Zalety dwumasowych kół zamachowych
Transkrypt
Zalety dwumasowych kół zamachowych
32 | PRAKTYKA WARSZTATOWA | MECHANIKA 36 | KONSTRUKCJE | NAPĘD 37 Trzy marki wchodzące w skład Schaeffler Group od wielu już lat wytyczają trendy rozwoju samochodowych układów napędowych, tworząc nie tylko nowe konstrukcje podzespołów, lecz także wzorcowe technologie montażowe DKZ kątowa podatność ± 60o max Podmechaniki ręcznik mecha niki pojazdowej (cz.XIX) Podręcznik pojazdowej wytłumienie drgań Autonaprawa | Kwiecień 2014 sprzęgło z tarczą z tłumikiem 1:0,1 Zalety dwumasowych kół zamachowych Podwójne sprzęgło suche (odc. 1/3) Proporcje momentów bezwładności po stronie silnika i skrzyni biegów przy DKZ i tradycyjnym kole zamachowym Skutki użycia zamiennika Przy uwzględnieniu wszystkich wcze śniej wymienionych okoliczności trud no zgodzić się z twierdzeniem, iż za stąpienie DKZ tzw. zestawem cztero elementowym jest dla pojazdu technicz nie nieszkodliwe, a dla jego właściciela nawet finansowo korzystne. Błędność tej tezy potwierdza także praktyka warsz tatowa dowodząca, że taka zamiana może w krótkim czasie doprowadzić do uszkodzenia bardzo kosztownych ele mentów układu przeniesienia napędu. Odczuwalne jest również pogorszenie komfortu jazdy, gdyż zastępcze zestawy z jednomasowym kołem zamachowym zdecydowanie różnią się od DKZ cha rakterystyką tłumienia drgań. Poza tym każdy silnik oraz układ przeniesienia napędu są zestrajane ze sobą nie tylko mechanicznie, lecz także pod względem oprogramowania elektro nicznych sterowników. Konsekwencją zamiany fabrycznego DKZ na zestaw czteroelementowy powinno być zatem przeprogramowanie jednostki sterują cej silnikiem, przede wszystkim w celu przyspieszenia obrotów biegu jałowego. Oprócz wspomnianego już negatywnego wpływu zastępczej konstrukcji na trwa łość skrzyni biegów podobne konsekwen cje dotyczą takich elementów pojazdu, jak przeguby napędowe, łożyska i zamo cowanie całego zespołu napędowego. Personel samochodowych warszta tów naprawczych oferujących wymianę części fabrycznych na „lepsze” ich za mienniki musi się liczyć z reklamacjami klientów skarżących się na niepokojące hałasy i wibracje, zwiększony opór peda łu sprzęgła itp. Będą to pretensje niestety słuszne, gdyż w opinii specjalistów ZF zastosowana zamiana jest dla klienta po prostu niekorzystna. n * Od redakcji Artykuł, do którego odnosi się powyższa polemika, jest stale dostępny w naszym elektronicznym wydaniu marcowym na www.e-autonaprawa.pl, więc można do niego w każdej chwili sięgnąć dla dokonania stosownych porównań. Niezależnie od tego otrzymaliśmy i publikujemy w bieżącym numerze opinię specjalistów reprezentujących markę LuK należącą do grupy Schaeffler. Dotyczy ona tego samego tematu, lecz jej autor wyraźnie zaznaczył, iż nie chce być z tego powodu uważany za stronę jakiegokolwiek publicystycznego sporu. Z naszego zaś, redakcyjnego punktu widzenia najważniejsze jest możliwie wszechstronne i merytorycznie uargumentowane naświetlenie Czytelnikom omawianego problemu. Nie chodzi o to, by mogli oni przyznać tu komuś ostateczną rację, lecz aby zyskali w swej warsztatowej praktyce lepszą możliwość wyboru optymalnego rozwiązania w każdej konkretnej sytuacji. i 7., a sprzęgło – biegi 2., 4., 6. oraz Jest też mniej kłopotliwe przy ewentualna dwie K2 współśrod Nowe konstrukcje samochodowych sil jednoelementowego wsteczny. Obydwa sprzęgła osadzone są nych naprawach, a problem chłodzenia ników spalinowych, zapewniające wyso kowe części umożliwił usytuowanie po dwóch drgań współosiowych wałach wejścioudało się konstruktorom LuK-a rozwiązać tłumika skrętnych. kie obroty na niskich biegach, stanowią między nimi na wych pierwotna przekładni:połączona wewnętrznym pełnym poprzez poprawę oddawania nadmiaru spore wyzwanie dla technologii tłumienia Tak zwana masa Rozwiązanie to, opracowane przez kon- i zewnętrznym drążonym. ciepła bezpośrednio do atmosfery. wału korbowego. Na drgań w układach przeniesienia napędu. jest z kołnierzem struktorów firmy LuK, znajduje od 2008 Wcześniej z