Устройство двухмассового маховика: конструкция, принцип работы и ресурс

Содержание

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.

Станислав Шустицкий

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.

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.

Редакция рекомендует:




Хочу получать самые интересные статьи

принцип работы, устройство (видео). Почему не стоит менять на одномассовый в случае неисправности

В целях увеличения динамических характеристик в автоспорте используются облегченные маховики. Главная задача такого рода тюнинга – уменьшение вращающихся масс. Для гражданского использования намного важнее комфорт и ресурс деталей трансмиссии, поэтому все чаще производители устанавливают на авто двухмассовый маховик (Dual Mass Flywheel). Рассмотрим его устройство, принцип работы и преимущества над одномассовым типом. Нелишним будет упоминание о возможных неисправностях и технологиях ремонта.

Устройство Dual Mass Flywheel

Двухмассовый маховик состоит из двух дисков, которые соединены между собой пружинно-демпферным механизмом.

Ведущий диск (также его называют первичным диском, главным корпусом маховика) представляет собой первичную вращающуюся массу. Он жестко крепится к коленчатому валу. На наружную часть первичного диска монтируется зубчатый венец маховика, за который стартер вращает коленчатый вал в момент запуска двигателя. Со стороны трансмиссии в главном корпусе вмонтированы дуговые пружины.

Устройство ведущего диска предполагает наличие ступицы, на которую устанавливается ведомый диск (также его называют вспомогательным корпусом маховика, вторичным диском). Фланец с ведомым диском жестко фиксируются между собой. Между ними установлена крышка ведущей массы. За счет радиального подшипника (именно такового устройство показано на рисунке, но существуют и конструкции с шариковыми подшипниками) ведущий и ведомый диски подвижны относительно друг друга. Их взаимное смещение определяется усилием надавливания упоров фланца на дуговые пружины.

На поверхности ведомой части имеется плоскость для контакта с фрикционным диском сцепления. Посредством прижатия диска к ведомой части двухмассового маховика происходит передача крутящего момента от коленчатого вала к коробке передач.

Принцип работы

Вспомним назначение одномассового маховика, который представляет собой цельнометаллическую деталь.

  • Выравнивание скорости вращения коленчатого вала.
  • Передача крутящего момента.
  • Возможность вращения коленвала стартером.

Такие же функции выполняет и двухмассовый маховик. Главная особенность его работы – более эффективное гашение крутильных колебаний. При использовании одномассового маховика и ведомого диска сцепления с вмонтированными в него демпферными пружинами крутильные колебания неминуемо передаются на узлы трансмиссии. Соударение контактных поверхностей приводит к повышенному шуму и ускоренному износу синхронизаторов, шестерен.

Второй рисунок демонстрирует значительное снижение резонансных колебаний, передающихся на детали КПП, раздаточную коробку передач. Эффективная работа двухмассового маховика позволяет избавиться от демпферных пружин в ведомом диске сцепления. В остальном устройство сцепления автомобиля, работа выжимного подшипника ничем не отличаются от силовых агрегатов с одномассовыми маховиками.

Почему возникают крутильные колебания?

Равномерность скорости вращения коленчатого вала зависит от количества тактов рабочего хода в минуту. Именно во время рабочего хода, когда происходит высвобождение энергии от сгорания ТПВС, поршень движется с наибольшим ускорением, раскручивая тем самым коленвал. Все последующие 3 такта (выпуск, впуск, сжатие) коленчатый вал будет замедляться.

В 4-х цилиндровом двигателе поджог ТПВС происходит каждые 180º вращения коленвала (1 такт рабочего хода на каждые 180º). При 3000 об./мин в ДВС смесь воспламеняется 6000 раз в минуту. В таком режиме крутильные колебания минимальные, так как длительность периода замедления КВ слишком мала. При снижении скорости вращения коленчатого вала крутильные колебания возрастают. Если при 3000 об./мин смесь поджигается 100 раз в секунду, то уже при 1200 об./мин этот показатель снизится до 40.

Варианты конструкции

Выше рассмотрено устройство простейшего двухмассового маховика с двумя дуговыми пружинами. Усовершенствованная конструкция предполагает наличие двух видов пружин.

Мягкие пружины предназначены для эффективного гашения крутильных колебаний на низких оборотах. При повышении скорости вращения первичной массы центробежные силы сжимают дуговые пружины, из-за чего теряется их эффективность. Чтобы обеспечить достаточный пружинящий эффект в зоне средних и высоких оборотов, фланец оснащается нажимными пружинами. Благодаря меньшей массе и близкому расположению к центру оси вращения, они в меньшей степени подвержены воздействию центробежных сил.

Эволюция технической мысли

Впервые распространение двухмассовые маховики получили на авто с дизельными двигателями. Необходимость в их использовании совпадает с началом стадии так называемого даунсайсинга. В равной мере тенденция к снижению объема двигателя и повышению его мощности за счет дополнительного наддува воздуха затронула и бензиновые ДВС.

Повышение давления распыления топлива, деление впрыска на фазы и эффективное использование системы турбонаддува привели к значительному увеличению мощности дизельных моторов. Характерно, что большой крутящий момент доступен уже с самых низов, поэтому проблема крутильных колебаний на холостом ходу и низких оборотах значительно усугубилась.

Желая заменить двухмассовый маховик на одномассовый, автовладельцы забывают о том, что его устройство не только повышает комфорт, но и бережет коленчатый вал.

Центробежный маятник

Описанные выше особенности малообъемных ДВС побудили конструкторов к разработке устройства двухмассового маховика с центробежным маятником. Принцип работы маятника основан на создании противоколебаний, сглаживающих неравномерность вращения коленчатого вала на низких оборотах.

Как и в случае простейшего двухмассового маховика, первичная вращающаяся масса связана с КВ, а вторичная – единое целое с трансмиссией. Вот только в DMF с центробежным маятником со стороны вторичной вращающейся массы установлены грузы, которые при снижении оборотов двигателя совершают колебательные движения. Поскольку на низких оборотах действие центробежной силы снижается, грузы маятника могут раскачиваться сильнее. По мере увеличения скорости вращения КВ и ведущего диска, действие центробежной силы увеличивается, а амплитуда колебаний грузов уменьшается.

Маятник, работая в паре с дугообразными пружинами, практически полностью исключает вибрацию двигателя на холостом ходу и в зоне низких оборотов.

На автомобилях Volkswagen в зависимости от модели двигателя и коробки передач встречаются 2 вида устройства DMF с центробежным маятником:

  • производства Luk. Имеет 4 плавающих грузов, установленных непосредственно на фланце;
  • DMF производства ZF. Шесть плавающих грузов, расположенных между фланцем и вторичной вращающейся шестерней.

Главные преимущества и недостатки

  • Снижение уровня вибраций, передающихся на кузов и в салон.
  • Избавление от воя и дребезжащих звуков элементов КПП, раздаточной коробки передач.
  • Увеличение ресурса трансмиссии. Особое значение DMF имеет в работе роботизированных КПП, к которым относится DSG, гидротрансформаторных АКПП и вариаторов.
  • Повышение комфорта при старте и переключении передач, снижение вибраций, передающихся на педаль сцепления.
  • Уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Недостаток DMF исходит из главного преимущества одномассового маховика – надежности. Автолюбители свыклись с той мысль, что этот узел требует ремонта или замены лишь в исключительных случаях издевательства над авто. Тогда как DMF имеет ресурс, ограничивающийся 100-150 тыс. км. Стоит признать, что некоторые модели не лишены конструктивных недочетов и редко доживают даже до 100 тыс. км. Замена узла стоит немалых денег, поэтому в случае неисправности владельцы чаще всего прибегают к ремонту двухмассового маховика.

Неисправности

Выделяют две наиболее характерные неисправности:

  • увеличение люфтов между подвижными элементами, из-за чего происходит характерное громыхание на низких оборотах, при остановке и запуске двигателя;
  • износ подшипника ступицы ведущего диска.

Тема неисправностей довольно обширная, поэтому мы обязательно посвятим статью признакам поломки и способам проверки DMF.

Двухмассовый маховик Sachs,ZF-конструкция,сравнение одномассовым маховиком


Многие вещи кажутся нам само собой разумеющимися и не требующими каких-либо пояснений в силу привычки к ним, и никак иначе. В самом деле, разве должно кого-нибудь удивлять то обстоятельство, что современный автомобиль, конструктивно и технологически великолепно исполненный, в равной степени надежен, долговечен, комфортен и динамичен. Ведь его стоимость подразумевает это, иначе и быть не должно. Не должно? Да так ли это на самом деле? Можно ли удешевить и упростить автомобиль, используя при ремонте более дешевые комплектующие - и ничего не потерять? Попробуем разобраться с этими вопросами, детально рассмотрев принципы работы двухмассового маховика и сопоставив его возможности с одномассовым аналогом.


Вибростенд «мотор-трансмиссия» в испытательном центре ZF в Германии

С точки зрения теории
Так уж принято, что работа двигателя автомобиля оценивается преимущественно по показателям тахометра. Две, три, пять тысяч оборотов в минуту или холостой ход близко к тысяче - исправный тахометр не врет, четко показывая угловую скорость вала мотора, информируя о скоростном режиме работы мотора. Происходящее же на самом деле отличается от того, что показывает даже исправно работающий прибор. На самом деле даже на установившихся режимах работы мотора на протяжении каждого оборота угловая скорость вращения его вала просто не может оставаться постоянной в силу особенностей конструкции поршневых ДВС.

Основной причиной того, что угловая скорость вращения вала двигателя непостоянна и периодически меняется, является неравномерность крутящего момента, вырабатываемого мотором. Эта неравномерность обусловлена периодичностью рабочего процесса в цилиндрах и кинематическими свойствами кривошипно-шатунного механизма как основы подавляющего большинства современных двигателей. Неравномерность крутящего момента, развиваемого двигателем, накладывается на постоянный средний момент сопротивления вращению вала, создаваемый постоянной нагрузкой. В результате для поршневого ДВС свойственно обязательная неравномерность хода вращения вала, но эту неравномерность тахометр не показывает, демонстрируя усредненные по этому показателю параметры. И, тем не менее, неравномерность хода вращения вала двигателя всегда есть, и это очень важный с любой точки зрения, показатель.

Коленчатый вал двигателя воспринимает все нагрузки в условиях, когда обладает таким качеством, как упругость. Работа двигателя в любых условиях сопровождается нагрузками напряжений на коленвал от крутильных и изгибательных колебаний. И хотя сам коленвал проектируется так, чтобы номинальные напряжения при изгибе оставались на уровне порядка 20%, а при кручении - порядка 15%, нагрузки эти весьма и весьма значительны. Казалось бы, 15-20% от того, что может выдержать коленвал - это немного, зачем такой запас прочности, ведь это «лишние» масса и габариты. Но дело в том, что из-за неравномерности действующего при постоянной нагрузке крутящего момента в упругом коленчатом валу возникают собственные крутильные колебания. И при определенных условиях эти крутильные колебания могут не только нарушить условия для оптимальной работы двигателя, но даже больше - нанести вред вплоть до разрушения мотора со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Резонанс и его влияние
Определенные условия - это, прежде всего, условия для возможности возникновения резонансных явлений. Резонанс характеризуется тем, что при его появлении резко возрастает амплитуда вынужденных колебаний, обусловленных совпадением частоты внешнего воздействия и частоты собственных колебаний коленвала. Опасность резонанса общеизвестна. Распространенный пример - случай с обрушением моста, выдерживавшего многотонные груженые грузовики, но неожиданно развалившегося из-за того, что по нему прошла в ногу марширующая рота солдат. Колебания моста совпали с колебаниями, вызванными воздействием марширующих - и прочный мост развалился, хотя мог бы выдержать и многократно больший роты солдат вес. Нетрудно себе представить, что грозит двигателю автомобиля, если аналогичный по принципу действия процесс возникнет и в нем. Если воздействие от рабочего процесса, вкупе с силами, возникающими вследствие кинематики кривошипно-шатунного механизма, совпадет с колебаниями, обусловленными упругостью вала, то возникший в результате резонанс сломает вал, словно спичку. Резонансные колебания крайне опасны, так как вызывают поломку даже чрезмерно прочного коленчатого вала и приводят к разрушению связанных с ним деталей и приводов.


Место установки демпфера крутильных колебаний - носок коленвала.
Он совмещает также и функцию шкива ременного привода.

