Как проверить венец маховика на дефекты

Как заменить венец маховика самостоятельно

Основному износу подвергается венец маховика, поэтому конструкторы предусмотрели возможность демонтажа для замены зубчатого обода. Демонтаж производится сбиванием венца, перед установкой обод нагревается до 200 градусов.

Конструкция и назначение маховика

Поскольку маховик является элементом редуктора зубчатой передачи, он представляет собой крупногабаритную ведомую шестерню. Поскольку маховик используется в нескольких системах автомобиля, в его конструкцию входят элементы:

• зубья венца маховика – необходимы для передачи вращения;
• внутренняя посадочная поверхность – деталь крепится на валу ДВС;
• боковая поверхность – за счет плотного прилегания к ней ведущего диска сцепления вращение с двигателя передается в коробку передач.

С одной стороны интенсивный износ двигателя требует использования деталей из углеродистых и легированных сталей. С другой – наружный диаметр на венце превышает 25 см, что резко повышает себестоимость детали. Для увеличения ремонтопригодности и снижения цены маховика используется сборочная единица:

• чугунный диск, обладающий большой массой;
• закрепленный на его наружную часть с натягом зубчатый обод из легированной или углеродистой стали.

Подобная конструкция позволяет сделать ремонт двигателя намного дешевле. Например, маховик для ВАЗ 2108 стоит в среднем 2 000 рублей, а венец обходится в 300 рублей. Кроме того, при равномерной односторонней выработке зубьев от зацепления с бендиксом зубчатый обод можно просто перевернуть, не покупая новый расходник.

Основными нюансами эксплуатации маховика являются:

• передача используется кратковременно в момент старта ДВС;
• после чего, деталь передает вращение с коленвала на КПП;
• вытаскивает за счет инерционности поршня их мертвых точек;
• сглаживает неравномерные угловые скорости коленвала, предотвращая износ двигателя.

При заводском изготовлении сборного маховика соблюдаются технологии, используется высокотехнологичное оборудование. После выработки рабочих поверхностей зубчатый венец маховика обычно заменяют в гараже, поэтому заявленный производителем ресурс обеспечить очень сложно.

Симптомы и причины неисправности

Из-за сложного доступа к маховику визуальный контроль этой шестерни редуктора зубчатой передачи затруднен, поэтому вспоминают про него владельцы авто при следующих симптомах:

• проблемы с запуском двигателя;
• рывки, скрежет и сторонние звуки в момент зацепления бендикса с маховиком.

Причинами, по которым происходит износ зубьев, являются:

• дефекты изготовления маховика – перегрев зубчатого обода при посадке приводит к отпуску стали, снижению прочности, увеличению пластичности конструкционного материала;
• непараллельность осей – передаточное число редуктора очень высокое, любое отклонение оси вала стартера от оси коленчатого вала приведет к выработке эвольвенты зуба с одной стороны;
• нарушение профиля зуба – со временем элементы передачи изнашиваются, в момент зацепления/расцепления шестеренок профиль срезается полностью;
• отсутствие смазки – в силу конструкционных особенностей передачи смазку нанести на бендикс и венец маховика невозможно физически.

В любом из указанных случаев рекомендуется замена венца маховика. В некоторых случаях бедикс может сточить лишь часть зуба с внешней стороны, поэтому достаточно поменять стороны венца.

Внимание: Маховик в сборе является не симметричной деталью, перевернуть его не получится из-за смещения одного посадочного отверстия болтового соединения, поэтому придется снимать венец, переворачивать его пригодной для дальнейшей эксплуатации редуктора стороной.

Замена венца

Поскольку зубчатый обод насаживается на диск маховика с натягом, его невозможно снять/надеть без нагрева. Основными проблемами самостоятельного ремонта в данном случае становятся:

• у владельца авто отсутствует специальное оборудование – используются горелки, паяльные лампы и, даже нагрев в духовке газовой плиты;
• температуру венца сложно определить – нагрев производится «на глаз»;
• технологические требования – зубчатый обод следует разогревать до 200 градусов, однако без специальных приборов температуру выдержать очень сложно.

Для повышения прочности стали зубчатый обод закаливают на заводе. Закаленные детали не рекомендуется нагревать, так как в этом случае венец автоматически подвергается другой термической обработке – отпуску. Получившиеся при закалке эксплуатационные характеристики – твердость, износостойкость конструкционного материала при этом изменяются в прямо противоположные свойства металла – вязкость и пластичность.

Другими словами, если перегреть обод, после надевания на диск и остывания на воздухе зубья станут мягче, сточатся гораздо быстрее. Существует три типа отпуска:

• высокий – нагрев до 450 – 600 градусов для получения структуры стали сорбит;
• средний – нагрев до 300 – 450 градусов для получения структуры стали троостит;
• низкий – нагрев до 150 – 300 градусов для получения структуры мартенсит.

Самостоятельная замена венца маховика должна производиться при нагреве обода в пределах 200 градусов, поскольку низкий отпуск не опасен для детали, практически не снижает твердость и прочность стали, заодно ликвидирует внутренние напряжения.

Демонтаж

Никаких дополнительных способов фиксации кроме посадки с натягом венец на маховик не имеет, поэтому снимается достаточно легко, даже без нагрева:

• деталь укладывается на подставки, чтобы зубчатый обод свисал;
• молотком по окружности венца наносятся равномерные удары.

Если зубчатый обод однозначно выбраковывается под замену, можно стучать прямо по зубьям. При повороте венца на 180 градусов для дальнейшей эксплуатации удары наносятся через прокладку – второй молоток, зубило, кусок арматуры.

Выбор зубчатого венца

Прежде, чем заменить венец маховика новой расходной деталью, необходимо подобрать полноценную замену:

• центробежные силы стремятся разорвать диск во время эксплуатации;
• происходит искажение плоской поверхности, к которой прижимается сцепление;
• трение накладок о маховик вызывает нагрев, еще больше увеличивает коробление плоскости.

