OFF-ROAD PL MAGAZYN 4x4 | CHALLENGE&INDEPENDENCE
Search
Logo OFF-ROAD.PL magazyn 4x4

Dwumasowe koło zamachowe. Dwumas.

Tytułowy dwumas to potoczna nazwa dwumasowego koła zamachowego. Określenie często pojawia się w kontekście spisku producentów, którzy mają naciągać klientów nowoczesnych aut na drogie i niepotrzebne rozwiązania techniczne. Tymczasem prawda jest bardziej złożona, także od strony technicznej, gdyż w owym dwumasie ważne są nie tylko dwie masy.

Teoria spiskowa związana z dwumasowym kołem zamachowym mówi, że producenci wciskają je do aut tylko i wyłącznie z żądzy zysku i być może z czystej złośliwości. Przecież w opinii wielu „fachowców” wszystkim wystarczyłoby dać zwykłe lite koło zamachowe starczające na cały żywot samochodu! Tymczasem producenci, a konkretnie konstruktorzy układów napędowych, robią to, czego chcą klienci. To dzięki ich zabiegom nowoczesne, wysilone, turbodoładowane silniki pracują z wysoką kulturą, są oszczędne i na dodatek starają się spełniać coraz bardziej wyśrubowane normy emisji spalin. Klienci wydają się być zadowoleni… aż do momentu przedstawienia kalkulacji napraw. Jeżeli pojawi się na niej dwumasowe koło zamachowe, teoria spiskowa zyskuje kolejnego wyznawcę.

Bogate wnętrze: liczne sprężyny, tłumiki, opory i ułożyskowanie,
a wszystko to ekstremalnie obciążone

Przeznaczenie

Warto więc poznać przeznaczenie dwumasowego koła zamachowego. Jego podstawowym zadaniem jest łagodzenie wahań momentu obrotowego silnika i ogólnie minimalizowanie wibracji w układzie napędowym. A tych nie brakuje zwłaszcza w autach terenowych, które muszą dysponować dużą siłą napędową, a więc mocnym silnikiem i wysokimi wartościami przełożeń. Jeśli do tego dojdą wahania momentu wynikające nie tylko z pracy silnika, ale i pracy kierowcy pedałem gazu i sprzęgłem oraz zmiennych możliwości przeniesienia siły napędowej, zagadnienie staje się poważne. Wprowadzenie elastycznego łącznika – tłumika drgań skrętnych – pomiędzy silnik a skrzynię biegów potrafi rozwiązać nie tylko te problemy.

Polepszenie kultury pracy, a przez to komfortu jazdy, wynika z ograniczenia wibracji mocno odczuwalnych przy obrotach dochodzących do 1 500 obr./min, czyli w trakcie ruszania oraz wolnej bądź tzw. ekojazdy. Możliwość obniżenia prędkości biegu jałowego jest skwapliwie wykorzystywana do obniżenia zużycia paliwa i emisji spalin. Mocne wibracje generowane są też podczas uruchamiania i wyłączania silnika, więc dzięki dwumasowemu kołu zamachowemu systemy start- -stop są coraz powszechniejsze i nieodczuwalne. Kolejne bonusy zmniejszenia wibracji to obniżenie zużycia paliwa przez ograniczanie strat energii rozpraszanej także jako hałas – auta są więc cichsze. Zmniejszenie strat poprawia bilans energetyczny również po stronie większego momentu obrotowego do dyspozycji kierowcy.

Wreszcie słabsze wahania momentu oznaczają niższe obciążenie całego układu napędowego – poczynając od samego silnika, przez skrzynię biegów, wały i przeguby, na oponach kończąc. Jest to skwapliwie wykorzystywane do dalszej optymalizacji poszczególnych elementów, które są coraz lżejsze i tańsze, a ich zapasy wytrzymałości zbliżają się do zera. Skoro wiemy już, że dwumasowe koła zamachowe są potrzebne, zastanówmy się skąd wzięły się owe dwie masy do tłumienia drgań skrętnych.