Серьезная опасность резонанса хорошо известна конструкторам, которые еще на стадии проектирования рассчитывают двигатель, исходя из недопустимости этого явления. Используемый для этого набор конструктивных приемов хорошо известен. Это, прежде всего, повышение жесткости коленчатого вала, снижение массы деталей поршневой группы, кривошипа и противовеса. Но как бы ни старался конструктор кардинальным образом снизить массу всей системы, он, все-таки, существенно ограничен одним серьезным обстоятельством. А именно - необходимостью применения маховика для обеспечения удовлетворительной работы двигателя в широком диапазоне оборотов.

Противоречивые требования - как обычно
Известно, что маховик служит для снижения числа оборотов хода и числа оборотов троганья с места. Чем больше его момент инерции, тем, соответственно, ниже холостой ход и обороты троганья с места. Поэтому, полностью отказаться от использования маховика в двигателе, без ущерба для этих показателей, нельзя. Но чем маховик больше и тяжелее, тем больше крутильные колебания и выше опасность резонанса. Чем двигатель лучше с точки зрения широкого скоростного диапазона работы и низких вибраций, тем он хуже с точки зрения надежности, если не удается решить задачу по недопущению резонанса. Одно исключает второе - достаточно противоречивая ситуация. Впрочем, для двигателя внутреннего сгорания это привычное дело, сам путь его совершенствования это, по сути, процесс разрешения противоречий и взаимоисключающих условий.

Кроме конструктивных приемов (в виде облегчения деталей поршневой группы и коленвала) с целью устранения возможного резонанса в двигателях конструкторы начали применять особые устройства - демпферы крутильных колебаний. Устройства различаются в значительной мере из-за того, что используются на самых разных двигателях: от объемных моторов рабочих машин и судовых двигателей - до малолитражных моторов. Но в любом случае их принцип работы остается неизменным - демпферы позволяют преобразовывать крутильные колебания в тепловую энергию, снижая тем самым риск возникновения резонанса. Обеспечивается эта возможность за счет того, что одна часть демпфера соединяется с валом жестко, в то время как вторая его часть соединяется с первой через упругий элемент. При неравномерном угловом движении вала части демпфера движутся с разной угловой скоростью, в результате чего совершается работа над упругим элементом, которая, в итоге, преобразуется в теплоту, рассеивающуюся в окружающем пространстве. Преимущественно демпферы устанавливаются на носок вала двигателя, где крутильные колебания достигают самых больших значений. При этом они нередко совмещают еще и функцию привода вспомогательного оборудования.


Разрушеный демпфер крутильных колебаний

Долгое время перспективе стандартного применения демпферов ничего не угрожало. Как обязательный элемент они устанавливались на самых разных моторах по практически неизменной схеме. Однако в последние годы позиции стандартных демпферов оказались под угрозой. И вот почему. Прежде всего - компоновка двигателя. Поперечное расположение мотора в подкапотном пространстве автомобиля требует максимальной компактности, габариты двигателя должны входить в самые жесткие рамки, и здесь каждый лишний сантиметр на счету. Но основная причина необходимости поиска альтернативы привычным демпферам - еще более серьезна. Дело в том, что в последние годы транспортное двигателестроение значительно продвинулось в деле обеспечения высокого крутящего момента двигателя при его работе в нижнем диапазоне оборотов. Мощности в этом режиме растут, а значит, возрастают и нагрузки. Неравномерность более высокого крутящего момента при росте постоянной средней нагрузке - эти условия способствуют усилению крутильных колебаний вала. Соответственно, возрастает и риск резонанса. А усиливать традиционный демпфер, установленный на носке вала, нельзя из-за общих ограничений по габаритам. Более того, возросшие нагрузки также требуют усиления сцепления. А ведь это еще не все - крутящий момент двигателя передается на трансмиссию, на валы КПП, где тоже существует проблема резонанса. И если передаваемый момент не так высок, то еще как-то можно удовлетвориться просто гасителем крутильных колебаний, передаваемых на трансмиссию, традиционно исполняемым в виде пружин в дисках сцепления, устанавливаемых в окна ступиц. Но если нагрузки растут, то этого уже явно не хватает.

ZF и Luk -проблема решаема
Медленно, но неотвратимо и уверенно все более нарастающий комплекс проблем привел конструкторов к необходимости искать замену традиционным и, в общем-то, еще себя не полностью изжившим демпферам крутильных колебаний. Но требования к устройствам, исключающим возможность появления резонансных явлений, неуклонно растут, а посему - альтернатива уже необходима. И она нашлась. Специалисты компании ZF, а вместе с ними и их коллеги из LuK предложили оригинальное решение, обеспечивающее разрешение проблемных вопросов сразу по всем направлениям. Вместо традиционного и теряющего свою эффективность демпфера (да еще и забирающего столь необходимое место из-за установки на фланец вала) было предложено передать функции демпфирующего устройства непосредственно маховику, который, в связи с этим, лишился своего привычного вида и был заменен на новую, двухмассовую конструкцию.

Принципиально устройство двухмассового маховика выглядит достаточно просто. Этот механизм состоит из двух массивных деталей - первичной и вторичной. Первая стандартным образом соединяется с коленчатым валом двигателя. Именно на ней расположен зубчатый венец, взаимодействующий со стартером при запуске двигателя. Через зубчатое кольцо с упорами, укомплектованное набором шестерен и пружин эта деталь двухмассового маховика соединяется со вторичной частью, которая исполняет роль ведущего диска сцепления. Составляющие двухмассового маховика соединены друг с другом посредством подшипников- здесь два производителя идут своей дорогой и используют как підшипники шариковые, так и скольжения, упорного и радиального. При этом соблюдается обязательное для возможности демпфирования условие - одна часть конструкции может на определенный угол смещаться относительно другой. Пружины, демпфирующие колебания частей двухмассового маховика, разделяются пластиковыми сепараторами, а их общее количество в устройстве может быть различным, в зависимости от назначения маховика, и достигать вплоть до тридцати единиц. Более того, внутри каждой такой пружины может быть расположены еще одна или две, для повышения эффективности работы устройства. А в дополнение - все эти комплектующие располагаются в густой масляной среде, часто с увеличивающейся при нагреве вязкостью, вся внутренняя полость маховика плотно заполнена консистентной смазкой, что еще более смягчает работу узла в целом.

Благодаря такой конструкции двухмассовый маховик Sachs производства ZF может работать в разных эксплуатационных режимах и успешно устранять разной интенсивности колебания. Блоки пружин разделены сепараторами на центральный и крайний. Крайний блок пружин более жесткий. При работе двигателя в стандартных условиях массы двухмассового маховика смещаются на некоторый угол относительно друг друга, сжимая при этом центральный блок пружин. Но при более высоких нагрузках в работу вступает более жесткий крайний бок пружин, компенсируя возросший угол поворота масс маховика относительно друг друга. Такой режим работы соответствует работе мотора в режимах резкого старта или торможения двигателем.

Особенности конструкции двухмассового маховика позволяют ему имитировать работу своего более массивного одномассового аналога в «идеальном» режиме при условии, что резонансные явления в ДВС не возникают. Более того, разделение маховика на две массы позволило решить задачу исключения резонансных колебаний еще и в трансмиссии. Благодаря этому надежность и долговечность КПП возрастает, и это в условиях, когда передаваемая ими мощность увеличивается. А помимо всего этого растет еще и комфорт при управлении автомобилем, оснащенным двигателем с двухмассовым маховиком, - нежелательные вибрации и непредусмотренный шум от работы агрегатов практически не возникают.

ДММ и КПП
Вообще, роль двухмассового маховика в работе связки «современный двигатель - КПП» переоценить практически невозможно. В связи с ростом мощности двигателей новых поколений при их работе в нижнем диапазоне оборотов требования к возможностям трансмиссии усиливаются существенно. Для того, чтобы трансмиссия могла передавать теперь уже возросший крутящий момент, в первую очередь должно быть усилено сцепление. При том, что габариты этого узла увеличены быть не могут по соображениям требований к компоновке двигателя в кузове автомобиля. Очевидно, что задача по усилению сцепления может быть решена прежде всего за свет увеличения мощности диафрагменной пружины «корзины» сцепления и применением новых материалов фрикционных накладок самого диска. Более мощная пружина повышает сцепные свойства дисков сцепления, а значит передаваемый посредством трансмиссии момент, вырабатываемый двигателем, может быть более высоким.


Сложное устройство ради эффективности.

Простое решение, но оно кроме позитивного результата приводит еще и к появлению проблем, ранее бывших неактуальными. Прежде всего, это жесткость включения сцепления. Мощная пружина более резко нагружает агрегаты, двигатель и КПП, а значит опасность резонансных колебаний, ранее угрожавшая прежде всего моторам, теперь в полной мере распространяется и на валы КПП. В дополнение снижается комфорт управления сцеплением- если речь идет о «спортивном» автомобиле, то, в принципе, с этим жить можно, а если это «семейный» универсал? Таким образом, необходимость демпфирования становится актуальной уже и для трансмиссии. Обычный одномассовый маховик не в состоянии решить эту проблему. В традиционной схеме конструкции сцепления для снижения нагрузки на трансмиссию используется гаситель крутильных колебаний в виде встроенных в ступице диска сцепления пружин. Но мощности этих пружин явно недостаточно для того, чтобы компенсировать неравномерность крутящего момента современного двигателя- уж слишком невелико плечо приложения силы упругости между осью пружины в демпфере и осью сцепления. Эффективно сделать это может лишь… свой собственный, отдельный маховик трансмиссии. Идти на этот шаг - излишне усложнять систему. Но стоит только лишь использовать двухмассовый маховик вместо традиционного одномассового, как задача получает решение. Причем эффективное настолько, что даже пружины гасителя колебаний в ступице диска сцепления становятся не нужными. Таким образом, двухмассовый маховик обеспечивает решение задач по недопущению резонанса как непосредственно в двигателе, так и в КПП при значительно выросших потребностях в сглаживании неравномерности вращения валов, обусловленных возросшей мощностью современных моторов при их работе в нижнем диапазоне оборотов. Одномассовый маховик этих возможностей дать не может в силу принципиального различия конструкций при сравнении с двухмассовым аналогом. А значит, замена одного узла на другой не может быть осуществлена без негативных последствий для надежности, долговечности и комфорта автомобиля в целом.

Конструкции двухмассовых маховиков Sachs


Неравноценная замена
Двухмассовые маховики целиком и полностью решают возложенные на них задачи и обеспечивают возможность дальнейшего роста уровня техники в автомобилестроении. Да, ресурс этого узла не равен ресурсу его одномассового аналога, производитель заявляет о 200 тыс. км пробега автомобиля в условиях использования без спортивных режимов эксплуатации. Однако нужно помнить, что двухмассовый маховик успешно решает еще и задачи, ранее решаемые демпферами крутильных колебаний, ресурс которых был также ограничен, а замена требовала выполнения достаточно большого объема работ. Кроме того, альтернативы попросту нет, если вспомнить о возросших нагрузках. В этих условиях иное приводит к ухудшениям, обусловленных заменой двухмассового маховика на его одномассовый аналог. Если по каким-либо причинам такое решение принимается, то нужно помнить, что этот шаг приведет к росту нагрузок на КПП, увеличению опасности возникновения резонанса, а значит к снижению надежности и долговечности автомобиля в целом. И это не говоря уже о потерях, связанных со снижением комфорта. В любом случае, полностью деклассировать автомобиль только потому, что в свое время была упущена необходимость помнить о предстоящей необходимости его поддержания на должном уровне, это далеко не лучший вариант для развития событий. Лучший и более верный заключается в том, чтобы доверять производителю высокотехнологичной техники, который успешно решает столь сложные, порой, казалось бы, несовместимые задачи совмещения в одной конструкции автомобиля: надежности, мощности, комфорта и долговечности.

Андрей Ильчук
Источник: журнал autoExpert №8`2013. При перепечатке ссылка на источник обязательна.

www.zf.com/ua

Принцип работы двухмассового маховика


=Стремительное развитие автомобильной техники за последние несколько десятков лет выявило много недостатков в конструкции простейших элементов. Сегодня мы разберемся с таким заурядным узлом, как маховик. Да, именно узлом, поскольку речь пойдет не об обычном маховике, а о двухмассовом, довольно сложном и технологичном устройстве.

Содержание:

  1. Как бороться с вибрацией двигателя
  2. Что такое двухмассовый маховик
  3. Как работает двухмассовый маховик
  4. Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Как бороться с вибрацией двигателя

Мощности и скорости автомобилей растут пропорционально потребностям публики в комфорте. А наращивание мощностей двигателя связано с массой проблем, которые не всегда мирно уживаются с комфортом и другими требованиями к современной технике. Это и повышенный расход топлива, это может быть неравномерность работы двигателя, повышенная шумность и вибрации. Если для спортивного автомобиля все эти условности можно списать со счетов, то комфортабельная машина бизнес-класса должна полностью соответствовать требованиям к комфорту.