После посадки с натягом зубчатый обод стягивает диск маховика, избавляя от вышеуказанных дефектов. Кроме увеличения эксплуатационного ресурса маховика, повышается срок службы сцепления авто.

Для удобства надевания обода на диск внутренний диаметр оснащен с одной стороны фаской. Продукция ведущих производителей имеет дополнительную фаску на наружном диаметре венца, то есть на самих зубьях. При включении стартера в этом случае не происходит жесткого упирания шестерни бендикса в зубья маховика.

Все указанные конструкционные особенности присутствуют в венцах производителя Tanaki. Количество зубьев должно совпадать изначально. В ДВС некоторых производителей маховик используется в качестве элемента датчика положения коленвала ДПКВ. В этом случае два зуба на венце пропущены, перед демонтажом необходимо создать отметку взаимного расположения участка с пропущенным зубом относительно диска.

Установка

Смонтировать венец автомобильного маховика без нагрева можно только при повороте. Однако даже в этом случае остается риск прокручивания обода относительно диска в процессе эксплуатации, поэтому после монтажа эту деталь прихватывают сваркой в 4 точках.

Способы нагрева венца

Основными методами нагрев при установке венца на маховик являются:

• духовой шкаф или конфорки газовой, электрической плиты – перегреть деталь очень сложно, на конфорках ее придется периодически проворачивать;
• паяльная лампа или газовая горелка – необходимо контролировать перегрев визуально, не допуская изменения цвета зубчатого обода.

В любом из указанных вариантов диск маховика должен находиться в непосредственной близости от места нагрева обода, чтобы как можно быстрее установить его пассатижами, клещами или руками в специальных термостойких перчатках на посадочную поверхность.

Внимание: Венцы с пропущенным зубом для ДПКВ монтируются по меткам. В остальных случаях достаточно просто уложить обод, не предпринимая больше никаких действий.

После остывания деталь сожмется самостоятельно, в случае необходимости применяются прихватки в нескольких точках.

Переворот старого обода

Чтобы перевернуть эксплуатируемый венец маховика, необходимо сбить его с посадочного места, перевернуть диск, надеть нагретый обод на свое место. Если на заводе или во время последующей замены этот элемент надевают фаской внутрь, то при повороте фаска автоматически остается снаружи.

Основные ошибки самостоятельной замены

Несмотря на предельно простую технологию, автолюбители часто допускают при замене венца следующие ошибки:

• перед тем, как снять зубчатый обод, следует произвести ревизию боковой плоскости маховика под сцепление, и отверстий для крепежных болтов;
• установка с перегревом отдельных участков венца приведет к быстрому износу зубьев именно на этих местах, так как происходит отпуск стали;
• наружный диаметр зубьев должен иметь фаску для плавного зацепления с бендиксом стартера без ударов.

Для того, чтобы уменьшить износ двигателя и увеличить приемистость машины на высоких оборотах, маховик часто облегчают. Из-за наличия дополнительных отверстий на наружном диаметре диска в зоне, примыкающей к зубчатому ободу, венец часто приваривается к диску.

В этом случае заменить изношенный элемент гораздо труднее, а перевернуть его вряд ли получится.

Таким образом, венец можно заменить собственными силами при значительной выработке профиля зуба на отдельных участках. Снять обод можно на холодную, а при установке потребуется нагрев до 200 градусов максимум.

Как проверить венец маховика на дефекты

Маховик ВАЗ 2109 является частью трансмиссии этого автомобиля. Он расположен между двигателем и сцеплением. Этот агрегат является выходной точкой двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и входной точкой привода авто, соединяется с ведущим валом коробки переключения передач (КПП). В машине маховик выполняет три функции:

1. Повышает равномерность вращения коленчатого вала двигателя, сглаживает колебания величины крутящего момента, передаваемого с поршней камер сгорания через кривошипно-шатунный механизм на коленчатый вал ДВС. Дело в том, что при каждом обороте коленчатого вала происходит два взрывообразных акта сгорания топливо-воздушной смеси в цилиндрах автомобиля, и если бы не маховик, коленвал бы сильно дёргался дважды за каждый свой оборот. Маховик сглаживает эти пульсации, накапливая и отдавая кинетическую энергию вращательного движения.
2. Обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к коробке. Этот агрегат является первичным, ведущим диском механизма сцепления. При отпущенной педали сцепления ведомый диск прижимается к маховику, обеспечивает вращение выходного вала КПП и приводит во вращение ведущие передние колёса ВАЗ 2109.
3. При запуске автомобиля маховик обеспечивает передачу крутящего момента от стартёра на коленвал двигателя. При повороте ключа зажигания в положение «стартёр» происходит зацепление шестерёнки стартёра с зубьями венца — таким образом раскручиваются маховик и коленвал. В цилиндры подаётся искра зажигания и двигатель запускается. Ключ зажигания возвращается в положение «зажигание» и шестерёнка стартёра выходит из зацепления с венцом.

С точки зрения эксплуатации именно венец является самым уязвимым местом. Наиболее распространённая поломка — износ его зубьев. Если износ достигает критического уровня, шестерёнка стартёра не входит в зацепление с венцом и запуск двигателя от аккумулятора становится невозможен. Приходится заводиться с толчка.

Снятие и дефектовка маховика:

1. Перед началом работы снимите АКБ (смотрите статью как снять коробку передач) с автомобиля, слейте из коробки передач масло и снимите стартер.

2. Произведите снятие коробки передач и разборку сцепления.

3. Теперь, когда добрались до маховика, открутите крепящие его шесть болтов. Но для этого обратно поставьте один болт крепления коробки передач и вставьте одной рукой отвёртку в зубья маховика, чтобы он не прокручивался в процессе откручивания болтов.