podobnymi skrzyniami Stosowane wcześniej niemal po niej osadzony jest wieniec zębaty roz roku zastosowanie w 7-biegowych skrzywspółpracowały niektórych konstrukcjachwyłącznie po- Konstrukcja podwójnego wszechnie tłumiki drgań umiejscowione rusznika, a wbiegów niach OAM typu DCT samochodów Audi, sprzęgła suchego sprzęgła mokre, referencyjny do wielotarczowe pomiaru na tarczy sprzęgła osiągnęły już swój także wieniecdwójne Seat, Škoda i Volkswagen z silnikami czyli zanurzone w oleju przekładni, co Zespół ten składa się z trzech głównych silnika i położenia pełny rozwojowy potencjał. W silnikach prędkości obrotowej o momencie obrotowym do 250 Nm. elementów: dwumasowego koła zamachosprzyjało cylindrze. dobremu ich chłodzeniu i poMiędzy nowej generacji, odznaczających się wy tłoka w pierwszym Dwumasowe zamachowe różnych Przekładnia DCT łączy zalety automawegokoło (DKZ), podwójnegowsprzęgła i mezwalało uzyskiwać korzystny stosunek osadzone są sokim poziomem drgań skrętnych, taki masami koła zamachowego wersjach konstrukcyjnych tycznych i mechanicznych skrzyń biegów, chanizmu włączającego. Jego sterowaniem wartości przenoszonych momentów obroo działaniu tłumiącorodzaj tłumienia jest niewystarczający. sprężyny łukowe czyli komfort automatycznej pracy z moż- towych do przestrzeni zajmowanej przez zajmuje się moduł mechatroniki, zawierawraz ze ślizgami, które Maksymalny wzajemny skręt pomiędzy rozpraszającym liwościami jazdy sportowej i niskim zużyjący elektroniczny sterownik, rozdzielacz zespół sprzęgła w ogólnej strukturze poelementem nośnym okładzin ciernych służą do płynnego przesuwania się zwo ciem paliwa. Do zmiany przełożeń służą jazdu. Dlatego ten wariant konstrukcyjny oleju pod ciśnieniem, pompę oleju oraz a piastą tarczy wynosi zaledwie 8 stopni. jów sprężyn i chronią w ten sposób koło w tej konstrukcji dwa równoległe układy stosowany jest nadal w samochodach siłowniki sprzęgieł i skrzyni biegów. Ponadto obecne silniki posiadają duży przed tarciem. Aby zminimalizować tar par kół zębatych tworzących poszczególDwumasowe koło zamachowe LuK o dużych mocach. Jego wadą, ślizgi, sprężyny zanurzone moment obrotowy (iloczyn siły nacisku cie zwojów o z silnikami ne biegi. Każdy układ obsługiwany jest istotną zwłaszcza przy mniejszych przenostosowane w skrzyni biegów DCT ma gazów na tłok i odległości osi czopa kor są w smarze. oddzielnym sprzęgłem, z których podczas konstrukcję odmienną od standardowej. szonych momentach, są straty energii poW takim dwuelementowym kole za by od osi obrotu wału korbowego), któ jazdy zawsze jedno przenosi moment Podobna jest masa pierwotna, połączowodowane poślizgiem współpracujących rezonansowa ry musi przenieść tarcza sprzęgła. Roz machowym częstotliwość obrotowy, podczas gdy drugie jest rozna sztywno z wałem korbowym silnika powierzchni oraz większa pracozostała ciernych przeniesiona budowane tłumiki drgań skrętnych tarczy drgań skrętnych łączone, by umożliwić preselekcyjny wy- chłonność napraw. i wyposażona w wewnętrzne sprężyny sprzęgła powodują jej mechaniczne osła poniżej prędkości obrotowej biegu ja bór kolejnego biegu. Przy zmianie biegów łukowe, umożliwiające wzajemne kątoWad tych nie ma podwójne sprzęgło subienie, a to nie pozwala na przeniesienie łowego. W tym zakresie silnik pracuje Widok tylnej powierzchni masy pierwotnej jedno sprzęgło rozłącza się równocześnie che, ponieważ nie pracuje w olejudwumasowego obydwu mas. Masę i dzię- we przemieszczenia koła zamachowego krótkotrwale tylko podczas rozruchu. dużego momentu obrotowego. z włączeniem drugiego, więc przenoszenie wtórną stanowi natomiast całe podwójne ki temu uzyskuje lepszy współczynnik Takie były powody, dla których firma Rozwiązanie to podwyższyło komfort momentu przebiega bez odczuwalnych sprzęgło, łączące się z masą pierwotną sprawności, czyli mniejsze zużycie paliwa. LuK rozpoczęła w latach 70. ubiegłego użytkowania pojazdu i ograniczyło przed przerw mimo zmieniających się przełożeń. za pośrednictwem wieńca zabierakowewieku pracę nad innym rodzajem tłumie