Вибрации всегда доставали конструкторов и от вибраций не уйти никуда. Успокоить вибрирующую деталь или вал можно только путем создания антинагрузки, противовеса. А это, естественно, увеличивает массу механизма. Для примера можно взглянуть на балансировку колес на шиномонтаже. Если не повесить на колесо в определенном месте груз определенного веса, вибрации избежать не удастся. Но мы нарастим подрессоренную массу, что вредно для состояния ходовой части. Почти та же история наблюдается с коленчатым валом автомобиля. Чтобы избежать излишних вибраций применяется специальный балансир, или маховик.

Что такое двухмассовый маховик

В середине 80-х годов применение пружин для гашения крутильных колебаний в корзине сцепления себя полностью исчерпало. Пружина уже не могла гарантировать полного отсутствия колебаний вследствие того, что масса поршней, шатунов, всех вращающихся и движущихся деталей двигателя в суммарном объеме превышала возможности демпфирования пружин. Рост крутящего момента на выходном фланце коленвала также требовал более эффективного противодействия вибрации.

Вибрации сами по себе не слишком приятны, но кроме того, они разрушают подшипники, валы и шестерни КПП, расшатывают крепления, уменьшают ресурс узлов и агрегатов. Поэтому и спроектировали двухмассовый маховик, который при помощи торсионно-пружинной рычажной системы смог поглотить колебания практически целиком. В целом, применение двухмассовых маховиков дало трансмиссии и машине в целом ряд преимуществ:

  • более комфортное переключение передач;
  • снижение момента инерции при переключении;
  • увеличение ресурса КПП и сцепления;
  • существенная экономия пространства в картере сцепления, что немаловажно для современного автомобиля, где каждый миллиметр на вес золота.

Как работает двухмассовый маховик

Узел расположен между мотором и сцеплением, а принцип действия двухмассового маховика основан не на наращивании массы противовеса, а на демпфировании посредством пружинно-торсионного механизма. Двухмассовые маховики могут быть в нескольких исполнениях, но как правило, они состоят из двух корпусов. На первом, основном корпусе, расположен стартерный зубчатый венчик, при помощи которого стартер запускает двигатель. 2-й корпус состоит из стандартных деталей сцепления. Основная хитрость и принцип работы заключается в способности смещаться этих двух элементов друг относительно друга. Они соединены посредством радиальных и упорных подшипников, которые обеспечивают свободное вращение корпусов.

Демпферно-пружинный пакет, который расположен между двумя корпусами, работает, как гаситель колебаний, а чтобы их работа была четкой и равномерной, внутреннее пространство двухмассового маховика заполняет консистентная смазка. В конструкции пружинно-демпферного пакета присутствуют полимерные сепараторы, они препятствуют закусыванию и заклиниванию пружин.

Устройство и признаки неисправности двухмассового маховика

Пружинно-демпферный пакет работает по двухступенчатому принципу. Это значит, что вся вибрационная нагрузка поглощается в два этапа и поглощается фактически на 100%. первая, самая мягкая ступень, улавливает и гасит колебания, которые возникают при пуске, на малых оборотах и при выключении мотора. Вторая ступень более жесткая и она рассчитана на работу на высоких оборотах, она противостоит крутильным колебаниям в штатном режиме.

Признаки неисправности узла явные и выражаются в повышенной вибрации двигателя на определенных оборотах. Перед тем, как проверить двухмассовый маховик на наличие неисправностей, необходимо произвести полный демонтаж коробки передач и поместить маховик на специальный стенд, где будут измерены кривые нагрузок, которые и будут характеризовать состояние устройства. На обычных СТО такое оборудование большая редкость, поэтому в основном, восстановление маховика не проводится. Проводят или его замену на обычный маховик с учетом параметров двигателя, или же подбор нового. Перед тем, как разобрать маховик, нужно учитывать некоторые строгие ограничения. Во-первых, ни в коем случае не допускается любая механическая обработка деталей маховика. Во-вторых, весь крепеж, который был снят во время демонтажа, должен быть заменен новым.

Только при таких условиях восстановленный двухмассовый маховик будет служить долго и надежно, а его ресурс оценивают в 350-400 тысяч км при правильной эксплуатации.

Читайте также Коробка  передач DSG — что это такое, Как пользоваться автоматической коробкой передач

Читайте также:


Диагностика состояния двухмассового маховика LUK

18-го июня 2019 в Учебном центре ЕвроАвто состоялась очередная и, можно сказать, традиционная встреча с представителями Schaeffler Group

 Тема известная и привычная: двухмассовые маховики

 

Интервью с Schaeffler: о коробках передач и не только
За одним столом с SСHAEFFLER

Но сегодняшнее занятие – не просто повторение материала. Точнее, вспомнить азы полезно, мы это и сделали, но дальше учились на практике определять состояние маховика, чтобы решение о необходимости замены было аргументировано. Да-да, состояние двухмассового маховика производства LUK можно оценить с помощью специального инструмента


Рабочий или требующий замены – цифры дадут точный ответ. Впрочем, давайте по порядку.

Немного истории

Не погружаясь сильно, просто примем к сведению тот факт, что изначально двухмассовый маховик был создан как средство достижения высокой степени комфорта -  за счёт гашения неизбежных вибраций. И пионером стал BMW.

  Эта модель претендовала на звание конкурента автомобилям концерна Даймлер-Крайслер, вот только новый турбодизель кроме хорошей тяги создавал и заметный эффект вибромассажа, который никто не заказывал. Выход был найден, и спасательным кругом оказался двухмассовый маховик, разработки и производства LUK. Опыт оказался успешным, внедрение стало более широким.

  

А вот уже для Porshe такой маховик оказался просто жизненно необходим.


Конструктивные особенности оппозитного мотора вкупе с  высокими вибрациями заметно снижали ресурс агрегата, и только с помощью гашения колебаний удалось обеспечить надлежащий ресурс.

AUDI уже взяло курс на уход от имиджа «народного автомобиля» (оставив его VW) в сторону премиального сегмента, и двухмассовые маховики пошли в серию не только на дизельных, но и на бензиновых версиях.

Как это работает?

В чём же волшебство двухмассового маховика? Почему нельзя добиться такого же результата с обычным, классическим пакетом сцепления? Надеюсь, главный ответ вы сможете найти в одном слайде:

  

Если очень сильно упрощать, суть принципа гашения вибраций – за счёт смещения двух масс относительно друг друга, где демпфирование (гашение) производится с помощью пружин. И чем больше этот угол, тем мягче и качественней будет поглощение энергии.

  

Почему  возникает вибрация?

  

Это только глядя на мотор под капотом, нам кажется, что валы вращаются ровно. На самом деле происходят непрерывные циклы ускорения (когда в цилиндре воспламенятся смесь) и торможения (когда происходит такт сжатия). Если непонятно, могу предложить вспомнить себя на велосипеде. Вроде едете плавно и ровно, но как при этом крутите педали? Сначала вес тела переносится на одну сторону, давите на правую, допустим, педаль, идёт разгон. Потом, когда эта педаль уже внизу, переносите вес на левую. В момент ёрзания на сидении велосипед не ускоряется, а едет по инерции. И не с рывками только благодаря обгонной муфте в заднем колесе (кстати, которая была придумана основателем Sachs). Двухмассовый маховик в чём-то можно сравнить с этой муфтой.

Устройство двухмассового маховика LUK

 И просто, и сложно. Как следует из названия, маховик состоит из двух масс, имеющих некоторую степень свободы перемещения относительно друг друга. Это просто. Сложность в том, что ещё на стадии конструирования нужно рассчитать и обеспечить правильное поглощение возникающих колебаний на различных режимах, с учётом индивидуальных особенностей каждого мотора.

  

Можно сказать, что именно пружины и являются фактором точной работы маховика, все остальные элементы практически идентичны для всех версий. А что, собственно, там ещё есть- то?

  

  

Именно наличие и конструкция этих подшипников подразумевает наличие некоторых люфтов двух частей маховика относительно друг друга, причём в двух плоскостях.

  

Тут не зря упоминаются маховики Sachs. Они имеют в своей основе другую конструкцию,  оценить состояние которой каким-либо способом не предоставляется возможным.

Как проверить состояние маховика LUK?

Специально для наглядности господа из Schaeffler привезли не только инструмент (который, к слову, имеется на наших станциях), но и учебное пособие.

  

Юрий Александров, гуру сцеплений, показывал, как правильно монтировать специальный инструмент.

  

И  как им пользоваться. Если коротко:

- обеспечить фиксацию маховика относительно блока двигателя;

- вкрутить две направляющие;

- прикрутить к ним планку;

  

- прикрутить к блоку штифт, который обеспечит неподвижность индикатора;

  

- с помощью рычага на окончании планки повернуть вторичную массу в любую сторону  до упора. Выставить стрелку индикатора в «0».

  

Маховик готов к оценке состояния:

- смещая маховик в другую сторону, до упора, определить угол смещения.

  

Но так проверяется только один из двух параметров. Для замера второго потребуется цифровой индикатор.

  

Он упирается в один из болтов, крепящих планку.

  

Также выставляется «0», и, перемещая подвижную часть маховика от упора до упора, определяется имеющийся люфт.

Все данные с цифрами есть как в каталоге, прикладываемом ко всем наборам инструмента, так и на сайте REPEXPERT.


Так просто?

Увы, не совсем. Есть ещё множество тонкостей и нюансов. Впрочем, мой отчёт столь краткий и упрощённый только потому, что у вас есть возможность самостоятельно просмотреть запись этого тренинга в нашей группе ВКонтакте.

Яков Финогенов

Технический специалист ЕвроАвто.

Маховик двигателя ВАЗ

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 1.2k.

Если рассматривать устройство и принцип работы ДВС, то рано или поздно придется столкнуться с таким изделием, как маховик. По своему конструктивному исполнению он не представляет чего-то сложного, но выполняемые им функции чрезвычайно важны, и непонятно, каким образом можно обойтись без него.

Что такое маховик в автомобиле?

По сути дела, маховик двигателя является составной частью нескольких самостоятельных систем. К его функциям можно отнести:

  • уменьшение колебаний при вращении коленвала ДВС. В этом случае маховик выступает как часть двигателя;
  • передачу момента на КПП от силового агрегата. Маховик кроме всего прочего является первичным диском сцепления;
  • передачу момента на коленвал от стартера. Через венец маховика от стартера поступает момент для раскручивания коленвала и запуска двигателя.

Чтобы лучше понять принцип его работы и те возможности, которые реализует конкретное устройство, надо рассмотреть отдельно каждый случай применения.

Для чего нужен маховик

  1. Как элемент ДВС. Основное, если так можно сказать, самое первое его применение. Понять выполняемые в этом случае функции поможет фото
    Здесь: 1 – шейка шатунная, 2 – противовес, 3 – маховик с венцом 4 – коренная шейка, 5 – коленвал.
    Работа четырехтактного ДВС подразумевает, что энергия от сгорания топлива появляется неравномерно из-за того, что в разных цилиндрах этот процесс происходит в разное время. Такое ее поступление обуславливает изменяющийся во времени момент на валу ДВС. Для сглаживания этих пульсаций, а также любых неравномерностей при вращении коленвала, предусмотрено использование маховика, выступающего своеобразным аккумулятором кинетической энергии.
  2. Полученный крутящий момент необходимо передать на колеса, и опять в этом процессе не обойтись без маховика. Такое его назначение основано на том, что он используется в качестве первичного вала сцепления, как показано на фото:
    1 – маховик, 2 – сцепление в сборе.
    В данном случае от маховика сцепление получает крутящий момент, выдаваемый ДВС, а затем передает его дальше на КПП. Не касаясь того, как организовано взаимодействие маховик-сцепление, стоит только отметить, что здесь он выступает в двоякой роли – как оконечный элемент ДВС, на который поступает развиваемый крутящий момент, и как часть сцепления, этот момент получающий.
  3. Использование маховика при запуске ДВС. Такое его применение показано на фото ниже:
    Принцип работы, в этом случае, следующий – при повороте ключа зажигания реле вводит в зацепление венец маховика и шестеренку на валу стартера. Стартер начинает крутиться, создаваемый им момент раскручивает маховик и, соответственно, коленвал двигателя. Он запускается, после чего венец маховика и стартер разъединяются. Теперь должно быть понятно, для чего нужен венец.