4. Придерживая одной рукой маховик, – другой снимите с финальным болтом стопорную пластину болтов.

5. Теперь аккуратно с фланца коленчатого вала снимите маховик.

6. Далее можно приступить к осмотру (дефектовки) маховика и первым делом осмотрите зубья стального диска. Если они имеют грубые риски и прочие повреждения, тогда следует маховик заменить новым.

8. Также подобную дефектовку проведите с обратной стороны ведомого диска, а точнее смотрите на прилегающую часто – фланец коленчатого вала.

Если в 7 или 8 пунктах просматриваются подобные искажения, то маховик необходимо заменить новым или отремонтировать – прошлифовать на специальном оборудовании в автомастерской.

9. Чтобы произвести точную проверку или ремонт ведомого диска сцепления, – отправляйтесь с ним в автомобильную мастерскую, где имеется требуемое оборудование. Действия и рекомендации по ремонту маховика:

Дефектовка прилегающей поверхности диска сцепления (3) не должно быть больше 0,06 мм.

Не параллельность верхней поверхности прилегания ведомого диска и нижней (2) для крепления сцепления не должна быть более 0,1 мм.

На плоскостях диска сцепления (1 и 3) биение не должно быть больше чем 0,1 мм.

При прочистке поверхности маховика (3) от ссадин и рисок следует знать, что максимально можно снять слой металла не больше 1 мм.

Одновременно со стороной (3) следует прошлифовать и поверхность (2). Для этого между ними соблюдайте ступень с высотой 0,5±0,1 мм. При проточке соблюдайте параллельность прилегающих поверхностей (1 и 3).

10. Как с прочисткой поверхности маховика закончите, приступайте к его обратной установке. Первым делом обезжирьте болты и резьбовые отверстия под них, а после чего на их резьбу нанесите герметик. Монтируйте деталь обратно в порядке снятия, только совместите правильно отверстия на фланце коленчатого вала и маховике (они расположены асимметрично).

Демонтаж элементов трансмиссии

Ремонт и замена маховика ВАЗ 2109 являются процедурами средней сложности и могут быть выполнены своими силами при наличии определённого опыта. Кроме того, понадобится мастерская со смотровой ямой, стандартный набор слесарных инструментов, газовая горелка для прогрева венца при его установке, динамометрический ключ для тарированной по усилиям затяжки болтов.

Как снять маховик с минимальными усилиями? Конструкция коробки передач и сцепления ВАЗ 2109 позволяет при их демонтаже обойтись без слива масла и разборки КПП. Для снятия трансмиссии проделайте следующие операции:

1. Снимите оба продольных рычага (их часто называют саблями), демонтируйте стартёр.
2. Отсоедините обе опоры коробки и кулису. Не забудьте отсоединить контакты датчика заднего хода.
3. Снимите отсоединённую от двигателя КПП. Откроется доступ к маховику. Перед демонтажом тщательно промаркируйте его текущее положение по отношению к коленчатому валу.
4. Отвинчивая болты крепления маховика, желательно попросить кого-нибудь придержать его, чтобы избежать выпадения. Будьте осторожны, он весит около шести килограммов.

Как снять и установить маховик. Его дефектовка

Подробная процедура по снятию на автомобиле ВАЗ 2110 маховика, его дефектовка (определение дефектов и их устранение по возможности) и обратная установка.

Со временем значительного пробега нашего автомобиля начинаются проблемы со сцеплением, оно ухудшается. Обычно маховик не требует замены аж до 200-300 тысяч километров пробега машины и даже более, но если он начинает выходить из строя после 50 или 100 тысяч км., то тут нужно искать причину его быстрого износа (это может быть суровая езда, погодные условия или дефекты сцепления, которые следует устранить). Сама процедура по замене маховика не сложная, но требует определённых затрат по времени, ведь из-за этой детали придётся сделать демонтаж коробки передач и разобрать сцепление (читайте про ремонт сцепления на машинах ВАЗ).

Монтаж элементов трансмиссии

Установка агрегатов на автомобиль проводится в порядке, обратном демонтажу. Маховик с новым венцом поместите на его штатное место на коленвал, используя нанесённые при разборке агрегата метки. Закрепите его монтажными болтами. Затяжку болтов рекомендуется выполнять динамометрическим ключом. Усилие затяжки должно составлять примерно 75 Нм. Схема затяжки — в шахматном порядке, это позволит избежать перекосов.

Установив отремонтированный агрегат, верните на место сцепление. Отцентрируйте ведомый диск. Установите остальные элементы трансмиссии. Если вы используете подъёмник, учтите, что затяжку креплений стабилизатора и поперечного рычага необходимо проводить после опускания автомобиля на землю. Эти элементы конструкции следует фиксировать под рабочей нагрузкой. Установите стартёр, подключите датчик заднего хода.

Всё готово — в путь с надеждой, что ваш ветеран не подведёт вас на дороге. Старайтесь не слишком нагружать уже довольно пожилой автомобиль. Помните, что последняя «девятка» сошла с конвейера АвтоВАЗа полтора десятка лет назад.

Не поддавайтесь искушению использовать тюнинговые примочки, такие как облегчённый маховик на ВАЗ 2109. Возросшими вибронагрузками он разнесёт вам двигатель и трансмиссию. С машиной такого возраста экспериментировать не стоит.

Производитель: Россия. Артикул: 12859.

Применяется для фиксации шкивов (шестерен) при замене ремня (цепи) ГРМ. Так же подходит для фиксации шкивов (шестерен) распредвала и топливного насоса.

Осмотр венца

Итак, если поврежден бывает венец, то слышен шум или скрежет, идущий из-под машины. Завести машину либо вовсе не удается, или сделать это получается только после нескольких попыток.