Koszt robocizny podczas wymiany zużytego sprzęgła jest na tyle wysoki, że opłaca
się zrobić naprawę kompleksową z wymianą docisku i dwumasu

Postęp

Dwie masy w kole zamachowym to oczywiście spore uproszczenie, gdyż budowa dwumasu jest bardziej złożona. Pierwsza masa – pierwotna – jest związana z silnikiem, następnie przez układ sprężyn, tłumików i oporów moment napędowy przekazywany jest na drugą masę – wtórną – z której odbiera go sprzęgło. Całość jest oczywiście zmontowana tak, by te dwie części mogły się wzajemnie przekręcać współosiowo, co wymusza ułożyskowanie. Pierwsze konstrukcje miały tylko sprężyny łagodzące wahania momentu, potem pojawiły się tłumiki drgań rezonansowych, a rozwój konstrukcji polegał na zapewnieniu odpowiednich nastawów tłumienia stosownie do obrotów i obciążenia. Budowa wewnętrzna robi się więc coraz bardziej skomplikowana i odpowiedzialna. Postęp obejmuje nie tylko zasadę działania, ale i metody wytwarzania. Producenci nie są jeszcze zbyt liczni, ale apetyt na rosnący rynek mają kolejni.

Występowanie

Dobrodziejstwa dwumasowych kół zamachowych spowodowały, że są one coraz powszechniej wykorzystywane. Praktycznie każdy nowszy – niebudżetowy – silnik jest teraz w nie wyposażany. Wbrew przekonaniom niektórych dotyczy to nie tylko dużych i mocnych turbodiesli, ale też jednostek benzynowych, zwłaszcza tych turbodoładowanych. Również skrzynie dwusprzęgłowe mają na stanie dwumasowe koła zamachowe, co odpowiednio komplikuje i tak już skomplikowaną konstrukcję sprzęgła. Jedynie klasyczne, automatyczne przekładnie z hydraulicznym przetwornikiem momentu obrotowego są wolne od potrzeby instalowania dwumasu. W ich przypadku naturalnym tłumikiem jest lepkość płynu hydraulicznego w konwerterze, który łagodzi wahania momentu obrotowego. W ramach ciekawostki można poszukać dwumasów na zewnątrz wielu silników – są one instalowane na kołach pasowych napędu osprzętu. Ich konstrukcja jest o wiele prostsza. Dwie masy – jedna od silnika, druga stykająca się z paskiem – są rozdzielone gumą, która zapewnia elastyczne połączenie. Dzięki temu liczny i drogi osprzęt silnika ma oszczędzone szarpanie paska.

Zużycie

W trakcie normalnej eksploatacji następuje nieuniknione zużycie elementów koła zamachowego. Są w nim poruszające się ciężarki oraz ściskane i rozciągane sprężyny. Wszystko to trze i porusza się względem siebie, a na dodatek oprócz wahaniom momentu obrotowego poddane jest działaniu siły odśrodkowej oraz temperatury. To właśnie ten ostatni czynnik (obok przeciążeń) odpowiada za przedwczesne zużycie. Poza mechanicznym wyeksploatowaniem pojawia się bowiem degradacja smarów, która znacznie ten proces przyspiesza. W efekcie elementy dwumasu pozbawione smarowania zacierają się i rozpadają – w efekcie auto zostaje gruntownie unieruchomione.

Objawy zużycia

Aby nie dopuścić do takiej ostateczności, warto zwrócić uwagę na pierwsze symptomy zużytego dwumasu. Niestety nie ma możliwości bezpośredniej diagnozy tego elementu bez rozbierania sprzęgła, co jest niezbędne do pomiaru luzu pomiędzy masą pierwotną a wtórną. Pozostają jedynie metody pośrednie polegające na obserwacji działania dwumasu podczas włączania silnika, jego pracy na postoju oraz podczas jazdy i w momencie wyłączania. Do głównych objawów zużytego dwumasowego koła zamachowego zaliczymy: stuknięcia podczas uruchamiania, nieregularne metaliczne dźwięki na biegu jałowym, ustępowanie niektórych objawów po rozłączeniu sprzęgła, wibracje w trakcie załączania sprzęgła, wibracje poniżej 1 400 obr./min,piski podczas zmiany biegu na niższy, stuki podczas zmian niskich obrotów jednostki napędowej oraz wstrząsanie silnikiem podczas gaszenia.