wczesne uszkodzenia elementów przeno W 7-biegowej skrzyni stosowanej w pogo i współpracującego z nim pierścienia nia drgań, czyli tak zwanym dwumaso szących napęd od silnika do kół. jazdach Grupy VW sprzęgło oznaczone na z uzębieniem wewnętrznym. Dwa zaczepy wym kołem zamachowym (DKZ). Ge schemacie K1 obsługuje biegi: 1., 3., 5. umieszczone na obwodzie tegoż pierścieneralnie ten sposób tłumienia polega na Zasady montażowe nia opierają się o swobodne końce sprężyn koło napędowego zama przyłączeniu do wału korbowego dwóch Wymieniając dwumasowe Schemat układu łukowych, tworząc elastyczne sprzężenie siedmiobiegową pamiętać oprzekładnią wymianie DCT mas, które mogą się wzajemnie prze chowe, znależy obu mas potrzebne do tłumienia drgań i podwójnym sprzęgłem suchym pozostałych elementów układu sprzęgła. mieszczać kątowo. skrętnych. Niepożądane luzy międzyzębKompletne zestawy zawierające sprzęgło ne w połączeniu kłów zabieraka z uzębieBudowa (tarcza docisk, łożysko lub centralny wy Zestaw naprawczy LuK RepSet® DMF o jakoś niem wewnętrznym pierścienia ci wyposażenia oryginalnego (OE) kasowane Firma LuK wykorzystała jedno z zadań sprzęglik) wraz z K2 dwumasowym kołem sprzęgło są przez dodatkowy pierścień napinający. koła zamachowego, które polega na po zamachowymsprzęgło i śrubami potrzebnymi do K1 W podwójnym sprzęgle suchym główzakup wszystkich lepszeniu równomierności biegu silnika jego montażu są dostępne jako zestawy montażu. Jednoczesny nym elementem konstrukcyjnym jest płydzięki zgromadzeniu energii kinetycznej LuK RepSet® DMF. Są one przeznaczone niezbędnych do montażu elementów po ta centralna, sprzężona kinematycznie w czasie suwu pracy i oddaniu jej dla do konkretnych modeli pojazdów i stano zwala uniknąć ewentualnych pomyłek (za pośrednictwem tarczy zabierakowej, czas poświęca pokonania oporów sprężania w kolej wią doskonałe rozwiązanie, pozwalające w doborze i zaoszczędzić pierścienia z uzębieniem [1] wał pierwszego korbowy ny na kompletowanie komponentów. n wewnętrznym nym cylindrze. Podział tradycyjnego koła na zakup części o jakości Autonaprawa | Październik 2011 [2] podwójne sprzęgło [3] wał wejściowy przekładni 1 [4] wał wejściowy przekładni 2 [5] wał zdawczy 1 [6] wał zdawczy 2 [7] wał zdawczy 3 (bieg wsteczny) Fot. Schaeffler Porównanie skuteczności tłumienia drgań skrętnych przez tłumik sprężynowy w DKZ i w standardowej tarczy sprzęgłowej ale nie spełniło najnowszych wymogów wynikających ze wspomnianego już technicznego rozwoju silników i skrzyń biegów. O ile np. Mercedes 190 (W201) z 1992 roku z silnikiem D 2.0 przy 2700-3500 obr./min miał 75 koni mocy oraz moment obrotowy 126 Nm, o tyle współczesne samochody o tej samej pojem ności silnika, np. BMW F30 320D, osią gają moc 184 koni oraz moment 380 Nm już pomiędzy 1750 a 2750 obr./min. Ewolucji tej towarzyszy nieuchronnie rosnąca uciążliwość drgań skrętnych ge nerowanych przez nowsze silniki. Przeniesienie tłumika drgań skrętnych z tarczy sprzęgłowej do koła zamacho wego oraz podzielenie tego ostatniego na dwie części (masy) pozwala tworzyć układy z mniejszym współczynnikiem sztywności sprężyn, czyli z bardziej ela stycznym przenoszeniem momentu obro towego oraz z kątami wzajemnego skrętu części układu napędowego dochodzący mi do 60 stopni. Ponadto zastosowanie specjalnych smarów umożliwia redukcję tarcia wewnętrznego oraz dodatkowe tłu mienie hydrokinetyczne. Przekłada się to na możliwość jazdy z mniejszymi pręd kościami obrotowymi na poszczególnych biegach, czyli na ograniczenie emisji spa lin i zużycia paliwa nawet o 5%. Nowe manualne skrzynie biegów rów nież dostosowywane są konstrukcyjnie do współpracy z DKZ, umożliwiającej smarowanie przekładni olejami synte tycznymi o niższej lepkości i wprowadza nie nowoczesnych synchronizatorów wy korzystujących węglowe elementy cierne. sprzęgło z DKZ 1:1 drgania na wejściu skrzyni biegów Fot. Schaeffler drgania na wyjściu nowoczesnych silników Fot. ZF Services Tłumik w tarczy kątowa podatność ± 20o max NAPĘD | KONSTRUKCJE | Autonaprawa | Kwiecień 2014