Если зубья венца маховика сточены неравномерно, будут наблюдаются проблемы с зацеплением «прямозуба». Напротив, если они изношены по всей окружности одинаково, то маховик с венцом отслужит верой и правдой еще не один год.

Главной причиной неравномерного износа венца эксперты называют неправильную установку его на маховик. Если делается это «на горячую» и без опыта или знания нюансов, после остывания венец садится неравномерно.

Многие специалисты рекомендуют сажать венец прямо «на холодную», однако сделать такое не всегда получается. Приходится элемент подвергать высоким температурам, делая это умеючи. Важно равномерно нагревать венец по всей окружности, чтобы какая-то определенная часть его не перегрелась больше, а другая меньше.

В некоторых случаях, после проверки венца на износ, мастера решают ставить его наоборот. Другими словами, в целях экономии, венец снимается с маховика, ставится обратно, но уже другой своей стороной.

Установка венца

Однако делается это только в том случае, если все части венца при первичной установке были нагреты равномерно или устанавливался элемент «на холодную». В противном случае, смысла в такой процедуре нет, так как именно в сработанной части венца металл будет уже мягким, и через некоторое время он изъестся и здесь.

Особое внимание следует уделить компактности посадки зубчатого обода. Так, если венец перемещается на маховике, то и в этом случае его придется заменить.

Замена венца маховика ВАЗ 2109 своими руками

1. Я решил немного схитрить и снять трансмиссию более удобным и простым способом — не сливая масло и не отключая приводы. Для этого нужно полностью снять оба продольных рычага, которые чаще называют «саблями».
2. Далее, снимите стартер и отсоедините кулису, обе опоры КПП и провода массы датчика заднего хода.
3. Когда сняты рычаги, поперечного хода стоек достаточно для того чтобы отсоединить коробку от двигателя.
4. Поставьте снятую КПП на пол, теперь у вас должен образоваться полный доступ к маховику и сцеплению.
5. Чтобы открутить болты маховика нужно хорошо зафиксировать сам маховик. Для этого существует специальный фиксатор, если вы не имеете такового можно изготовить что-нибудь похожее. Я для себя изготовил самодельный аналог из направляющей, которая была взята из серверной стойки, в ней были проделаны отверстия. После, направляющая была прикручена к маховику при помощи болтов крепления корзины. За это импровизированное приспособление удерживайте маховик от проворачивания.

1. Прежде чем снять маховик обязательно пометьте взаимное расположение маховика и коленвала.
2. Сбейте старый венец, используя выколотку и молоток.
3. Замена венца маховика ВАЗ 2109 производится следующим образом. Возьмите новый венец маховика и разогрейте. Я лично для этого использовал бумагу, ею обвернул маховик и поджег.
4. После того как он достаточно разогрелся, аккуратно оденьте венец на маховик, внутренней фаской к маховику. Слегка постукивая по нему, посадите его на место. На все про все уходит не более 20 минут.

1. Сборка ничем не отличается от разборки, единственное — она производится в обратном порядке. Затяжка болтов маховика должна быть с моментом 62 — 89 Н*м. Болты корзины затягиваются с моментом — 19 — 31 Н*м. Во избежание перекоса затяжка болтов происходит в шахматном порядке.

1. Чтобы отцентрировать ведомый диск используйте удлинитель на 1/4, с подмотанным слоем изоленты до диаметра 15 мм и 20 мм.
2. Затяжка крепежных болтов стабилизатора и поперечного рычага производится после опускания машины на землю, то есть под нагрузкой.

На этом у меня все, замена венца маховика ВАЗ 2109 завершена, двигатель и новый венец маховика — готовы к эксплуатации.

Снятие и дефектовка маховика:

1. Перед началом работы снимите АКБ (смотрите статью как снять коробку передач) с автомобиля, слейте из коробки передач масло и снимите стартер.

2. Произведите снятие коробки передач и разборку сцепления.

3. Теперь, когда добрались до маховика, открутите крепящие его шесть болтов. Но для этого обратно поставьте один болт крепления коробки передач и вставьте одной рукой отвёртку в зубья маховика, чтобы он не прокручивался в процессе откручивания болтов.

4. Придерживая одной рукой маховик, – другой снимите с финальным болтом стопорную пластину болтов.

5. Теперь аккуратно с фланца коленчатого вала снимите маховик.

6. Далее можно приступить к осмотру (дефектовки) маховика и первым делом осмотрите зубья стального диска. Если они имеют грубые риски и прочие повреждения, тогда следует маховик заменить новым.

8. Также подобную дефектовку проведите с обратной стороны ведомого диска, а точнее смотрите на прилегающую часто – фланец коленчатого вала.

Если в 7 или 8 пунктах просматриваются подобные искажения, то маховик необходимо заменить новым или отремонтировать – прошлифовать на специальном оборудовании в автомастерской.

9. Чтобы произвести точную проверку или ремонт ведомого диска сцепления, – отправляйтесь с ним в автомобильную мастерскую, где имеется требуемое оборудование. Действия и рекомендации по ремонту маховика:

Дефектовка прилегающей поверхности диска сцепления (3) не должно быть больше 0,06 мм.

Не параллельность верхней поверхности прилегания ведомого диска и нижней (2) для крепления сцепления не должна быть более 0,1 мм.

На плоскостях диска сцепления (1 и 3) биение не должно быть больше чем 0,1 мм.

При прочистке поверхности маховика (3) от ссадин и рисок следует знать, что максимально можно снять слой металла не больше 1 мм.

Одновременно со стороной (3) следует прошлифовать и поверхность (2). Для этого между ними соблюдайте ступень с высотой 0,5±0,1 мм. При проточке соблюдайте параллельность прилегающих поверхностей (1 и 3).