Wymiana zalecana

Jeżeli potwierdzi się, że dwumasowe koło zamachowe kwalifikuje się do wymiany, na pewno nie wolno rozważać jego podmiany na koło lite, mimo podpowiedzi niektórych „fachowców”, że wystarczy odpowiednia tarcza i będzie równie dobrze, a na pewno taniej. Taka podmiana jest dobra na czas pozbycia się auta, jednak nie jest długoterminowa. Przeciążane elementy układu napędowego będą generować następne koszty, a i jazda stanie się mniej komfortowa. Wymianę dwumasu dobrze powierzyć doświadczonemu mechanikowi, który dobierze odpowiednią część i – co istotne – wymieni także pozostałe elementy sprzęgła. O ile bowiem nie doszło do niespodziewanej awarii dwumasu, to jego trwałość powinna być zbliżona do trwałości sprzęgła. Nie warto więc oszczędzać na wybiórczej naprawie, gdyż sama robocizna stanowić może istotny koszt całości. Zakres robót wymaga zazwyczaj wyjęcia skrzyni biegów, a w autach z poprzecznie umieszczonym silnikiem jeszcze kilku innych zabiegów – po co robić to dwa razy?

Sprawność sprzęgła jest kluczowa dla trwałości dwumasu – nie wolno dopuścić
do jego przegrzania

Zapobieganie

Aby dwumasowe koło zamachowe pracowało w optymalnych warunkach, należy przestrzegać odpowiednich zasad, które wcale nie muszą być zgodne z podpowiedziami producenta samochodu. Dotyczy to zwłaszcza zasad tzw. ecodrivingu, polegającego na szybkim rozpędzaniu się do prędkości podróżnej, która potem ma być utrzymywana na możliwie najniższych obrotach silnika. Jeśli są to wartości poniżej 1 500 obr./min, to dwumas umożliwi taką jazdę bez szarpania, ale do czasu… Notoryczna „ekojazda” okaże się jednak niewarta poczynionych oszczędności na paliwie, gdyż skróci żywotność kosztownego dwumasu.

Inne nawyki, które trzeba wyeliminować, to zmiany biegów z gwałtownym puszczaniem pedału sprzęgła i dodawaniem gazu. Lepiej nauczyć się płynnego zasprzęglania i używania biegu gwarantującego wystarczająco wysokie obroty silnika – co najmniej 1 800 obr./min. Z tego powodu należy w korkach unikać lenistwa i używać wyłącznie jedynki do ruszania i podjeżdżania. Tak samo w jeździe terenowej nie można zapomnieć o używaniu reduktora (o ile jest), który może znacznie zmniejszyć obciążenie dwumasu ze sprzęgłem i pomóc dobrać właściwe przełożenie do oporów ruszania i samej jazdy. Pokonywanie zbyt dużych oporów za pomocą sprzęgła może doprowadzić do jego długotrwałego poślizgu, a więc przegrzania, niestety wraz z dwumasem. Jak wspomniano przegrzanie mechanizmów drastycznie skraca jego żywotność, podobnie jak korzystanie ze zużytego, a więc ślizgającego się, sprzęgła. Z tego też powodu trzeba unikać trzymania nogi opartej o pedał sprzęgła.

Nie zawsze jednak kierowca swoją techniką jazdy ma wpływ na obciążenie dwumasu. Bywa, że to silnik generuje dodatkowe wibracje w wyniku swej nieregularnej pracy. Przyczyną tego może być zużycie wtryskiwaczy. Ich rozkalibrowanie wymaga przeprowadzenia korekty wtrysku. Jeśli przekroczony zostanie zakres graniczny wymagana jest naprawa lub wymiana, nie tylko z powodu złego wpływu na koło zamachowe. Innym zagrożeniem jest amatorski chiptuning, który również zwiększa obciążenia układu napędowego.

Jazda terenowa zawsze jest źródłem poważnych obciążeń dla całego układu napędowego – dwumas ma duży udział w ich łagodzeniu

Niestety wysoka kultura pracy nowoczesnych samochodów wymaga od ich użytkowników także wysokiej kultury… technicznej. Ξ

autor: Michał Pierewicz, zdjęcia: producenci

...a może to też Cię zainteresuje: