strona główna Mechanika Dwumasowe koła zamachowe - DKZ
2012-04-16, ostatnia aktualizacja 2012-04-16 08:05

Podręcznik mechaniki pojazdowej

Dwumasowe koła zamachowe - DKZ

Fot. Schaeffler

Fot. Schaeffler

Cykliczne zmiany wartości momentu obrotowego na wale korbowym silnika tłokowego są przyczyną powstawania drgań skrętnych w całym układzie napędowym. DKZ bardzo ogranicza te niekorzystne zjawiska.

Drgania skrętne, przenosząc się z silnika do sprzęgła, skrzyni biegów, przekładni głównej, przegubów półosi itp., powodują ich hałaśliwą pracę. Wzbudzają też wibracje rezonansowe różnych części nadwozia. Wszystko to razem wpływa na zmniejszenie eksploatacyjnej trwałości samochodowych mechanizmów i obniża ogólny komfort jazdy.

Równomierność obrotu wału korbowego poprawia już standardowe koło zamachowe, będące jednoczęściową tarczą o dużej bezwładności. W trakcie jego ruchu energia kinetyczna powstająca na skutek spalania mieszanki paliwowo-powietrznej podczas suwu pracy zostaje częściowo zmagazynowana i następnie wykorzystana do wymuszania tzw. suwów jałowych (napełnianie, sprężanie, wydech).

Im mniejsza jest jednak liczba cylindrów w silniku i jego prędkość obrotowa, tym większa masa koła zamachowego potrzebna jest do złagodzenia drgań skrętnych. Możliwości uzyskania znaczących efektów poprzez zmianę tych cech są więc w tym zakresie niewielkie. Stąd też prace rozwojowe postępowały w całkiem innym kierunku, a ich zadowalającym osiągnięciem stała się konstrukcja dwumasowego koła zamachowego (fot.1), które niemal całkowicie pochłania drgania skrętne.

 Fot. 1. Standardowe dwumasowe koło zamachowe i jego elementy

Fot. 1. Standardowe dwumasowe koło zamachowe i jego elementy

Standardowe DKZ składa się (fot.1) z masy pierwotnej (1) i masy wtórnej (6), czyli z dwóch oddzielnych kół zamachowych. Obie masy mogą względem siebie przemieszczać się kątowo, ponieważ masa wtórna łożyskowana jest w pierwotnej za pomocą promieniowego łożyska (2) kulkowego lub ślizgowego. Przemieszczeniom tym przeciwdziała system sprężyn utrzymujących obie tarcze w określonym wzajemnym położeniu, czyli przenoszący pomiędzy nimi momenty obrotowe wywoływane pracą silnika lub bezwładnością poruszającego się pojazdu.

Masa pierwotna, wyposażona w wieniec zębaty do współpracy z rozrusznikiem, sprzężona jest sztywno z wałem korbowym silnika. Tworzy ona razem z pokrywą (5) wnękę, w której pracują wspomniane sprężyny spiralne (3). Są one osadzone dość ciasno w obwodowych kanałach ślizgowych, dzięki czemu ich uginaniu i rozprężaniu przeciwdziała tarcie powodujące efekt tłumienia drgań skrętnych. Cierne zużycie współpracujących w ten sposób części zmniejsza specjalny smar wypełniający kanały, a otwory wentylacyjne zapewniają właściwe odprowadzanie nadmiaru ciepła do atmosfery.

Moment obrotowy przenoszony jest z masy pierwotnej na wtórną za pomocą przynitowanej do niej tarczy zabierakowej (4), ze zderzakami umieszczonymi pomiędzy sprężynami. Dzięki temu masa wtórna, sprzężona z układem przeniesienia napędu, tylko okresowo zwiększa moment bezwładności dwumasowego koła zamachowego.

DKZ

Po lewej: fot. 2. Masa pierwotna. Po prawej: fot. 3. Masa wtórna

Ponieważ DKZ wyposażone jest w integralny system tłumienia drgań, współpracujące z nim cierne sprzęgło główne mieć go już nie musi. Powszechnie więc używa się wówczas sprzęgieł z sztywnymi tarczami o prostej i niezawodnej konstrukcji. Docisk sprzęgła ciernego jest mocowany do zewnętrznej krawędzi DKZ, a dokładniej – do jego masy wtórnej. Na niej też znajduje się powierzchnia cierna, do której podczas przenoszenia momentu obrotowego (włączenia sprzęgła) tarcza sprzęgłowa jest dociskana przez sprężynę talerzową.

Łożysko DKZ łączy się swym pierścieniem zewnętrznym lub zewnętrzną powierzchnią tulei ślizgowej z masą wtórną. Z centralnym czopem masy pierwotnej współpracuje pierścień wewnętrzny lub wewnętrzna powierzchnia tulei ślizgowej. To obrotowe połączenie pomiędzy masami utrzymuje we właściwej pozycji masę wtórną i sprzęgło cierne, a dodatkowo przenosi też siłę osiowego nacisku na DKZ podczas rozłączania sprzęgła.

Fot. 4. Rodzaje łożysk stosowanych w DKZ

Fot. 4. Rodzaje łożysk stosowanych w DKZ

Konstrukcja łożyska pozwala nie tylko na wzajemny ruch obrotowy mas, lecz także na nieznaczne kątowe odchylenia osi ich obrotu. W pierwszych dwumasowych kołach zamachowych stosowano do tego celu wyłącznie łożyska kulkowe, jako zapewniające znaczną trwałość połączenia. Dalszy rozwój DKZ przyniósł miniaturyzację tych łożysk kulkowych, a następnie wprowadzenie łożysk ślizgowych, będących obecnie rozwiązaniem standardowym.

W niektórych modelach kół dwumasowych stosowany jest dodatkowy element cierny, nazwany pierścieniem kontroli tarcia (fot. 5). Odznacza się on określonym kątem swobodnego obrotu (a), którego przekroczenie powoduje wzajemny ruch dodatkowych powierzchni ciernych i dalszy wzrost tłumienia drgań skrętnych. Daje to korzystne efekty podczas ruszania pojazdem z miejsca, energicznego przyspieszania lub szybkich zmian obciążenia napędu.

Fot. 5. Pierścień kontroli tarcia

Fot. 5. Pierścień kontroli tarcia



Wasi dostawcy

Podobne

Polecane