10. Как с прочисткой поверхности маховика закончите, приступайте к его обратной установке. Первым делом обезжирьте болты и резьбовые отверстия под них, а после чего на их резьбу нанесите герметик. Монтируйте деталь обратно в порядке снятия, только совместите правильно отверстия на фланце коленчатого вала и маховике (они расположены асимметрично).

Реально ли продлить жизнь двухмассового маховика?

Компаниям-производителям узлов для современных авто постоянно приходится решать противоречащие задачи. С одной стороны – нужно больше мощности и динамики. С другой – нужно экономить топливо и снижать выбросы. Именно поэтому конструкция должна соответствовать современным требованиям. Так появились двухмассовые маховики. Их устанавливают на все большее количество новых современных автомобилей. Несмотря на технологичность, они ломаются. Давайте узнаем, как проверить двухмассовый маховик, а также признаки и причины неисправностей.

Устройство

Двухмассовый – это маховик, оснащенный двумя подвижными друг относительно друга корпусами. Корпуса традиционно изготовлены из стали и закреплены на одной оси. Внутри одного корпуса установлены специальные демпфирующие элементы и подшипник.

Знание устройства поможет разобраться в вопросе, как проверить двухмассовый маховик. Мы рассмотрим его неисправности и способы его диагностики.

Диагностика двухдисковых маховиков

Полноценная диагностика двухмассового маховика, выполненная тем, кто знает, как понять, что двухдисковый маховик неисправен и различает типичные неисправности двухмассовых маховиков современных автомобилей с дизельными или бензиновыми двигателями.

В частности, на дизельных иномарках чаще ломаются пружины демпферного маховика, что может привести к мгновенной остановке автомобиля и более серьёзным последствиям, поскольку элементы попадают во вращающиеся части и могут разрушить даже корпус двухмассового маховика.

Функции

А теперь рассмотрим, для чего понадобился маховик такого типа. Специалисты отлично знают, что в режимах работы двигателя в момент каждого оборота угловая скорость коленчатого вала двигателя не постоянна в силу конструктивных особенностей поршневых двигателей. Угловая скорость коленвала периодически меняется, так как крутящий момент неравномерный. Рабочий процесс двигателя периодический. Также на угловую скорость влияют кинематические характеристики кривошипно-шатунного механизма.

Крутящий момент неравномерный, и он накладывается на момент сопротивления вращения коленчатого вала. Для компенсации этого узел проектируют таким образом, чтобы номинальное его напряжение при изгибе было в пределах 20 процентов, при кручении – около 15 процентов от того, что способен выдерживать сам коленчатый вал. Зачем такая прочность, ведь это лишние габаритные размеры и вес? Однако дело в том, что по причине неравномерностей, которые действуют на вал, в нем возникают его собственные колебания крутильного типа. При определенных условиях они способны нарушить работу двигателя, а в редких случаях мотор может буквально разрушиться.

Чтобы этого не случилось, нужно знать, как проверить двухмассовый маховик на “Фронтере Б” и других авто. Мы далее рассмотрим способы диагностики.

Принцип работы двухмассового маховика

Маховик двухмассового типа (DMF) является одним из основных компонентов системы трансмиссии PowerShift 6DCT450. Он отвечает за сглаживание крутильных колебаний при передаче усилия от коленвала на коробку передач, забирая энергию вибрации на себя. Благодаря DMF удается придать транспортному средству отличные динамические показатели, минимизировать уровень вибрации и шума в процессе езды, обеспечить максимально комфортное переключение передач.

Основа двухмассового маховика представлена двумя дисками и расположенным внутри корпуса пружинного демпфирующего устройства. Фиксируется первичный диск на коленвале. Вторичный закрепляется на валу КПП (в частности, Пауэр Шифт). Для соединения корпусов между собой задействуется система радиальных и упорных подшипников. Это позволяет обеспечить осевое вращение корпусов в отношении друг друга.

1. Ступица.
2. Подшипник радиальный.
3. Диск первичный.
4. Комплект пружин.
5. Фланец.
6. Зубчатый венец.
7. Диск вторичный.
8. Отверстие вентиляционное.
9. Мембрана уплотнительная.
10. Круговой, наполненный смазкой кожух.

Определенные условия

Под определенными условиями нужно понимать все то, что вызывает резонансные колебания. Резонанс можно охарактеризовать тем, что когда он образуется, растет амплитуда колебаний. Из школьного курса физики известно, что резонанс роты солдат, шагающей в ногу, может разрушить крепкий мост.

Легко представить, что может случиться с двигателем, если в нем начнут происходить подобные процессы. Если воздействия от тактов сгорания топлива вместе с кинематическими силами совпадут с частотой колебаний вала, то резонанс просто сломает коленчатый вал так же легко, как пальцами ломается спичка. При этом, чтобы обеспечить удовлетворительную работу мотора в широких пределах оборотов, необходим маховик.

Его задача – снизить обороты в режиме холостого хода и при начале движения авто. Чем больше инерционный момент элемента, тем меньше обороты. Однако маховик большой и тяжелый, а это увеличивает риск резонанса. Поэтому, чтобы устранить эти риски, инженеры применяют демпферы крутильных колебаний. Колебания преобразуются в тепловую энергию.

Осмотр

Например, сильный шум, издаваемый мотором, может быть вызван проблемами с ТНВД, зажатием опор или неисправностями системы пуска.

Проверка 2-массового маховика, проведенная грамотно, поможет выявить качество его работоспособности. Она должна быть осуществлена хорошо и тщательно.

Вот, что может дать осмотр диска маховика:

• Если на нем заметны трещины, образованные по причине высоких температур, то это лишний раз доказывает необходимость замены маховика.
• То же самое можно сказать, если в больших количествах уходит смазка из картера сцепления. Никаких подтеков на плоскости маховика или на близлежащих деталях быть не должно.
• Еще одно свидетельство неисправности маховика – это заклин, когда бывает невозможно провернуть диск ни в одну из сторон, так как происходит конструктивная деформация и болты перекрывают отверстия.

