileva u muvimentu nantu à u latu di uscita di u volante doppia massa. I pruduttori anu eliminatu stu prublema cambiendu u montaghju di u sensore, cusì in i motori più recenti rilevanu a velocità di l'alberu à l'entrata di u volante.