Hogyan működik a kettős tömegű lendkerék?

A mostani bejegyzésben ismét egy kicsit elmélyülünk majd egy manapság szinte megkerülhetetlen technológiai megoldásba az autók terén. Ez pedig nem más mint a sokak által (többek közt általam is) mumusnak tartott kettős tömegű lendkerék. Úgy gondolom hasznos lehet átnézni ennek  a megoldásnak a működését, gyakori meghibásodásainak okait illetve megpróbálni rájönni a mindenkit érdeklő kérdésre, hogy MIÉÉÉRT KELL EZ NEKÜNK?

Kezdjük az elején azzal, hogy beszélünk egy kicsit a régi megoldásról és arról, hogy mi is a lendkerék maga és mi a feladata a kocsinkban. Maga a lendkerék egy a főtengely váltó felöli oldalán elhelyezett fém ellensúly amire rá van hegesztve vagy szorítva a fogaskoszorú aminek az indításnál van jelentősége. Ennek az alkatrésznek több feladata is van, egyik az, hogy az önindító fogaskereke az indítás során a lendkerék koszorúkerekének fogazatába lökődik ki és azt forgatja meg. A lendkerék a tömegéből adódóan segít abban, hogy az önindító forgó mozgása átadódva a főtengelyen keresztül meghajthassa a dugattyúkat a hengerekben. Ezeken túl feladata, hogy a motor kiegyensúlyozatlanságából adódó rezgéseket felvegye és csillapítsa, valamint a kuplung tárcsa is a lendkerék nyeles tengely felöli oldalára fekszik fel működés közben.

Hogy egy kicsit vizuálisabban is el tudjátok ezt helyezni az alábbi kép a segítségetekre lehet.

Vajon, ha eddig jó volt ez így akkor mi a túrónak van szükségünk arra, hogy ezt „túl komplikálva” bele henköljünk az autónkba egy potenciális pénztárca gyilkos hibafaktort amit sokan csak kettős tömegű lendkeréknek hívnak? Jó kérdés éppen ez a gondolat sarkallt arra, hogy utána nézzek kicsit ennek a témának én is.

Mint mindennek az autóiparban ennek is a fokozatos fejlődés az egyik oka. Az elmúlt évtizedekben nagy nyomás nehezült az autógyártókra abból a szempontbl, hogy nagy teljesítményű motorokat állítsanak elő a lehető legkényelmesebb vezetési élmény fentartása mellett. Természetesen itt is szerepet kap az, hogy az elmúlt időben nagy teret kapott a kis lökettérfogatú motorok alkalmazása is (gondoljunk csak a 3 hengeres dízelekre..). Ezek a fejlődési ugrások mind-mind megmutatták azt, hogy a régi típusú lendkerék már nem lesz képes megfelelni a felé támasztott igényeknek.

Nos ennek több oka is van, először is a motor járása közben különböző rezgések keletkeznek a dugattyúk fel-le mozgásából és a munka ütemek váltakozásából adódóan. Ezek a rezgések a motorok teljesítmény növekedésével és lökettérfogatuk csökkentésével arányosan meg növekedtek. Ha logikusan belegondolunk akkor láthatjuk, hogy a megnövekedett káros rezgéseket csillapítani a régi lendkerék kialakítással maximum úgy lehetne, ha a lendkerék tömegét és vagy méretét növelnénk. Ez viszont sem gazdasági sem teljesítmény szempontból nem lenne megfelelő megoldás, főleg ha belegondolunk abba is, hogy a motorokkal egy időben a váltóművek is úgy lettek fejlesztve, hogy megfelelhessenek az autóipar elvárásainak. Szóval egy mondatban a kettős tömegű lendkerék kifejlesztésére azért volt szükség, hogy a motor üzemeltetéséből adódóan keletkező káros rezgések mértékét drasztikusan le tudják csökkenteni, ezzel növelve a vezetési komfortot és csökkentsék a váltók terhelését is. Akárhogy is, úgy néz ki meg kell mindenkinek barátkoznia ezzel a megoldással mert mostanság az automata verdák kivételével nemigazán lehetséges olyan autót venni amiben ne ezt a lendkerék típust alkalmaznák.