Маховик Сакс

Но один лишь визуальный осмотр, как ни крути, не поможет сделать окончательные выводы. Для этого необходимо провести полноценную проверку работоспособности маховика, тем более, если осмотр дал повод усомниться в этом.

Как это работает?

Чтобы увеличить угол упругого скручивания двух корпусов маховика относительно друг друга, пружины в ДММ имеют несколько степеней сжатия. Пружинные блоки разделены между собой на крайний и центральный посредством сепараторов. Крайний блок отличается большей жесткостью. В процессе работы мотора на разных режимах массы маховика могут смещаться на какой-либо угол относительно друг друга. При этом центральный блок с пружинами сжимается, тем самым компенсируя увеличившийся угол поворотам масс. Это режим работы двигателя при быстром старте или в процессе торможения двигателем. Современные маховики могут иметь две и даже три степени сжатия. Так трансмиссия надежно защищается от максимальных нагрузок.

Почему может произойти поломка маховика?

Причиной могут послужить чрезмерно высокие нагрузки на элемент и усталость металла, высыхание смазки и потеря смазочных свойств. В качестве примера можно привести управление авто на минимальных оборотах двигателя. Подобный режим работы мотора сопровождается большими величинами крутильных колебаний и увеличением нагрузки на демпферные пружины. Также поломку может спровоцировать трогание с места на повышенной передаче, резкие броски педали сцепления и агрессивный стиль управления.

Неисправности

Чтобы знать и понимать, как проверить исправность двухмассового маховика, необходимо узнать о возможных его неисправностях.

Как таковых неисправностей у ДММ нет – есть только полный выход его из строя. При этом узел полностью или частично разрушается.

Среди симптомов, по которым можно определить поломку, выделяют характерные звуки при работе. Например, это могут быть скрипы при запуске, скрежет. Второй симптом, позволяющий выявить неисправность, – это троение двигателя на малых оборотах коленчатого вала. При этом по мере роста оборотов двигатель троить прекращает. Вот как проверить двухмассовый маховик, не снимая коробки.

Кроме звуков, будут ощущаться сильные вибрации, стуки, дрожания. Звуки будут возникать при запуске двигателя, при остановке, а также при раскручивании КПП.

Диагностика

Специалисты рассказывают, как проверить двухмассовый маховик. Можно даже без снятия выявить, что сломана пружина, выявить наличие люфтов. Процесс диагностики проводится при демонтаже, без демонтажа и во время ремонта других узлов, связанных с трансмиссией. Предварительные тесты проводятся непосредственно на автомобиле – проверяют его поведение. Состояние маховика можно выяснить методом замеров осевых люфтов, визуальным осмотром, измерением угла его поворота.

Вот один из известных способов, как проверить двухмассовый маховик Luk и другие. Для этого машину ставят на высшую передачу, двигатель раскручивают до полутора тысяч оборов, затем акселератор нажимается до пола. Если при этом нет никаких посторонних шумов, то маховик в порядке. В противном случае нужна замена.

Как проверить двухмассовый маховик на «Фольксвагене»? Нужно его снять и осмотреть. Если наблюдаются характерные изменения цвета, то деталь испытывала перегрев и перегрузки. Водитель долго удерживал сцепление в режиме пробуксовки. При длительных перегревах ДММ может выйти из строя. Также на рабочей части могут образовываться трещины.

Если ниже рабочей поверхности имеется желтизна, это сигнал к замене центрального подшипника. Он изношен. Об износе можно также узнать по рокоту и свисту при движении. Маховик меняют и в случае, если из его корпуса вытекает смазка.

Наиболее распространенные проблемы с демпферным маховиком и полезные советы по ремонту

Демпферный маховик — модификация, которая чаще всего выходит из строя и нуждается в ремонте. Когда у автомобиля большой пробег, на рабочей поверхности демпфирующего маховика, который функционирует в контакте с фрикционным диском, могут появляться признаки износа.

Если обнаружены вмятины, царапины или пятна, это означает, что маховик перегрелся. Когда мы обнаружим такой ущерб, мы должны принять срочные меры по ремонту. В этом случае важно помнить, что их нельзя шлифовать без соблюдения допустимых пределов, установленных производителем автомобиля. Следует избегать механической обработки поверхности трения маховика демпфера.

Еще одна вещь, которую мы можем проверить, чтобы предотвратить более серьезные повреждения в будущем, это проверить, правильно ли установлен зазор между датчиками скорости и сигнальными штифтами маховика.

Признаки неисправности двухмассового маховика

Как проверить двухмассовый маховик

Не знаете, как проверить двухмассовый маховик на своем автомобиле? Его нужно в обязательном порядке тестировать, если ДВС функционирует неравномерно, шумит в холостом режиме вращения и вибрирует при каждом подходящем случае. Однако надо иметь в виду, что симптомы эти, безусловно, свидетельствуют о проблемах, но не всегда связанных с маховиком.

При каких обстоятельствах следует проверять двухмассовый маховик?

Первым признаком для беспокойства служит появление посторонних звуков. К примеру, разбалансировку сопровождает громкое жужжание или гудение, которое нарастает при увеличении оборотов. Стрекот на холостом ходу, тон которого меняется при нажатии на педаль сцепления, а также ощутимое подергивание и вибрация при разгоне с низких оборотов на высокой передаче.

Однако не следует спешить с постановкой диагноза! Схожими симптомами может сопровождаться поломка других элементов конструкции — выхлопной системы, тепловой защиты, опоры двигателя и коробки передач, навесного оборудования. Со стопроцентной точностью установить истинную причину неисправности возможно только путем проведения комплексной диагностической проверки со снятием или без снятия двухмассового маховика.