Обычный, демпферный маховик и другие его виды

Конструктивно различают такие виды его исполнения:

  • сплошной или обычный;
  • двухмассовый или демпферный;
  • облегченный.

Наиболее распространенным является сплошной маховик. По сути дела – это обычный металлический диск, на котором по торцу выполнен венец.

Для разных моделей автомобиля используется свое исполнение, обычно диаметр диска тридцать-сорок сантиметров. Как пример можно привести диск ВАЗ 2101, его вес равен 6,7 кг, а диаметр сцепления двести мм, тогда как для ВАЗ 2110 – вес 6,3 кг. Не существует единого варианта для любых моделей, на все ВАЗ, например, такие как 2112, 2114, 2110, применяется свое исполнение.

Двухмассовый маховик, принцип работы

Однако зачастую это не самый лучший вариант маховика, используемого на автомобиле. Дело в том, что ДВС работает неравномерно, кроме того режимы движения постоянно меняются (ускорение, замедление), что приводит к дополнительным нагрузкам на коленвал. Пусть будет самая простая ситуация – автомобиль движется равномерно и прямо. Впереди освобождается дорога, предположим, что трактор свернул в сторону, получив свободное пространство, водитель начинает разгоняться.

При этом возникает несколько дополнительных источников нагрузки. Неравномерность процессов воспламенения топлива приводит к тому, что коленвал вращается также неравномерно. Ее частично сглаживает маховик. Но есть еще одна особенность – при ускорении автомобиля коленвал раскручивается с большей частотой, чем работал раньше.

Для вала она превышает частоту вращения маховика, вал уже раскрутился, а маховик, благодаря своей инерционности, – нет, вследствие чего возникают дополнительные нагрузки, так называемые «крутильные колебания». Они передаются в трансмиссию, в результате чего появляется дополнительный стук, вибрация в КПП и прочие подобные подарки. Выходом из такой ситуации может стать использование двухмассового маховика.

Что же это за устройство, позволяющее добиться отличного результата? Двухмассовый маховик показан на фото, по сути дела, он представляет собой два диска, соединённых между собой пружинами.

Конструктивное исполнение конкретного двухмассового устройства может быть отличным от показанного выше. В любом случае – это два диска, соединенных подшипником. Первый диск крепится на коленвал, и на нем располагается венец для подключения стартера, второй связан со сцеплением. Между дисками установлена пружинная демпферная система. Диски имеют возможность вращаться друг относительно друга, при этом пружины гасят рывки и различные колебания, возникающие при работе ДВС.

Такой двухмассовый маховик обеспечивает защиту деталей сцепления от рывков и ударов, позволяет уберечь трансмиссию от перегрузок, снижает износ синхронизаторов.

Однако не все хорошо, во всяком случае, двухмассовый маховик не может похвастаться широким применением, например, как обычный маховик ВАЗ 2108.

А все дело в том, что при движении на малых оборотах, особенно на автомобилях с дизельными двигателями, обладающими при этом повышенным моментом, неравномерность воспламенения топлива максимальна. Следствием движения в таком режиме будет возникновение значительных крутильных колебаний, приводящих к увеличенному уровню нагрузки на демпферные пружины. В результате чего двухмассовый маховик выходит из строя.
Стоит отметить, что кроме двухмассового маховика есть и другие его разновидности, но это тема уже отдельного разговора.

Что используют в автомобилях ВАЗ?

Нет ничего удивительного, что для машин ВАЗ, например таких, как 2112, 2114, 2110, как уже отмечалось, используются разнообразные маховики. В авто этого семейства применяют обычный, а не двухмассовый маховик. Правда, для представителя каждого семейства ВАЗ он свой, отличающийся весом и размерами диска сцепления.

Так, на всю классику ВАЗ ставится маховик от 2101, на Ниву и Шеви Ниву – от 21213. Восьмерки комплектуются изделиями от 2109. Десятки, Калины, Приоры, Гранты используют маховик от ВАЗ 2110. Все виды маховиков, от ВАЗ различных семейств, например таких, как 2112, 2114, 2110, отличаются различным посадочным местом, внешним диаметром и венцом.

Роль и значение маховика в ДВС переоценить трудно, да наверное, просто невозможно. Именно он сглаживает рывки, создает нормальные условия для работы трансмиссии и уменьшает вибрацию от мотора, передаваемую на кузов. С целью повышения его эффективности используются различные конструкции, хотя зачастую и исполнение в виде обычного диска вполне успешно работает в двигателе.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Маховик

Маховик - не слишком сложная по своему устройству деталь двигателя, решающая сложные задачи

Двигатель

Маховик – одна из важнейших деталей двигателя. Он выполняет сразу несколько функций. С помощью маховика осуществляется запуск двигателя. Благодаря этой детали двигатель соединяется с трансмиссией. Маховик является ведущим диском сцепления – через него крутящий момент от двигателя передается к коробке передач. Кроме того, маховик нужен для равномерного вращения коленвала двигателя.

Устройство и принцип работы маховика

Маховик представляет собой диск диаметром от тридцати до сорока сантиметров. Торец диска – зубчатый. Благодаря этому, он может сцепляться при помощи шестерней с валом стартера, что позволяет раскручивать коленвал двигателя при его запуске.

Двухмассовый маховик лишен главного преимущества обычного маховика - простоты конструкции. Поэтому некоторые производители отказываются ставить двухмассовые маховики на свои автомобили

Маховик крепится на конце коленчатого вала двигателя. С другой стороны маховик соединяется при помощи болтов с корзиной сцепления.

Принцип работы маховика можно легко понять, если посмотреть на игрушечный волчок. Как волчок раскручивается от руки, так и маховик начинает крутиться за счет вращения коленчатого вала. То, как долго волчок крутится, по сути, и есть запас энергии. Если в случае с игрушкой энергия растрачивается впустую, пока волчок не остановится, то  маховик эту энергию отдает обратно, помогая крутиться коленвалу.

Маховики разных конструкций

По конструкции все маховики можно разделить на три группы: сплошные, двухмассовые и облегченные.

В автомобилях чаще всего применяется сплошной маховик, который представляет собой чугунный диск со стальным зубчатым венцом на внешней поверхности. Именно он и поворачивает коленчатый вал при запуске стартера.

Маховик, применяющийся в автомобилях с АКПП упрощен до предела. По сути, его функция - служить шестерней, которую крутит бендикс стартера во время запуска двигателя

Еще одна система, которая широко применяется в автомобилях, - это двухмассовый (или демпферный) маховик, который служит не только для гашения вибрации, но и для борьбы с крутильными колебаниями коленвала.

Наконец, облегченный маховик – это прерогатива тюнингованных автомобилей и автомобилей с АКПП. Уже из его названия понятно, что основное достоинство такого маховика – сниженный вес. Масса маховика перераспределяется к краям диска, за счет чего он становится легче, в среднем, на 1,5 кг, за счет чего уменьшается инерция. Отдача двигателя при этом повышается примерно на 5%. В случае автомобилей с АКПП применение облегченного маховика обосновано тем, что часть веса добавляют присоединенные к нему вращающиеся детали, и, прежде всего, гидротрансформатор. 

Устройство двухмассового маховика

На устройстве двухмассового (демпферного) маховика стоит остановиться поподробнее. Такой маховик представляет собой два соединенных диска, между которыми находится пружинно-демпферное устройство. Пружина принимает на себя все вибрации и позволяет избавить трансмиссию от ненужных крутильных колебаний.

Двухмассовый маховик позволяет гасить вибрации и колебания, возникающие при вращении коленвала, снижать уровень шумов, уменьшать износ синхронизаторов, а также защищать трансмиссии от перегрузки. Кроме того, применение двухмассового маховика облегчает переключение передач. При этом из-за активной работы двухмассового маховика быстрее изнашивается пружинно-демпферная система, вследствие чего ее основной элемент, дуговая пружина, может выйти из строя и потребовать ремонта. Это и есть основной недостаток демпферного маховика, который не позволяет применять его на всех современных двигателях.

Двухмассовые маховики

- ремонт, замена или переоборудование?

Когда приходит время заменить сцепление, самое время подумать о исправности маховика вашего автомобиля. Стоит ли выбросить его и купить новый? Возможна ли шлифовка? Или, может быть, сейчас самое время перейти на маховик с одной массой, если вы уже об этом думали. Вот ваши варианты маховика, когда придет время делать выбор.

Шлифовка маховика

Двухмассовые маховики

НИКОГДА не подлежат замене.Шлифовальная крошка может попасть и попадет во внутренние части и быстро разрушит маховик после его повторной установки и использования. Вы должны либо заменить маховик на новый двухмассовый маховик, либо, если такая опция доступна, перейти на замену одномассового цельного маховика.

Замена маховика

Если ваш автомобиль остался в запасе, и вы не буксируете тяжелые и регулярно, а оригинальный двухмассовый маховик прослужил более 100 000 миль, замените двухмассовый маховик другим.Если вы сломали двигатель или выполнили другие модификации, или если вы буксируете тяжелый, или если срок службы оригинального двухмассового маховика был плохим, то, если доступен вариант преобразования одномассового цельного маховика, сейчас самое время сделать это.

Преобразование одной массы

Одномассовый маховик отличается по двум основным параметрам: у него нет внутренних движущихся частей, и поэтому он намного легче, чем двухмассовый маховик. Есть некоторые плюсы и минусы использования маховика с одной массой:

Плюсы

  • Легче обрабатывать и меньше нуждаться в замене при замене сцепления
  • Более легкие маховики имеют более быстрый отклик
  • Вообще дешевле и надежнее

Минусы

  • Известен из-за повышенного шума и вибрации, особенно на холостом ходу на нейтральной передаче, из-за шума переворачивания шестерен.

Хотя может быть несколько общих проблем с маховиком с одной массой, Phoenix Friction решила эти проблемы с помощью наших маховиков конверсии.Для дизельных пикапов добавление более густой присадки в картер трансмиссии снижает шум при опрокидывании шестерен. Использование однодисковой конструкции снижает инерцию маховика, а также снижает возникающую в результате нагрузку на трансмиссию и трансмиссию.

Одномассовые и двухмассовые маховики

Маховик - это вращающийся тяжелый диск, прикрепленный болтами к одному концу коленчатого вала двигателя. Его основная цель - эффективно хранить энергию вращения, чтобы предотвратить остановку двигателя и уменьшить перерывы в подаче мощности на двигатель.Маховик также обеспечивает одну из поверхностей трения для сцепления и часто утяжеляется, чтобы обеспечить балансировку коленчатого вала.

Маховики могут быть одно- или двухмассовыми.

Как следует из названия, одинарный или цельный маховик изготовлен из цельной литой детали из стали или металла, не имеет движущихся частей и обеспечивает прямой контакт между узлом сцепления и двигателем. Эти цельные диски обладают большей термостойкостью и устойчивостью к деформации и при необходимости могут быть заменены на поверхность, что повышает их долговечность.Одномассовые маховики дешевле купить и позволяют двигателю быстрее набирать обороты; поэтому они подходят для частых оборотов двигателя и условий переключения передач, таких как гоночные двигатели или вождение по бездорожью.

Основным недостатком маховика с одной массой является шум, вибрация и резкость в работе.

Двухмассовые маховики состоят из двух маховиков, один прикреплен к коленчатому валу, а другой - к сцеплению. Основная функция двухмассовой версии - накапливать энергию от пускового импульса поршня и передавать ее на коленчатый вал, чтобы он плавно вращался до следующего поршневого импульса, тем самым снижая шум и вибрацию.Ряд высокопрочных пружин между двумя дисками действует как «механическая губка», чтобы гасить повреждающие торсионные шипы, вызванные вибрациями двигателя, и защищать коробку передач от последних. Двухмассовые колеса также улучшают топливную экономичность, позволяя более эффективно и рационально использовать мощность двигателя. Поэтому они используются в основном в более крупных транспортных средствах, особенно оборудованных дизельным двигателем и механической коробкой передач; однако их также можно найти в некоторых бензиновых автомобилях.

Несмотря на функциональные преимущества двухмассового маховика перед одномассовым, основным недостатком является стоимость, так как сборка более сложная.Кроме того, двухмассовый маховик не подлежит замене поверхности и подлежит полной замене. Их пустотелый макияж делает их склонными к деформации, связанной с нагревом. Двухмассовые маховики настроены в соответствии с кривой крутящего момента двигателя, характеристиками вибрации и условиями нагрузки транспортного средства - несоблюдение этих параметров может привести к преждевременному повреждению маховика.