Ha már így alakult akkor próbáljuk jobban megismerni hogyan is működik ez a dolog, mi a szerepe és hogyan szokott megfáradni az autóban.

Kezdés képpen nézzük is meg hogyan néz ki ez a lendkerék és mik vannak benne.

 A fenti képen láthatjátok egy általános kettős tömegű lendkerék felépítését. Főbb elemei az elsődleges és másodlagos lendkerék (2 tömeg). Ez a két tömeg hajlított spirál rugókkal kapcsolódik egymáshoz és mélyhornyú golyós csapágyakkal (régebbi kivitelek esetén) vagy sikló csapágyakkal (újjabb megoldás) vannak megtámasztva. Az elsődleges tömeg a koszorúkerékkel a főtengelyhez van csavarozva, ez a rész foglalja magába azt a betétet ami a hajlított spirálrugók járatait tartalmazza. Ezután láthatjuk a hajlított spirálrugókat amik a beilleszkednek a vezető járataikba. A rugótányérok és járatok biztosítják a rugókat a helyükön. A kettő vagy több rugó közt helyezkedik el egy illesztő perem ami a fellépő csavarodás által vezeti át a nyomatékot a másodlagos tömegre. Az illesztő perem és a másodlagos tömeg közt helyezkedik el az a takaró lemez ami a rugók kenését biztosító zsírt zárja el a „külvilágtól”. Végül az első és másodlagos tömegeket csavarokkal rögzítik egymáshoz.

Annak, hogy a vibrációk nagy részét a lendkerék veszi át volt egy olyan hozománya is, hogy a kuplung tárcsák esetén igazából már nem volt szükség rugók alkalmazására annak érdekében, hogy tisztább és kényelmesebb váltásokat tudjunk kivitelezni. Ebből adódóan látható a különbség a DMF (Dual Mass Flywheel) és sima lendkerekes verdák kuplungtárcsáinak kialakításában.

Nem jelent ez vajon problémákat a váltás közben? Nos meglepő módon sokkal hatékonyabb megoldásnak tűnik ez a megoldás a régihez képest ami a vibrációk csillapítását illeti.

Ez a lendkerék megoldás mérésekkel igazoltan csökkenti számottevően a motortól a váltóműbe átadódó vibrációkat. Ezt szemléteti az alábi grafikon is.

A fenti grafikon szerintem elég jól meg mutatja a kettős tömeg? lendkerék hasznosságát ebben a tekintetben. Hiszen ha belegondolunk abba, hogy abban az esetben ha nem csillapítjuk a megjelenő vibrációkat akkor azok a váltóműben fognak különféle rezgéseket előidézni. Amik aztán okozhatnának problémákat váltás közben (nem veszi be elsőre a sebességet a verda, megszámoltatja a fogakat veled) vagy a váltó csapágyazásában. Persze ezek a rezgések jelen voltak a kettős tömegű lendkerekek elterjedése előtt is… Akkor nem jelentett gondot most meg hirtelen húha?! Jogos felvetés és természetesen egy bizonyos mértékig igaz is, de régebben ezeket a vibrációkat még a motorblokkon belül próbálták „kioltani” vagy csökkenteni kiegyensúlyozó tengelyek beépítésével. Azt viszont látni kell, hogy ez a megoldás fejlesztési és gyártási szempontból megterhelőbb a gyártók számára mint egy univerzális megoldással megoldani azt a kettős tömegű lendkerék alkalmazásával.

Lényegében ez a helyzet, igen. Valahol érthető ha belegondolunk, hogy az autógyáraknak az sokkal egyszerűbb, ha az esetleges hibákat egy „eldobható” alkatrésszel oldják meg ami „könnyen” cserélhető, nem pedig bonyolult tervezési és gyártási folyamatokat fizetek meg annak érdekében, hogy csökkentsék a motorban fellépő vibrációkat. Persze ez még nem teszi számunkra kevésbé drágává ezt a megoldást.

Mivel ennek az alkatrésznek a meghibásodása tényleg esetenként többszáz darab Hunyadi Mátyásba kerül elég hamar feltalálta magát a piac és előkerültek minden féle átalakító készletek amik segítségével egyszer és minden korra ki tudjuk iktatni ezt a problémát a mindennapjainkból. Hiszen miért ne cserélnénk le ezt a nyilvánvalóan költséges megoldást a régi jól bevált szimpla tömegű lendkerekes megoldásra… jó lesz az úgy!