Алгоритм проведения полноценной проверки работоспособности 2-массового маховика

Процесс сводится к следующим действиям. Вначале проверяется угол смещения или УС маховика в обе стороны. Как правило, делается это монтировкой или просто голыми руками. Главное – переместить диск в одном из рабочих направлений.

Примечание. В дизельных установках осуществить перемещение диска в одну из сторон будет сложнее. Это вызвано тем, что в таких моторах задействовано фрикционное кольцо, как дополнительный элемент функционирования. Чтобы прокрутить маховик дизельного силового агрегата, придется воспользоваться воротковым приспособлением.

Малое, но обязательное сопротивление маховика будет свидетельствовать об исправной работе маховика, пружинная система которого функционирует хорошо. Напротив, если маховик вращается легко, без усилия, то это будет говорить о неисправности механизма.

Статья в тему: Классификация, как определить класс автомобиля

Кроме того, смещение диска 2-массового маховика должно проводиться так: руками он вращается в одну из сторон и опускается. Затем в другую сторону – опускается. И смещение под нагрузкой должно быть одинаковым. О разрушении пружин будет свидетельствовать тот факт, что в одну из сторон диск будет вращаться, а в другую – нет.

На дефект 2-массового маховика также укажет заклинивание диска, когда маховик вообще невозможно вращать или повышенный шум, издаваемый им. Характерный громкий звук в большинстве случаев возникает по причине нехватки смазки или из-за растрескивания демпферов.

Следующий шаг проверки подразумевает диагностику работы перемещения. Если в первом случае проверялся угол смещения маховика в обе стороны, то теперь – люфт. Со временем, по мере эксплуатации автомашины увеличивается люфт. Также это зависит в большей мере от манеры вождения. Агрессивный стиль вождения для 2-массовых маховиков не приветствуется.

Внимание. Для 2-массового маховика допустим небольшой люфт и небольшое биение на плоскости. Дело в том, что проверка данного типа проводится на снятом маховике. После установки деталь крепко фиксируется и прочно садится с другими элементами системы сцепления, в результате чего люфт пропадает.

Далее идет проверка зубьев. Проводится диагностика на автомобиле в состоянии покоя. Диск маховика специально блокируется от вращения монтировкой. Если сточенных и поломанных зубьев на маховике предостаточно, элемент требуется заменить.

В 2-массовых маховиках установлен опорный подшипник скольжения, который тоже часто выходит из строя, сказываясь отрицательно на всей работе маховика. Чтобы удостовериться в дефекте подшипника, надо визуально осмотреть место на плоскости маховика, с которым соприкасается подшипник в ходе вращения. Если это место сменило цвет, стало темным, значит, подшипник выработал свой ресурс, и нуждается в замене весь маховик.

Почему не льют полностью вместе с зубами?

Я тоже задавал себе такой вопрос – ведь кажется легче просто взять и вылить готовый маховик уже в форме шестерни, и не «запариваться» на различные венцы! Просто? А вот нет!

Все дело в весе, прочности и цене – венец, как правило, делают из тяжелых и прочных металлов, это может быть чугун (или его сплавы), некоторые виды стали и т.д. Этот металл не легкий, да еще он должен выдерживать нагрузки. Если сделать всю «болванку» из такого металла, она получится — прочной, но намного тяжелее и дороже!

Еще одна причина – ремонт. Сейчас сточившийся венец, просто снимают и одевают новый, тем самым экономится много сил и денег. А полностью литую деталь уже не отремонтировать (если например, сломало зубы), только переплавка и новая отливка.

Определенные условия

Под определенными условиями нужно понимать все то, что вызывает резонансные колебания. Резонанс можно охарактеризовать тем, что когда он образуется, растет амплитуда колебаний. Из школьного курса физики известно, что резонанс роты солдат, шагающей в ногу, может разрушить крепкий мост.

Легко представить, что может случиться с двигателем, если в нем начнут происходить подобные процессы. Если воздействия от тактов сгорания топлива вместе с кинематическими силами совпадут с частотой колебаний вала, то резонанс просто сломает коленчатый вал так же легко, как пальцами ломается спичка. При этом, чтобы обеспечить удовлетворительную работу мотора в широких пределах оборотов, необходим маховик.

Его задача – снизить обороты в режиме холостого хода и при начале движения авто. Чем больше инерционный момент элемента, тем меньше обороты. Однако маховик большой и тяжелый, а это увеличивает риск резонанса. Поэтому, чтобы устранить эти риски, инженеры применяют демпферы крутильных колебаний. Колебания преобразуются в тепловую энергию.

Как это работает?

Чтобы увеличить угол упругого скручивания двух корпусов маховика относительно друг друга, пружины в ДММ имеют несколько степеней сжатия. Пружинные блоки разделены между собой на крайний и центральный посредством сепараторов. Крайний блок отличается большей жесткостью. В процессе работы мотора на разных режимах массы маховика могут смещаться на какой-либо угол относительно друг друга. При этом центральный блок с пружинами сжимается, тем самым компенсируя увеличившийся угол поворотам масс. Это режим работы двигателя при быстром старте или в процессе торможения двигателем. Современные маховики могут иметь две и даже три степени сжатия. Так трансмиссия надежно защищается от максимальных нагрузок.

Пружина, резина, конденсатор…

Во всем мире вряд ли найдется человек, который посвятил себя разработке маховичных накопителей энергии в большей мере, чем Нурбей Гулиа. Ведь делом своей жизни изобретатель начал заниматься в 15 лет. Тогда советский школьник Нурбей решил изобрести «энергетическую капсулу» — так он назвал накопитель энергии, который должен был стать столь же энергоемким, как бак с бензином, но при этом копить в себе абсолютно безвредную для человека энергию. Первым делом любознательный школьник опробовал аккумуляторы различных типов. Одним из самых безнадежных вариантов оказался пружинный накопитель. Чтобы обычный легковой автомобиль проехал с таким аккумулятором 100 км пути, последний должен был весить 50 т.

От маховиков к супермаховикам В качестве накопителей энергии маховики применяют уже несколько столетий, однако качественный скачок в области их энергоемкости произошел только в 1960-е году, когда были созданы первые супермаховики. 1. Супермаховик в работе Супермаховик выглядит, как обычный, но внешняя его часть свита из прочной стальной ленты. Витки ленты обычно склеены между собой. 2. Супермаховик после разрыва Если разрыв обычного маховика разрушителен, то в случае супермаховика лента прижимается к корпусу и автоматически затормаживает накопитель — все совершенно безопасно.

Резиновый аккумулятор показался куда перспективней: накопитель с зарядом на 100 км мог весить «всего» 900 кг. Заинтересовавшись, Нурбей даже разработал резиноаккумулятор инновационной конструкции для привода детской коляски. Один из прохожих, очарованный самоходной коляской, посоветовал разработчику подать заявку в Комитет по изобретениям и даже помог ее составить. Так Гулиа получил первое авторское свидетельство на изобретение.

Вскоре резину сменил сжатый воздух. И опять Нурбей разработал инновационное устройство — относительно компактный гидрогазовый аккумулятор. Однако, как выяснилось в ходе работы над ним, при использовании сжатого газа энергетический «потолок» был невысок. Но изобретатель не сдался: вскоре им был построен пневмокар с подогревом воздуха горелками. Эта машина получила высокую оценку у его друзей, но по своим возможностям была еще далека от того, чтобы конкурировать с автомобилем.

Технологии Газ — топливо современности: объясняем, почему это действительно так

Маховики на транспорте можно использовать как в качестве аккумуляторов энергии, так и в виде гироскопов. На фотографии изображен маховичный концепт-кар Ford Gyron (1961), а впервые гиро-кар был построен в 1914 году русским инженером Петром Шиловским.

Особенно тщательно будущий профессор отнесся к проработке варианта «электрической капсулы». Нурбей оценил возможности конденсаторов, электромагнитов и, разумеется, собрал всю возможную информацию об электрохимических аккумуляторах. Был даже построен электромобиль. В качестве аккумулятора для него конструктор использовал батарею МАЗа. Однако возможности тогдашних электрохимических аккумуляторов Гулиа не впечатлили, не было и оснований ожидать, что в области энергоемкости произойдет прорыв. Поэтому из всех накопителей энергии наиболее перспективными Нурбею Владимировичу показались механические аккумуляторы в виде маховиков, несмотря на то что в то время они ощутимо проигрывали электрохимическим накопителям. Тогдашние маховики, даже сделанные из самой лучшей стали, в пределе могли накопить только 30−50 кДж на 1 кг массы. Если раскручивать их быстрее, они разрывались, приводя в негодность все вокруг. Даже свинцово-кислотные аккумуляторы с энергоемкостью 64 кДж/кг смотрелись на их фоне крайне выигрышно, а щелочные аккумуляторы с плотностью энергии 110 кДж/кг были вне конкуренции. Кроме того, уже тогда существовали страшно дорогие серебряно-цинковые аккумуляторы: по удельной емкости (540 кДж/кг) они примерно соответствовали самым емким на сегодня литий-ионным аккумуляторам. Но Гулиа сделал ставку на столь далекий от совершенства маховик…

Вопросы выбора и замены венца маховика

Демонтаж напрессованного зубчатого венца

В процессе эксплуатации двигателя зубцы венца подвергаются интенсивному износу, который может усиливаться при некорректной работе стартера (например, если бендикс не сразу отводит шестерню от венца при пуске двигателя или неправильно позиционирует шестерню относительно венца). Поэтому с течением времени зубцы венца стачиваются и выкрашиваются, что приводит к ухудшению запуска двигателя или даже к невозможности выполнить его с помощью стартера. При износе зубцов венец необходимо перевернуть или заменить на новый.

Зубцы венца изнашиваются только с наружного верхнего угла, а обращенная к маховику сторона зубцов остается нетронутой. Поэтому при достижении критического износа венец можно снять, перевернуть, и установить целой стороной зубцов наружу. При замене необходимо соблюдать правильность установки обода, чтобы не сбить балансировку маховика. Сделать это помогает специальная метка на венце и маховике. При повторном износе венец просто меняется на новый.

На замену нужно выбирать зубчатый обод маховика с теми же характеристиками, что имела старая деталь. Особое внимание необходимо уделять модулю зацепления m — эта характеристика должна иметь то же значение, что и у старого венца. Если же вместе с венцом маховика меняется и шестерня стартера, то обе детали должны иметь одинаковый модуль зацепления. То есть, при ремонте вполне допускается использование шестерни и венца с другим количеством зубцов, но при этом их mдолжен иметь одно значение.

Замена венца производится на демонтированном маховике в соответствии с инструкцией по ремонту данного конкретного автомобиля. Как правило, напрессованные венцы можно снимать и устанавливать только после нагрева — деталь при нагреве расширяется и может быть снята или установлена на свое посадочное место.

При правильном выборе и замене зубчатого венца маховика двигатель будет уверенно запускаться, а зубчатая передача будет подвергаться минимальному износу.

Еще в этом разделе

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины
E=12Iω2<2>>Iomega ^<2>>
где:

• I — массы относительно оси вращения маховика
• ω (омега)
  — угловая скорость в радианах в секунду

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

• Для полого цилиндра I=12m(r2+ro2)<2>>m(r^<2>+r_^<2>)> где m— масса полого цилиндра; r— его радиус; ro> — внутренний радиус цилиндра
• Для тонкостенного цилиндра I=mr2>
• Для сплошного цилиндра I=12mr2<2>>mr^<2>>

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость ω на частоту вращения f по формуле