AmTech производит как одно-, так и двухмассовые маховики, которые подходят для валов различных размеров и конфигураций и используются в таких отраслях, как автомобильная, внедорожная, сельскохозяйственная, складская и промышленная.Среди наших клиентов - транснациональные компании, производящие строительное оборудование, ведущие производители квадроциклов, а также мировые производители трансмиссий и трансмиссий.

Требуются ли для вашего проекта зубчатые колеса стартера?

Узнайте, почему компаниям AmTech по производству стартовых зубчатых колес доверяют ведущие OEM-компании.

Автомобильные двухмассовые маховики | Валео Сервис

Двухмассовый маховик для максимальной эффективности и комфорта водителя. Каждая вторая машина, сходящая с конвейера, оснащается ДМФ, и этот показатель постоянно увеличивается.Двухмассовый маховик помогает отфильтровывать динамические колебания между двигателем и коробкой передач. Благодаря двум независимым маховикам, соединенным через подшипник или втулку, включая систему демпфирования, DMF защищает чувствительную коробку передач и остальные автомобили от вибраций взрывов двигателя, тем самым повышая комфорт вождения. Выберите Valeo:

  • Разработан для длительного срока службы> Используется высококачественная пружинная проволока «лучшего в своем классе»> Долговечные шарикоподшипники и втулки (обслуживание не требуется)> Дополнительная конструкция системы демпфирования трения стабильна на весь срок службы
  • Специально разработан для каждого транспортного средства.> Оптимизирован с низкой жесткостью для максимального снижения шума.
  • Повышенный комфорт вождения> Повышение комфорта переключения передач и долговечность синхронизатора коробки передач за счет уменьшения инерции диска сцепления> Снижение расхода топлива достигается за счет движения на более низких скоростях благодаря отличному снижению шума

Valeo предлагает 3 инновационных решения: DMF с внутренним демпфером: при высоких оборотах двигателя центробежная нагрузка толкает пружины к направляющим пружины и создает трение.Из-за этого трения уменьшается активное количество винтовых пружин, следовательно, эффективная жесткость пружины увеличивается, а фильтрующая способность снижается. В DMF с внутренними пружинами маленькие прямые пружины встроены в ведомый диск. Менее чувствительны к центробежной нагрузке, они способны фильтровать колебания.

Для некоторых чрезвычайно сложных применений, особенно для автомобилей с задним приводом (RWD), необходимо получить чрезвычайно низкий уровень вибрации на начальном уровне коробки передач.Технология амортизаторов с длинным ходом (LTD) Valeo, разработанная для амортизации автоматических трансмиссий, интегрирована в DMF для достижения этой цели. Амортизатор с длинным ходом DMF: LTD DMF значительно снижает воспринимаемые вибрации и шум двигателя. Это представляет собой важный шаг вперед в технологиях фильтрации трансмиссии.

Это достижение особенно важно, поскольку разрабатываемые в настоящее время топливосберегающие двигатели обладают более высоким крутящим моментом и, следовательно, генерируют большие вибрации, особенно на низких скоростях.LTD DMF поглощает колебания крутящего момента, создаваемые двигателем и трансмиссией, тем самым повышая комфорт пассажиров автомобиля. Два компактных фильтрующих устройства придают LTD DMF качества, необходимые для того, чтобы стать важным компонентом в традиционных высокопроизводительных двигателях завтрашнего дня, а также в гибридных силовых агрегатах, которые имеют самые строгие ограничения при установке. Технология LTD основана на двух наборах из трех пружин, работающих последовательно и синхронизированных с задней пластиной. Прямые пружины менее чувствительны к центробежной нагрузке, чем изогнутые.Это обеспечивает меньшее трение, следовательно, фильтрация лучше, чем фильтрация с изогнутыми пружинами.

В дополнение к известной технологии двухмассового маховика в LTD DMF интегрирован амортизатор с большим ходом, разработанный Valeo для гидротрансформаторов в автоматических трансмиссиях. Эта комбинация позволяет обеспечить оптимальную фильтрацию, особенно во время запуска, благодаря максимальному угловому смещению 80 °, а также исключительному уровню производительности во всех режимах двигателя. Двухмассовый маховик с амортизатором Valeo с длинным ходом обеспечивает уровень комфорта, который ранее не был достигнут на самых экономичных двигателях.

Уровень шума-вибрации-жесткости и простота переключения передач обеспечивают исключительный комфорт вождения даже для двигателей, наиболее подверженных вибрации. Гибкий маховик: коленчатый вал изгибается под действием сильного горения внутри цилиндров двигателя. Это вызывает качание оси маховика, который прикручен к концу коленчатого вала. Между подшипниками и коленчатым валом возникает напряжение, вызывающее вибрацию. Если не фильтровать, результатом будет ревущий шум, вызванный двигателем, осевая вибрация маховика и потенциально повышенная вибрация педали сцепления.

Гибкий маховик фильтрует осевые колебания, передаваемые через коленчатый вал двигателя. Это достигается за счет добавления гибкой пластины со стороны двигателя к массе маховика. Деформация коленчатого вала продолжается, но не передается на маховик благодаря гибкой пластине, что приводит к снижению шума двигателя на высоких оборотах двигателя, уменьшению изгибающего напряжения на коленчатом валу и снижению уровня вибрации педали сцепления

SchaefflerLuK DMF045 Двухмассовый маховик, Двухмассовый маховик OEM, Запасные детали сцепления LuK: Автомобильная промышленность

Каждый двухмассовый маховик LuK проходит 100% функциональные испытания на соответствие техническим характеристикам производителей оригинального оборудования.Эти запасные части сцепления могут использоваться для различных моделей автомобилей, грузовиков, внедорожников и фургонов, мотоциклов и скутеров, а также квадроциклов и UTV. Инженеры LuK разработали твердые заменители маховика для некоторых двухмассовых систем оригинального оборудования. Маховики с шлифованной поверхностью могут подвергнуться механической обработке после истечения срока их службы - критический недостаток, который не будет очевиден до тех пор, пока не будет установлено сцепление. При чрезмерной обработке удаляется металл, необходимый для поглощения тепла, что снижает способность теплоотвода маховика и сокращает срок службы муфты.Неправильная обработка также может вызвать столкновение, отсутствие отсоединения и проблемы со скольжением. Продукты LuK никогда не всплывают. Двухмассовый маховик LuK (DMF045) поглощает вибрации двигателя до того, как они передаются на трансмиссию, где они могут грохотать шестерни. У него есть первичная часть, которая крепится болтами к коленчатому валу, и вторичная часть, к которой привинчивается сцепление. Первичная часть LuK DMF гасит, изолирует вибрации двигателя и предотвращает повреждение трансмиссии скачками крутящего момента двигателя.Поверхность двухмассовых маховиков не подлежит замене. Соединение вашего нового LuK RepSet® с новым LuK DMF - это разумная и экономичная альтернатива шлифовке. Простой, одноэтапный заказ гарантирует, что вы получите правильные компоненты для вашего приложения и правильную установку для беспроблемной установки. Не рискуйте с сомнительными деталями. Установите новый маховик LuK, изготовленный из оригинального оборудования, и максимально увеличьте производительность и срок службы вашего сцепления. Для изготовления фрикционных поверхностей высочайшего качества используются материалы премиум-класса с отличной теплоемкостью.На этот идеально сбалансированный OEM-маховик распространяется гарантия LuK и самая надежная в отрасли гарантия. Из года в год установщики признают Luk лучшим производителем сцеплений. Перед покупкой проверьте правильность сборки, года выпуска и модели.

SchaefflerLuK DMF089 Двухмассовый маховик, Двухмассовый маховик OEM, Запасные части сцепления LuK: Автомобильная промышленность

Каждый двухмассовый маховик LuK проходит 100% функциональные испытания на соответствие техническим характеристикам производителей оригинального оборудования.Эти запасные части сцепления могут использоваться для различных моделей автомобилей, грузовиков, внедорожников и фургонов, мотоциклов и скутеров, а также квадроциклов и UTV. Инженеры LuK разработали твердые заменители маховика для некоторых двухмассовых систем оригинального оборудования. Маховики с шлифованной поверхностью могут подвергнуться механической обработке после истечения срока их службы - критический недостаток, который не будет очевиден до тех пор, пока не будет установлено сцепление. При чрезмерной обработке удаляется металл, необходимый для поглощения тепла, что снижает способность теплоотвода маховика и сокращает срок службы муфты.Неправильная обработка также может вызвать столкновение, отсутствие отсоединения и проблемы со скольжением. Продукты LuK никогда не всплывают. Двухмассовый маховик LuK (DMF089) поглощает вибрации двигателя, прежде чем они передаются на трансмиссию, где они могут грохотать шестерни. У него есть первичная часть, которая крепится болтами к коленчатому валу, и вторичная часть, к которой привинчивается сцепление. Первичная часть LuK DMF гасит, изолирует вибрации двигателя и предотвращает повреждение трансмиссии скачками крутящего момента двигателя.Поверхность двухмассовых маховиков не подлежит замене. Соединение вашего нового LuK RepSet® с новым LuK DMF - это разумная и экономичная альтернатива шлифовке. Простой, одноэтапный заказ гарантирует, что вы получите правильные компоненты для вашего приложения и правильную установку для беспроблемной установки. Не рискуйте с сомнительными деталями. Установите новый маховик LuK, изготовленный из оригинального оборудования, и максимально увеличьте производительность и срок службы вашего сцепления. Для изготовления фрикционных поверхностей высочайшего качества используются материалы премиум-класса с отличной теплоемкостью.На этот идеально сбалансированный OEM-маховик распространяется гарантия LuK и самая надежная в отрасли гарантия. Из года в год установщики признают Luk лучшим производителем сцеплений. Перед покупкой проверьте правильность сборки, года выпуска и модели.

Расчет и анализ пружины, используемой в двухмассовом маховике - IJERT

Терминология винтовой пружины Винтовая пружина.

Винтовые пружины состоят из проволоки, намотанной в виде спирали, и в первую очередь предназначены для сжимающих или растягивающих нагрузок.Сечение проволоки, из которой сделана пружина, может быть круглым, квадратным или прямоугольным. Спиральные пружины сжатия применяются для противодействия приложенным силам сжатия или, в режиме толкания, накапливают энергию для обеспечения «толчка». Выпускаются пружины сжатия разных форм.

Винтовые пружины считаются тесно скрученными, когда пружинная проволока наматывается так близко, что плоскость, содержащая каждый виток, почти перпендикулярна оси спирали, и проволока подвергается скручиванию.Другими словами, в спиральной пружине с плотной спиралью угол наклона спирали очень мал, обычно он составляет менее 10 градусов. Основными напряжениями, возникающими в винтовых пружинах, являются напряжения сдвига из-за скручивания. Приложенная нагрузка направлена ​​параллельно или вдоль оси пружины. В открытых спиральных пружинах пружинная проволока наматывается таким образом, что между двумя последовательными витками имеется зазор, в результате чего угол наклона спирали велик.

Обзор литературы

Последние достижения в автомобильном секторе снижаются из-за спроса со стороны автомобильной промышленности на снижение затрат на этапе исследований и разработок.При обследовании после следующих возрождений получено

Д-р К. Аннамалай и А. Говинда (2014) изучили теоретическое и экспериментальное динамическое поведение различных материалов для пружины двухмассового маховика Двухмассовый маховик - это устройство с несколькими сцеплениями, которое используется для гашения вибрации, возникающей из-за небольшого скручивания. в коленчатом валу во время рабочего хода. Торсионная частота определяется как скорость, с которой возникают крутильные колебания. Когда частота кручения коленчатого вала равна частоте кручения трансмиссии, возникает эффект, известный как крутильный резонанс.Когда рабочая скорость двигателя низкая, возникает вибрация из-за крутильного резонанса, и этого можно избежать, используя двухмассовый маховик. Данная работа проводится для изучения влияния дуговых пружин на двухмассовый маховик. Основная цель - повысить долговечность дуговой пружины и исключить дребезжание шестерен. Трехмерная модель одиночной дуговой пружины, комбинации жестких и мягких пружин и единой массы с дуговыми пружинами оптимизирована модальным анализом и анализом усталости с использованием ANSYS. Частота кручения определяется как скорость, с которой возникает крутильная вибрация.Когда частота кручения коленчатого вала равна частоте кручения трансмиссии, возникает эффект, известный как крутильный резонанс. Вибрации, вызванной крутильным резонансом при низкой рабочей скорости двигателя, можно избежать с помощью двухмассового маховика. Эта работа проводится для изучения влияния дуговых пружин на двухмассовый маховик, трехмерная модель одинарной дуговой пружины, двух дуговых пружин с разной жесткостью и одинарной массы с дуговыми пружинами оптимизирована с помощью ANSYS.Моделирование анализа усталости также выполняется с помощью ANSYS. [01]

Д. Г. Дигхол, проф. Шелке, проф. Д-р С.Н. Шелке (2015) изучал быстрое развитие автомобильной техники за последние несколько десятилетий, маховики использовались для обеспечения плавной работы машин. Ранние модели были чисто механическими, состоящими только из каменного колеса, прикрепленного к оси. В настоящее время маховики представляют собой сложные конструкции, в которых энергия механически накапливается и передается на встроенный двигатель / генератор.Каменное колесо было заменено стальным или композитным ротором и введены магнитные подшипники. Сегодня маховики используются в качестве дополнительных хранилищ ИБП в нескольких отраслях промышленности по всему миру. Маховики служат в качестве устройств накопления и извлечения кинетической энергии с возможностью обеспечивать высокую выходную мощность при высоком значении

.

скорости вращения как одна из новых технологий хранения энергии, доступных сегодня на различных стадиях развития, особенно в передовых технологических областях, то есть в космических аппаратах.Сегодня большая часть исследовательских усилий направляется на улучшение способности маховиков накапливать энергию для передачи высокой мощности, более продолжительной, чем у традиционных технологий с батарейным питанием. Это исследование сосредоточено исключительно на изучении влияния геометрии двухмассового маховика на улучшение способности аккумулировать энергию для обеспечения передачи высокой мощности на единицу массы по сравнению с обычным маховиком. Двухмассовый маховик также снижает вес маховика за счет использования композитных материалов. В этом исследовании используется система с двумя пружинами и двумя массами для создания полезных колебаний, которые будут использоваться для увеличения инерции системы и, таким образом, для уменьшения веса существующего маховика или увеличения выходной мощности с использованием существующего веса маховика.Они пришли к выводу, что при использовании двухмассового маховика наблюдается увеличение выходной мощности примерно на 7-8%, а также отметили, что двухмассовый маховик на 5-6% эффективнее обычного маховика, что также приведет к увеличению топливной экономичности двигателя. [02].

Park, Dong hon Suwonsi, Kyunggi do (2000) [6] изобрел двухмассовый маховик для транспортного средства, включающий в себя первичный маховик, соединенный с коленчатым валом двигателя, корпус самосвала, сформированный как единое целое в направлении по окружности двигателя. первичный маховик.Вторичный маховик, соединенный с входным валом трансмиссии и вращающийся, установлен на ступице первичного маховика. Ведомые пальцы вместе образуют второй маховик и вставляют вертикально внутрь корпуса демпфера, чтобы заставить пружину демпфера сжимать два набора пружин, симметрично расположенных внутри корпуса демпфера. Один конец каждой пружины демпфера приводится в движение стопорами, которые выполнены как единое целое с первичным маховиком. Другой конец пружины приводит в движение ведомый палец вторичного маховика.Первичный и вторичный маховики выполнены как единое целое с выступами для предотвращения чрезмерного сжатия и повреждения амортизирующей пружины. Пружина амортизатора сжимает множество пружин. Каждая пружина имеет разный коэффициент пружины, а пружины амортизатора поддерживаются множеством направляющих скольжения или блоков, таким образом, крутильные колебания коленчатого вала уменьшаются с помощью двухмассового маховика [03].

Ulf Shaper, Oliver Sawodny, Tobias Mahl и UtiBlessing (2009) [5] в этих исследованиях о - Двухмассовый маховик (DMF) в основном используется для гашения колебаний в автомобильных силовых передачах и для предотвращения дребезжания коробки передач.В документе TW объясняется механика DMF, а также его применение и компоненты. Далее представлена ​​детальная модель динамики ДМФА из первых принципов. В основном это включает модель двух дуговых пружин в DMF и их поведение при трении. И центробежные эффекты, и силы перенаправления действуют на дуговую пружину в расовом отношении, что вызывает трение. Численное моделирование модели DMF сравнивается с измерениями для проверки модели. Наконец, обсуждается возможность наблюдения крутящего момента двигателя с помощью DMF.Для этого предлагается и оценивается линейный наблюдатель крутящего момента. В современном мире сиденье управления силовой передачей адаптирует информацию о крутящем моменте для выполнения различных задач.

Эти задачи включают, например, включение сцепления в автоматизированных механических коробках передач и коробках передач с двойным сцеплением, а также управление электродвигателями в гибридных силовых передачах. Косвенная оценка крутящего момента необходима, потому что прямое измерение преобразованного крутящего момента с помощью тензодатчиков не может быть выполнено в автомобилях серийного производства по экономическим причинам.Одним из источников оценки крутящего момента силовой передачи является сам двигатель. Однако оценка крутящего момента, обеспечиваемая двигателем внутреннего сгорания, основана на сложных термодинамических моделях. Эти модели двигателей, как правило, не могут быть надежными во всех ситуациях. На самом деле критической картиной является точность моделей лобового нагнетателя и влияние рециркуляции выхлопных газов на расчет сгорания. [4].

Рудольф Гласснер (2013) [6] изучал двухмассовый маховик машиниста транспортного средства, включающий в себя первичную массу маховика, вторичную массу маховика и соединительное устройство.Соединительное устройство включает в себя по меньшей мере два поворотных рычага, связанных с массой вторичного маховика, которые взаимодействуют с профилем управления, сформированным на массе первичного маховика. Поворотные рычаги предварительно натянуты против управляющего профиля в радиальном направлении за счет упругого элемента. управляющий сегмент упругого элемента расположен радиально внутри управляющего профиля. Целью настоящего изобретения является создание двухмассового маховика, имеющего сцепное устройство, которое имеет меньшие характеристики сцепления, зависящие от скорости.В двухмассовом маховике в соответствии с изобретением центробежная сила, действующая на упругие элементы во время работы, сведена к минимуму, поскольку упругие элементы расположены ближе к оси вращения двухмассового маховика, чем обычно. Если маховик слишком легкий, мотоциклу требуется больше усилий. для запуска, плохо работает на холостом ходу и склонен к остановке. Здесь важен не вес, а инерция. Инерция - это запасенная энергия, которая не прямо пропорциональна весу маховика. Можно иметь легкий маховик и многое другое.Любая мощность, развиваемая двигателем, должна ускорять маховики перед тем, как покинуть вал звездочки, а любая энергия, используемая для приведения маховика к скорости, недоступна на заднем колесе [05].

Li Quan Song, Li Ping Zeng, Shu Ping Zhang, Jian Dong Zhou Hong En Niu (2014) была разработана новая конструкция двухмассового маховика (DMF) с плавно регулируемой жесткостью, основанная на принципе компенсации, чтобы высвободить удар, производимый ступенчатым изменением жесткости.Путем теоретических расчетов и экспериментов доказано, что предлагаемая структура и соответствующая теория проектирования пригодны для снижения крутильных колебаний системы передачи мощности для автомобилей с двигателями большой мощности и высоким крутящим моментом. Естественные характеристики системы передачи мощности транспортного средства, несущей DMF, анализируются для исследования влияния крутильной жесткости на резонансные скорости первого и второго порядка. Результаты показывают, что этот новый DMF может снизить частоту вращения двигателя на холостом ходу, реализовать высокий противодействующий крутящий момент при большом крутильном угле и избежать удара из-за резких изменений жесткости.Предложен механизм уравновешивания инерции для устранения сил инерции, создаваемых движущимися частями компенсирующего устройства, что может успешно применить теорию компенсации крутящего момента в инженерной практике. С добавлением компенсирующего устройства представлен новый DMF с бесступенчатой ​​жесткостью

для снятия удара, вызванного ступенчатым изменением жесткости. Этот новый DMF может более эффективно избегать ударов и шума. При добавлении компенсирующего устройства новый ДМФ с постоянно изменяющейся жесткостью снимается с ударом, возникающим при скачкообразных изменениях жесткости.[06].

Исследование Sagar N Khurd, Prasad P Kulkarni, Samir D Katekar (2015) представляет новый подход к проектированию винтовой спиральной пружины с использованием рабочего места. Было выполнено моделирование поверхности отклика и анализ винтовой пружины с учетом трансляционной инвариантности. В предыдущей статье мы рассматривали продольную инвариантность. Расчетными параметрами являются диаметр проволоки, диаметр бухты, высота, число витков, модуль упругости по осям X и Y, сила. Предлагается простое уравнение, которое дает значение сжимающего напряжения винтовой цилиндрической пружины путем проведения регрессионного анализа, выполненного M S excels. Было замечено, что сила и свойства материала являются важными параметрами, которые влияют на сжимающее напряжение, поскольку их значение P равно 1.Получена взаимосвязь между проектными параметрами и сжимающим напряжением. В этом анализе наблюдается, что диаметр катушки увеличивается, нагрузка на пружину уменьшается. Замечено, что сила и свойства материала являются важными параметрами, которые влияют на сжимающее напряжение. [07]

К. Мадан Мохан Редди

, Д.РавиндраНаик Доктор М.ЛакшмиКанта Редди (2014) изучал настоящую работу по моделированию, анализу и тестированию пружины подвески для замены существующей стальной винтовой пружины, используемой в популярном двухколесном транспортном средстве.Напряжение и отклонения винтовой пружины будут уменьшены за счет использования нового материала. Проведено сравнительное исследование существующей пружины и пружины из нового материала. Статический анализ определяет напряжение и прогиб винтовой пружины сжатия при анализе методом конечных элементов. Прототип испытаний используется для испытания пружины в различных условиях нагружения. Методы конечно-элементного анализа (МКЭ) - это методы поиска приближенных решений физической проблемы, определенной в конечной области или области.FEA - это математический инструмент для решения инженерных задач. При этом значения анализа методом конечных элементов сравниваются с экспериментальными значениями. Для исследования выбрана типичная пружина подвески двухколесного транспорта. Моделирование пружины разработано на основе pro / E 5.0, анализ выполняется на ANSYS 14. Они пришли к выводу, что было проведено сравнительное исследование между теоретическими значениями и экспериментальными значениями и аналитическими значениями. Максимальное напряжение сдвига пружины из хромованадиевой стали на 13-17% меньше по сравнению с пружиной из твердотянутой стали.[08]

`Prince Jerome Christopher J, Pavendhan R. (2010) изучали проблемы с транспортными средствами, возникающие при движении по неровной дороге. Целью этого проекта является разработка и анализ характеристик амортизатора путем изменения диаметра проволоки винтовой пружины. Амортизатор, который является одной из систем подвески, механически спроектирован так, чтобы выдерживать ударный импульс и рассеивать кинетическую энергию. Это снижает амплитуду помех, что приводит к повышению комфорта и улучшению качества езды.Пружина быстро сжимается, когда колесо ударяется о неровность. Сжатая пружина возвращается к своему нормальному размеру или длине при нормальной нагрузке, что приводит к подъему корпуса.

Пружина

опускается ниже своей нормальной высоты, когда вес автомобиля толкает пружину вниз. Это, в свою очередь, заставляет пружину снова отскакивать. Процесс подпрыгивания пружины происходит снова и снова, каждый раз реже, до тех пор, пока движение вверх и вниз, наконец, не прекратится. Управление транспортным средством становится очень трудным и приводит к дискомфорту при езде, когда допускается неконтролируемое подпрыгивание.Следовательно, конструкция пружины в системе подвески очень важна. Анализ выполняется с учетом массы велосипеда, нагрузок и количества людей, сидящих на велосипеде. Сравнение выполняется путем изменения диаметра проволоки винтовой пружины для определения наилучшего размера пружины в амортизаторе. Моделирование и анализ выполняются с помощью программ Pro / ENGINEER и ANSYS соответственно. Они разработали амортизатор, используемый в велосипеде объемом 160 куб.см, и мы смоделировали его с помощью параметрического 3D-программного обеспечения под названием Pro / Engineer. Конструкция амортизатора изменена за счет уменьшения диаметра и проведен анализ напряжений.В нашей разработанной пружине величина напряжения меньше, чем в оригинальной, что добавляет преимущества нашей конструкции. Сравнивая результаты в таблице, мы смогли понять, что наша модифицированная пружина уменьшилась в весе и безопасна. [09]

Мехди Бахшеш и Маджид Бахшеш (2012) изучали источники, которые могут сохранять высокий уровень потенциальной энергии и играют неоспоримую роль в промышленности. Винтовая пружина - это наиболее распространенный элемент, который используется в системе подвески автомобиля. В этом исследовании изучалась стальная винтовая пружина, относящаяся к системе подвески легкового автомобиля под действием равномерной нагрузки, и анализ методом конечных элементов сравнивался с аналитическим решением.Впоследствии стальная пружина была заменена тремя различными композитными спиральными пружинами, включая E-glass / Epoxy, Carbon / Epoxy и Kevlar / Epoxy. Вес пружины, максимальное напряжение и прогиб были сопоставлены со стальной винтовой пружиной и рассчитаны коэффициенты безопасности при воздействии приложенных нагрузок. Было показано, что оптимизация пружины путем замены материала пружины приводит к значительному снижению веса пружины и максимального напряжения. В любом случае, с изменением угла волокна относительно оси пружины, свойства композитной пружины были исследованы и пришли к выводу, что спиральная стальная пружина была заменена тремя различными композитными спиральными пружинами.Численные результаты были сопоставлены с теоретическими результатами и оказались в хорошем согласии. Было обнаружено, что по сравнению со стальной пружиной композитная винтовая пружина имеет меньшее напряжение и имеет наибольшую ценность, когда считается, что положение волокна находится в направлении нагрузки. Вес пружины был уменьшен, и было показано, что изменение процентного содержания волокна, особенно в углеродно-эпоксидном композите, не влияет на вес пружины. Продольное смещение в композитной винтовой пружине больше, чем у стальной винтовой пружины, и имеет наименьшее значение, когда считается, что положение волокна находится в направлении нагрузки.Наибольший запас прочности связан со случаем, когда положение волокна считается перпендикулярным нагрузке, и это для винтовой пружины из углеродного / эпоксидного композита. [10].