Természetes, hogy ez a megoldás sokak számára csábító hiszen látszólag tényleg megoldhatja ezt a mizériát és aggodalmat a lendkerékkel kapcsolatban. Viszont ez is egy olyan dolog amit érdekes azért fenntartásokkal kezelni! Gondoljunk csak bele, hogy a gyártók ezt a megoldást azért alkalmazzák mert a motorok teljesítménye és mérete miatt sokkal nagyobb vibrációk lépnek fel a motorokban és a hajtásláncban mint annak előtte. A kettős tömegű lendkerékkel a tervezők nagyobb teret kaptak arra vonatkozóan, hogy ezeknek a terheléseknek a csillapításával ne kelljen annyira bajlódniuk, ha mi mint mezei autósok ennek ellenére vissza alakitjuk / alakíttatjuk ezt a megoldást a régire akkor biztos vagyok benne, hogy szembe kell majd néznünk néhány problémával. Ugyanis azok a rezgések amiket a DMF (Dual Mass Flywheel) képes volt elnyelni azok most „csillapítatlanul” fognak átvándorolni a váltónkba. Meglepődnék ha ezek a plusz igénybevételek nem terhelnék meg jobban a főtengelyt a váltó felőli oldalon beleértve a csapágyazást szimeringeket és magát a főtengelyt. Ugyanez elmondható a váltó felőli oldalon is valószínűleg. Abban azért megegyezhetünk, hogy ezek közül a hibák közül sem mondható egyik se olcsón javíthatónak. Valamint azt is figyelembe kell venni, hogy egyes országokban be kell vallani ha ilyen átalakításon esett át az autó és ennek elmulasztása súlyos büntetést vonhat maga után.

Hogyan fossa el magát a lendkerék?

Nos a neten elég sok videó van ahol megpróbálják bemutatni a különféle hang és meghibásodási tüneteket mindenkinek. Leginkább az a jelenség árulkodó amikor nagyon zajos, csörgő hangot hallat a verda alapjáraton illetve váltások során. Ennek a hangnak a leggyakoribb oka az, hogy a hajlított spirál rugók elfáradtak / eltörtek és ennek hatására egy óriási búgócsigává változtatják a váltóházat. Előfordulhat az is, hogy a lendkerék tengely irányú játéka növekszik meg és ennek következtében a kuplung nem fog rendesen, megcsúszik és zajos a váltás folyamata menet közben. Itt is érdemes szem előtt tartani azt, hogy nagyon fontos a megfelelő megelőző diagnosztika mielőtt nekiállnánk szét henkölni a váltóházat és a motort. Sok esetben okozhatnak hasonló zörejeket más alkatrészek is. Indítás közbeni csörgést és zörgést okozhat a kipuffogó tartóbakjainak hiánya, vagy elhasználódott motortartó bak is. Illetve az is előfordulhat, hogy csak maga a kuplung tárcsa és kinyomó csapágy ment el fosni és az okozza a nem kívánatos hangokat… Sok esetben javasolják azt, hogy a kuplung cserével egy idejűleg cseréljük a lendkereket is ezeknél a konstrukcióknál. Ennek leginkább az az oka, hogy ne menjenek vissza reklamálni az emberek ha továbbra is zajos a verda a kuplung csere után. Ez megint egy olyan dolog amit a megfelelő diagnosztika ki tud küszöbölni szerintem.

A magam nevében én sem vagyok boldog a kettős tömegű lendkerékkel de úgy gondolom, hogy az ha az ember „butít” ezen a megoldáson annak lehetnek ugyanúgy súlyos következményei. Így ha a saját verdámon adódna baj ezzel az alkatrésszel én nagy valószínűséggel döntenék amellett, hogy újra cserélem a kettős tömegű lendkereket nem pedig átalakitom. Persze ez csak az én véleményem. Nektek van erről sztoritok? Átalakítottátok és bevált? Kettőstömegű van a verdában de simán gond nélkül megtett már 400000km-t? Osszátok meg a hozzászólásokban!