Паван Кумар А.В., Винаяка Н., доктор ПБ Шетти, доктор Киран Эйтал С., Гоутам В. изучили, что спиральная пружина сжатия была сконструирована таким образом, что когда транспортное средство движется по пружине, пружина принимает максимальную нагрузку в 200 кг и остальное берется за землю. Для этого пружина анализируется на усталостные нагрузки

и был оптимизирован для выбора материала, диаметра проволоки, процентного содержания углерода и других определяющих параметров и пришел к выводу, что с увеличением диаметра пружины увеличивается предельная прочность на растяжение.По мере увеличения процентного содержания углерода предел прочности на разрыв увеличивается, но гибкость уменьшается. По мере увеличения диаметра увеличивается запас прочности. По мере увеличения процентного содержания углерода коэффициент запаса прочности увеличивается по сравнению с предыдущими градациями. По мере затвердевания углеродной пружины в масле прочность увеличивается, и кривая запаса прочности увеличивается. [11]

Н. Н. Сурьяванши1, профессор Д. П. Бхаскар (2015) изучали двухмассовый маховик (DMF), который в основном используется для гашения колебаний в автомобильных силовых передачах и для предотвращения дребезжания коробки передач.Мы объяснили, что представлена ​​подробная исходная модель динамики DMF. В основном это включает в себя две дуговые пружины и две массы в DMF и их поведение. Экспериментальная модель DMF сравнивается с обычным маховиком. Наконец, обсуждается наблюдение за крутящим моментом двигателя с помощью DMF. Для этого изготавливается ДМФ и проводится эксперимент или тестирование, чтобы увидеть результаты. Затем результаты сравниваются с обычным маховиком, и оба пришли к выводу, что при использовании двухмассового маховика выходная мощность увеличивается примерно на 10%.[12].

Саураб Сингх (2012), изучавший, демонстрирует возможность использования композитного материала для конструкции системы подвески спиральной катушки. В этой статье вместо обычной стали используется комбинация стали и композитного материала. Композитный материал, используемый в этом анализе, - стекловолокно / эпоксидная смола. Причиной использования комбинации стали и композитного материала была низкая жесткость одиночной композитной пружины, что ограничивает ее применение только для легковых автомобилей.И пришли к выводу, что такая комбинация обычной стали и композитного материала может увеличить жесткость; что является основным требованием, однако постоянно растущая потребность в снижении веса транспортных средств будет удовлетворена с помощью этого метода. Снижение веса в этой комбинации материала [13]

Demin Chena, Yueyin Ma, Wei Sun, XiaolinGuo, Xaofei Shi (2011) изучали, чтобы уменьшить крутильную вибрацию автомобильной трансмиссии, формула угловой жесткости спиральной пружины дуги была построена в соответствии с характеристиками автомобиля класса C. .На основе выражения предлагается метод оптимизации конструкции дуги спиральной пружины с переменным радианом. Разработан новый двухмассовый маховик (DMF) с шестью дуговыми спиральными пружинами. Модель моделирования крутильных колебаний автомобильной силовой передачи разработана MSc. Легко и система проанализирована. Далее, эксперимент был проведен и доказывает, что конструкция DMF может удовлетворить использование автомобиля, и они пришли к выводу, что вычислена формула угловой жесткости спиральной пружины дуги; предлагается новый метод оптимизации конструкции DMF с радианами в качестве основных переменных.Разработан ДМФ с шестью дуговыми спиральными пружинами. Модель крутильных колебаний автомобиля C-класса построена Msc.Easy5, и смоделирован эффект снижения вибрации, созданный DMF. Наконец, был проведен эксперимент с ДМФ, и результаты показали, что он соответствует проектным требованиям. Этот метод, приведенный в статье, может быть использован для

выберите подходящую дуговую спиральную пружину для DMF, чтобы избежать резонанса между трансмиссией и двигателем. Благодаря этому DMF лучше сочетается с системой трансмиссии автомобиля и обеспечивает лучший эффект снижения вибрации и шума.Поэтому очень важно повысить комфорт автомобиля, эффективность трансмиссии и продлить срок службы трансмиссии. [14]

Аластер Джон Янг (2000) [6] объяснил о двойном маховике, содержащем первую и вторую соосно расположенные массы маховика, которые установлены с возможностью ограниченного углового вращения относительно друг друга. Массы маховика связаны между собой по меньшей мере одним рычажным механизмом. состоящий из многорычажного рычага, имеющего два или более разнесенных по окружности основных звеньев, шарнирно установленных на вторых массах маховика, при этом пара основных звеньев с регулировкой по окружности, соединенных между собой посредством удлинения соединенного рычага и якорного звена, которые соединяются с многорычажным рычагом с первой массой маховика

.Относительное вращение массы маховика вызывает многорычажную связь, которая соединяется со второй массой маховика якорным звеном, так что, когда двойная масса вращается, относительному вращению масс маховика противодействуют центробежные силы, действующие на связь. Любое конкретное звено может быть выполнено в виде единого звена в виде параллельных пар пластин. Связанные с одним или несколькими звеньями или шарнирами, действующими между массами маховика, могут быть средства управления для управления относительным вращением масс маховика [15].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В отношении вышеуказанного делопроизводства делается следующий вывод:

  • Из-за меньшего прогиба ранее использованных пружин возникает ряд проблем, которые можно преодолеть, используя пружину из нового материала, увеличивая прогиб пружины

  • Для решения вышеупомянутой проблемы мы выбираем пружины из латуни, алюминия, меди.

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДВОЙНОГО МАХОВИКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

В данной заявке испрашивается приоритет по заявке на патент Кореи № 10-2014-0167639, поданной в Корейское ведомство интеллектуальной собственности 27 ноября 2014 г., все содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Настоящее изобретение относится к технологии двухмассового маховика (DMF) и, в частности, к способу и устройству для защиты DMF транспортного средства, которые позволяют двигателю запускаться путем применения логики для предотвращения повреждения DMF.

В связи с растущим потребительским спросом на комфортабельные и бесшумные автомобили, ведутся активные исследования в области снижения вибрации и шума, чтобы повысить удовлетворенность клиентов. Однако легкое и мощное транспортное средство плохо снижает вибрацию и шум.

Вибрация и шум от системы привода транспортного средства вызывают вибрацию всего транспортного средства, поскольку неравномерное изменение крутящего момента, создаваемого двигателем, передается на систему привода. Чтобы уменьшить вибрацию и шум в системе привода, применяется система DMF, чтобы минимизировать изменение крутящего момента, создаваемого двигателем, который передается в систему привода.

Более конкретно, маховик установлен между двигателем и трансмиссией, чтобы избежать крутильных колебаний от коленчатого вала двигателя. В последнее время расширилось применение DMF, который имеет более широкий диапазон демпфирования, чем маховик с одной массой, для улучшения демпфирования шума, вибрации и резкости (NVH).

Двухмассовый маховик можно разделить на первый маховик и второй маховик. Первый маховик прикреплен к коленчатому валу, а второй маховик через муфту соединен с трансмиссией.Соответственно, когда крутящий момент от коленчатого вала передается на первый маховик, средство демпфирования подвергается растяжению и сжатию из-за относительной разницы в скорости вращения между первым маховиком и вторым маховиком, тем самым вызывая гашение крутильных колебаний и т. Д.

Двухмассовый маховик может быть поврежден при отсутствии навыков переключения передач на автомобилях с механической коробкой передач, что может вызвать ненормальный шум, такой как «щелчок» при работе двигателя на холостом ходу, и привести к проблемам с работоспособностью, что приведет к дополнительным расходам, связанным с заменой. части.Чтобы избежать этого, может применяться логика предотвращения повреждения двухмассового маховика.

Вышеупомянутая информация, раскрытая в этом разделе «Предпосылки», предназначена только для улучшения понимания предыстории изобретения, и, следовательно, она может содержать информацию, которая не составляет предшествующего уровня техники, которая уже известна в этой стране специалисту с обычной квалификацией. в искусстве.

Настоящее изобретение было сделано в попытке предоставить способ и устройство для защиты двухмассового маховика (DMF) транспортного средства, которое позволяет двигателю запускаться с применением логической схемы или системы управления для предотвращения повреждения DMF.

Согласно примерному варианту осуществления настоящей концепции изобретения, способ защиты двухмассового маховика (DMF) транспортного средства включает в себя сравнение с помощью контроллера скорости вращения двигателя транспортного средства в минуту (RPM) с пороговым значением. который установлен, чтобы избежать точки резонанса DMF. Если частота вращения двигателя меньше порогового значения, впрыск топлива в двигатель отключается, чтобы остановить двигатель контроллером. Выполняется ли условие впрыска топлива для запуска двигателя, определяется контроллером после прекращения впрыска топлива.Если условие впрыска топлива соблюдено, впрыск топлива в двигатель возобновляется для запуска двигателя контроллером. Если условие впрыска топлива не выполняется, впрыск топлива в двигатель может быть прекращен.

Впрыск топлива отключается до тех пор, пока скорость транспортного средства не достигнет 0.

Состояние впрыска топлива может включать в себя условие активации сигнала сцепления нажатием педали сцепления в транспортном средстве или условие скорости транспортного средства, равной 0.

Согласно другому примерному варианту осуществления настоящей концепции изобретения устройство для защиты DMF транспортного средства включает в себя детектор числа оборотов двигателя для определения числа оборотов двигателя транспортного средства.Детектор состояния впрыска топлива определяет, выполняется ли условие впрыска топлива для запуска двигателя. Контроллер сравнивает частоту вращения двигателя с пороговым значением, которое устанавливается, чтобы избежать точки резонанса DMF. Контроллер отключает впрыск топлива в двигатель, чтобы остановить двигатель, если частота вращения двигателя меньше порогового значения, и возобновляет впрыск топлива в двигатель для запуска двигателя, если детектор состояния впрыска топлива обнаруживает, что впрыск топлива условие выполнено.

Если детектор состояния впрыска топлива обнаруживает, что условие впрыска топлива не выполняется, контроллер может продолжить впрыск топлива в двигатель.

Впрыск топлива может быть отключен до тех пор, пока скорость транспортного средства не достигнет 0.

Состояние впрыска топлива может включать в себя условие активации сигнала сцепления путем нажатия педали сцепления в транспортном средстве или условие скорости транспортного средства, равной 0.

Согласно вышеописанным вариантам осуществления концепции настоящего изобретения, способ и устройство защиты DMF транспортного средства могут запускать двигатель, применяя логику для предотвращения повреждения DMF, включенного в транспортное средство.

Для более полного понимания чертежей, используемых в подробном описании раскрытия, предоставляется их краткое описание.

РИС. 1 представляет собой схематический вид двухмассового маховика (DMF) в нормальных условиях движения.

РИС. 2 схематически показан DMF при нанесении удара.

РИС. 3 - увеличенное изображение DMF в момент повреждения.

РИС. 4 - график, показывающий пример логики защиты DMF.

РИС. 5 - график, показывающий увеличение воздействия на DMF из-за логики защиты DMF, имеющей функцию сброса.

РИС. 6 - график, поясняющий способ защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящей идеи изобретения.

РИС. 7 - блок-схема, показывающая способ защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящей идеи изобретения.

РИС. 8 - блок-схема устройства для защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящей идеи изобретения.

Для лучшего понимания настоящего раскрытия и для более ясного показа того, как оно может быть реализовано, теперь будет сделана ссылка, в качестве примера, на прилагаемые чертежи, которые показывают примерные варианты осуществления настоящей идеи изобретения.

Ниже будут подробно описаны примерные варианты осуществления настоящей идеи изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. При описании вариантов осуществления настоящей идеи изобретения подробное описание соответствующих известных конструкций или функций будет опущено, если будет сочтено, что это делает суть настоящего раскрытия излишне расплывчатой. По возможности, одни и те же ссылочные позиции будут использоваться на чертежах для обозначения одинаковых или подобных частей.

Термины, используемые в описании, используются для описания только конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящего раскрытия. Формы единственного числа предназначены для включения форм множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Также будет понятно, что термины «включать», «содержать» или «иметь», используемые в данном описании, определяют наличие заявленных функций, этапов, операций, компонентов, частей или их комбинации, но не исключают наличие или добавление одной или нескольких других функций, цифр, шагов, операций, компонентов, частей или их комбинации.

Если не указано иное, следует понимать, что все термины, используемые в описании, включая технические и научные термины, имеют то же значение, что и те, которые понятны специалистам в данной области. Следует понимать, что термины, определенные в словаре, идентичны значениям в контексте предшествующего уровня техники, и их не следует определять идеально или чрезмерно формально, если контекст явно не диктует иное.

Двухмассовый маховик (DMF) имеет внутреннюю пружину с низкой жесткостью.В нормальном рабочем диапазоне DMF уменьшает изменение крутящего момента (или скорости), исходящего от двигателя транспортного средства, и передает его в трансмиссию.

Однако динамическое смещение внутренней пружины становится чрезмерным в точке резонанса DMF, таким образом оказывая большой ударный или ударный крутящий момент на DMF, что вызывает проблемы поля, связанные с повреждением DMF.

РИС. 1 представляет собой вид, поясняющий, как работает DMF, когда транспортное средство находится в нормальных условиях движения. ИНЖИР. 2 - изображение, поясняющее, как DMF работает при ударе.ИНЖИР. 3 - изображение, поясняющее повреждение DMF, вызванное ударом.

Ссылаясь на фиг. 1 и 2, когда DMF 15 достигает резонансной точки (или диапазона резонанса), определяемой его собственными механическими характеристиками, пружина, включенная в DMF 15 , полностью сжимается, как показано на фиг. 2, и поэтому подвергается повреждению от удара (крутящего момента) между двигателем 10 и трансмиссией 20 . Система привода, включающая ведущие колеса 25 , может быть соединена с трансмиссией 20 .Повреждение DMF, вызванное движущим моментом (ударом), показано на фиг. 3.

DMF включает в себя две инерционные массы, соединенные с пружиной, имеющей малую жесткость, и DMF, как правило, имеет уникальную частоту колебаний около 13 Гц независимо от этого. Четырехцилиндровый двигатель позволяет DMF достигать точки резонанса примерно при 400 об / мин (оборотов в минуту) с учетом составляющей второго порядка, то есть основной составляющей давления сгорания.

Чтобы избежать точки резонанса DMF, логика защиты DMF должна быть описана со ссылкой на фиг.4 применяется к транспортному средству (или двигателю) с DMF. ИНЖИР. 4 - график, поясняющий пример логики защиты DMF.

Ссылаясь на фиг. 4, если топливо непрерывно впрыскивается в двигатель даже после того, как двигатель достигает 400 об / мин, соответствующих точке резонанса DMF, на DMF может быть оказано чрезмерное воздействие. Соответственно, в качестве способа предотвращения удара к транспортному средству применяется логическая схема защиты, чтобы остановить транспортное средство (или двигатель) путем отключения впрыска топлива в двигатель посредством управления впрыском топлива, когда двигатель достигает 450 об / мин ( 40 фиг.4).

Вышеупомянутая логика включает в себя логику отключения впрыска топлива на 10 секунд при остановке двигателя. Следовательно, после остановки двигатель не запускается в течение 10 секунд.

Чтобы решить эту проблему, логика защиты DMF, включающая функцию «сброса», применяется к транспортному средству для запуска двигателя, позволяя впрыск топлива, когда частота вращения двигателя достигает « 0 » даже менее чем через 10 секунд после двигатель останавливается.

Однако в автомобилях массового производства наблюдается ухудшение (усиление) воздействия на DMF, вызванное функцией сброса.

РИС. 5 - график для объяснения увеличения воздействия, оказываемого на DMF, вызванного логикой защиты DMF, включая функцию сброса.

Ссылаясь на фиг. 5, в первый период 51, , при переключении на высокую передачу с низкой передачи частота вращения двигателя достигает точки резонанса DMF в зависимости от выбранного числа оборотов в минуту (передаточного числа).

В промежутке между первым периодом 51 и вторым периодом 52 применяется логика защиты DMF для остановки двигателя путем отключения впрыска топлива.

Во второй период 52 , даже если впрыск топлива отключен, частота вращения двигателя сильно колеблется из-за уже возникшего резонанса DMF и мгновенно достигает «0».

В период, следующий за вторым периодом 52 , впрыск топлива возобновляется согласно логике защиты DMF, включая функцию сброса, тем самым запускает двигатель. Таким образом, пока двигатель включен, двигатель может оставаться в точке резонанса DMF в течение нескольких секунд в течение 53 резонанса DMF.Соответственно, DMF может быть поврежден из-за чрезмерного воздействия на DMF.

РИС. 6 - график, поясняющий способ защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящей идеи изобретения.

Способ защиты DMF транспортного средства может использоваться для защиты DMF путем применения логики для исключения функции сброса из логики защиты DMF, включая функцию сброса для возобновления впрыска топлива, когда вышеупомянутые обороты двигателя достигают «0», и для преодоления Дело в том, что двигатель не может в течение 10 секунд, если функция сброса исключена.

Ссылаясь на фиг. 6, в настоящем раскрытии двигатель может останавливаться без резонанса DMF, потому что топливо не впрыскивается в двигатель, даже когда частота вращения двигателя достигает нулевой точки 60 . В результате можно предотвратить повреждение DMF, установленного между двигателем транспортного средства и трансмиссией. DMF может иметь структуру, аналогичную DMF, объясненной со ссылкой на фиг. 1 и 2.

РИС. 7 - блок-схема, показывающая способ защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Метод защиты DMF транспортного средства может быть логической схемой (управляющей логикой) для защиты DMF от удара, оказываемого на DMF транспортного средства.

Ссылаясь на фиг. 7, на этапе , 105, работы двигатель транспортного средства может работать с определенной скоростью вращения (об / мин).

На этапе сравнения , 110, обороты двигателя транспортного средства в минуту (RPM) могут сравниваться с пороговым значением, чтобы избежать точки резонанса DMF, чтобы определить, меньше ли RPM двигателя порогового значения. или не.Пороговое значение может составлять, например, 450 об / мин и может быть определено испытанием.

Если частота вращения двигателя не меньше порогового значения, процесс, соответствующий способу защиты DMF транспортного средства 100 , переходит к этапу сравнения 110 . Напротив, если частота вращения двигателя меньше порогового значения, процесс может перейти к этапу 115 управления отключением впрыска топлива.

На этапе 115 управления отключением впрыска топлива, если частота вращения двигателя меньше порогового значения, впрыск топлива в двигатель может быть отключен, чтобы остановить двигатель.В результате двигатель может остановиться, и, следовательно, в двухмассовом маховике не возникает резонанса, что предотвращает повреждение DMF.

На этапе оценки состояния , 120, , может быть оценено, выполняется ли условие впрыска топлива для определения того, запускать ли двигатель или нет, после управления отключением впрыска топлива. Состояние впрыска топлива может включать в себя состояние активации сигнала сцепления путем нажатия педали сцепления в транспортном средстве или состояние скорости транспортного средства, равной 0.

Более конкретно, на этапе оценки состояния , 120, , условие для возобновления впрыска топлива в зависимости от того, намерен ли водитель или пользователь запустить двигатель, может быть обеспечено при условии, что впрыск топлива остановлен, поскольку двигатель отключен.

Предоставленное условие может включать активацию сигнала сцепления. То есть, когда водитель нажимает педаль сцепления, определяется, что водитель намеревается запустить двигатель.Предоставленное условие может включать скорость транспортного средства. То есть, если скорость транспортного средства, а не частота вращения двигателя равна «0», впрыск топлива можно возобновить в любое время.

На этапе 125 управления впрыском топлива, если условие впрыска топлива удовлетворяется, топливо может впрыскиваться в двигатель для запуска двигателя.

Более конкретно, этап 125 управления впрыском топлива может быть этапом ожидания выхода из состояния отключения и выполнения условия впрыска топлива, чтобы впрыск топлива возобновлялся в любое время, если водитель подает сигнал для запуска транспортного средства на этапе оценки состояния , 120, .

На этапе 130 управления отключением впрыска топлива, пока не выполняется условие впрыска топлива, впрыск топлива в двигатель продолжает отключаться. В результате двигатель может не запуститься.

Более конкретно, на этапе , 130, управления отключением впрыска топлива, если определено, что водитель не имеет намерения запускать двигатель на этапе оценки состояния , 120, , впрыск топлива в двигатель может не выполняться. выполняется даже при нажатой педали акселератора.Это связано с тем, что, если водитель нажимает педаль акселератора, не запуская двигатель, когда двигатель (двигатель внутреннего сгорания) находится в выключенном состоянии, двигатель немедленно достигает резонансного диапазона оборотов DMF, что приводит к повреждению DMF. .

Длительность отключения впрыска топлива (длительность управления отключением впрыска топлива) достаточно велика, чтобы довести скорость автомобиля до «0», например, 10 секунд. То есть продолжительность отключения впрыска топлива может указывать период времени, пока скорость транспортного средства не достигнет 0 (или близка к 0) после того, как впрыск топлива в двигатель отключен.

РИС. 8 - блок-схема, поясняющая устройство для защиты DMF для транспортного средства согласно примерному варианту осуществления настоящей концепции изобретения.

Ссылаясь на фиг. 8, устройство 200 защиты DMF транспортного средства может включать в себя детектор 205 оборотов двигателя, детектор 210 состояния впрыска топлива и контроллер 215 .

Детектор 205 оборотов двигателя может определять число оборотов в минуту, то есть скорость вращения двигателя транспортного средства.

Детектор , 210, состояния впрыска топлива может определять, выполняется ли условие впрыска топлива для определения, запускать двигатель или нет.

Контроллер 215 сравнивает обороты двигателя, обнаруженные детектором оборотов двигателя 205 , с пороговым значением, установленным для исключения точки резонанса DMF. Если частота вращения двигателя меньше порогового значения, контроллер , 215, может отключить впрыск топлива в двигатель, чтобы остановить двигатель.С другой стороны, если детектор , 210, состояния впрыска топлива обнаруживает, что условие впрыска топлива удовлетворяется, контроллер , 215, может возобновить впрыск топлива в двигатель, чтобы запустить двигатель. Пороговое значение может быть определено тестом.

Если детектор 210 состояния впрыска топлива обнаруживает, что условие впрыска топлива не выполняется, контроллер , 215, может остановить впрыск топлива в двигатель. Продолжительность отключения впрыска топлива может указывать на период времени, пока скорость автомобиля не достигнет 0.

Состояние впрыска топлива может включать в себя активацию сигнала сцепления путем нажатия педали сцепления в транспортном средстве или скорости транспортного средства, равной 0.

Контроллер , 215, может выполнять функции центрального процессора (ЦП (или процессора, и управления). общие операции детектора , 205, оборотов двигателя и детектора состояния впрыска топлива , 210, . Контроллер , 215, может включать в себя программу, включающую в себя серию команд для выполнения способа 100 защиты DMF транспортного средства согласно настоящему раскрытию.

Компоненты, блоки, блоки или модули, используемые в примерном варианте осуществления, могут быть реализованы программными компонентами, такими как задачи, классы, подпрограммы, процессы, объекты, потоки выполнения или программы, или аппаратными компонентами, такими как поле программируемая вентильная матрица (FPGA) или специализированная интегральная схема (ASIC), или комбинацией программных и аппаратных компонентов. Компоненты могут быть включены в машиночитаемый носитель данных, или некоторые из компонентов могут быть распределены по множеству компьютеров.

Как описано выше, оптимальные варианты осуществления раскрыты на чертежах и в описании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *