Wszystko o kole zamachowym - dwumasowe/jednomasowe.

W tym artykule rozmawiamy o ważnym elemencie silnika, mianowicie o kole zamachowym. Nie jest łatwo je zobaczyć, ponieważ znajduje się między silnikiem a skrzynią biegów. Aby jednak lepiej zrozumieć, dlaczego ten element jest tak ważny, krótko wyjaśnimy, jak działa.

Koło zamachowe, zwane potocznie “masą zamachową”, to metalowy element w kształcie idealnie płaskiej i wyważonej tarczy. Koła zamachowe można podzielić na dwa rodzaje: o pojedynczej masie i o podwójnej masie.

Głównym celem tego elementu jest zrównoważenie ruchu wału korbowego. Jak prawdopodobnie wiesz, silnik spalinowy generuje przerywane momenty obrotowe ze względu na swoją zasadę działania. Dokładniej mówiąc, przy każdym suwie pracy tłoka wytwarzana siła jest inna, co powoduje generowanie momentu obrotowego w impulsach. Tutaj właśnie wkracza koło zamachowe, aby zrównoważyć te ruchy.

Dzięki swojej masie koło zamachowe ma bardzo dużą inercję i może magazynować energię kinetyczną. Koło zamachowe ma proste zadanie: zrównoważyć tę fluktuację energii i przekształcić ją w ruch obrotowy.

Spełnia tę rolę, magazynując nadwyżkę energii generowanej przez silnik za pomocą własnej masy. Na przykład, jeśli spróbujesz wprowadzić obiekt w ruch obrotowy, trudno jest rozpocząć rotację, ale znacznie łatwiej jest utrzymać ją w ruchu. Jednocześnie trudno jest zatrzymać rotację.

Koło zamachowe działa dokładnie w ten sposób. Trudno jest rozpocząć rotację, ale później zgromadzi wystarczającą ilość energii, by obracać się samoczynnie, nawet gdy silnik nie pracuje już z pełną prędkością.

Realizuje to, absorbując wszelką nadwyżkę energii wytwarzaną przez silnik za pomocą własnej masy. Na przykład, jeśli puścisz pedał gazu w samochodzie, gdy silnik wciąż pracuje, energia nie zatrzyma się natychmiast, a koło zamachowe pomoże ją wyważyć i stopniowo zwalniać.

Drugą funkcją koła zamachowego jest przeniesienie mocy silnika za pomocą sprzęgła do skrzyni biegów. Tarczka sprzęgła jest połączona z kołem zamachowym, nad którym znajduje się tarcza dociskowa. Teraz prawdopodobnie rozumiesz, dlaczego powierzchnia kontaktu między kołem zamachowym a sprzęgłem musi być idealnie płaska, ponieważ każda nawet niewielka nierówność może prowadzić do większych i poważniejszych problemów.

Nawet niewłaściwy montaż tych komponentów może z czasem prowadzić do poważnych uszkodzeń. Z tego powodu polecam, aby wszystkie prace były wykonywane w autoryzowanym warsztacie. Te warsztaty wiedzą na przykład, z jakim momentem należy dokręcić śruby przy użyciu specjalnego klucza. Tutaj nie można pracować “na wyczucie”.

Kolejną ważną rolą koła zamachowego w samochodzie jest uruchomienie silnika. Możesz się zastanawiać, dlaczego koło zamachowe ma tę “koronę zębów”. Silnik elektryczny obraca koło zamachowe, które dzięki swojej inercji wprawia w ruch wał korbowy i tłoki silnika, co umożliwia uruchomienie silnika.

Wspomniałem na początku artykułu, że istnieją dwa rodzaje kół zamachowych. Tak, są koła zamachowe o pojedynczej masie i koła zamachowe o podwójnej masie. Jaka jest różnica między nimi? Otóż koło zamachowe o pojedynczej masie to po prostu idealnie wyważona i płaska tarcza metalowa, podczas gdy koło zamachowe o podwójnej masie składa się z wielu elementów. Silniki z biegiem czasu ewoluowały, rozwijając coraz większą moc.

Celem koła zamachowego o podwójnej masie jest lepsze radzenie sobie z fluktuacjami i wibracjami silnika oraz w pewnym sensie “odłączenie” skrzyni biegów od wibracji silnika. Współczesne silniki rozwijają już wysoki moment obrotowy przy bardzo niskich prędkościach obrotowych. Tarczka sprzęgła z kołem zamachowym o pojedynczej masie nie wytrzymałaby długo tej nowej mocy silników.

Dlatego inżynierowie opracowali dość sprytne rozwiązanie tego problemu. Praktycznie koło zamachowe o podwójnej masie to tarcza z dwoma ściankami i kilkoma bardzo mocnymi sprężynami, których zadaniem jest bardziej efektywne absorbować lub ograniczać uderzenia podczas sprzęgania. Jeśli więc zmieniasz prędkość (podczas gdy silnik się obraca, a koło zamachowe w tym momencie ma określoną prędkość), siła, z jaką połączone są te dwie części, jest przyjmowana przez “oba koła zamachowe”. Mają one zakres tolerancji, w którym mogą się poruszać, aby sprężyny mogły amortyzować wstrząs.

Ten typ koła zamachowego jest najczęściej spotykany w silnikach diesla, ponieważ już na biegu jałowym rozwijają one bardzo wysoki moment obrotowy. Bez koła zamachowego o podwójnej masie zestaw sprzęgła najprawdopodobniej nie wytrzymałby 20 000 km, a skrzynia biegów przestałaby działać po maksymalnie 60–80 000 km.

Ponadto kierowca podczas podnoszenia pedału sprzęgła odczuwałby bardzo silne wstrząsy. Ponadto silniki diesla generują większe wibracje niż silniki benzynowe. Dzięki temu kołu zamachowemu wibracje nie przenoszą się na skrzynię biegów. Niestety, takie koło zamachowe samo kosztuje 2500–3000 euro i powinno być dokładnie sprawdzane przy każdej wymianie sprzęgła.

Jakie są objawy uszkodzonego koła zamachowego?

Cóż, najpierw musimy wiedzieć, co w kole zamachowym może się zepsuć. Koło zamachowe może być wyważone, pęknąć lub sprężyny w jego wnętrzu mogą po prostu być zużyte (jeżeli mamy do czynienia z kołem zamachowym o podwójnej masie). W większości przypadków koło zamachowe jest niewyważone, co można łatwo rozpoznać. Jeśli na przykład próbujesz uruchomić samochód z miejsca, zaczyna lekko drżeć. Albo gdy silnik biegnie na biegu jałowym, drży nadmiernie.

Wszystkie te rzeczy dzieją się przy niskich prędkościach i obrotach. Przy wyższych prędkościach i obrotach koło zamachowe zaczyna się równoważyć, a wibracje te stają się mniej odczuwalne. Istnieją jednak przypadki, w których te wibracje są odczuwalne również przy wyższych obrotach. W takim przypadku jest to poważny problem i powinieneś jak najszybciej udać się do autoryzowanego warsztatu, ponieważ może to z czasem uszkodzić Twoją skrzynię biegów.

Niestety, koła zamachowego nie można naprawić ani zregenerować. Zakup używanego koła zamachowego nie powinien być opcją, ponieważ byłaby to najgorsza decyzja.

Ogólnie rzecz biorąc, koło zamachowe jest niewyważone, gdy tarczka sprzęgła nie pasuje idealnie do koła zamachowego i ma tendencję do skręcania się. Jeśli kierowca ma agresywny styl jazdy, w którym nagle puszcza pedał sprzęgła, piszczą opony, agresywne starty sprzęgła lub silne hamowanie silnikiem, może to spowodować, że koło zamachowe stanie się “owalnym” z powodu mocnych uderzeń. Silniki diesla mają zauważalnie wyższy moment obrotowy niż silniki benzynowe, dlatego powinniśmy się spodziewać, że w przypadku silnika Common-Rail koło zamachowe również zostanie wymienione przy wymianie sprzęgła.

Jeśli jeździsz samochodem benzynowym, nie musisz się martwić, ponieważ silniki benzynowe wytwarzają maksymalny moment obrotowy przy wyższych prędkościach obrotowych, działają bardziej subtelnie i mają mniejszą tendencję do drgań. Dlatego też koło zamachowe w samochodzie benzynowym wymienia się niezwykle rzadko.

To jest najczęstszy sposób, w jaki koło zamachowe zawiedzie. Istnieją jednak również rzadkie przypadki, w których koło zamachowe rozpada się na kilka części, ale są one rzadkie. Sprężyny w jego wnętrzu mogą również zostać zużyte, co objawia się dokładnie w ten sam sposób, jak opisano wcześniej.

Co możemy zrobić, aby chronić koło zamachowe naszego samochodu?

Najważniejszą rzeczą jest to, jak puszczasz pedał sprzęgła. Nie powinieneś obsługiwać pedału sprzęgła gwałtownie. Spróbuj puścić pedał sprzęgła jak najbardziej delikatnie i liniowo.

Nie uruchamiaj silnika na zbyt wysokich obrotach, nie zmieniaj biegów agresywnie, nie przyspieszaj z częściowo rozłączonym sprzęgłem, nie używaj agresywnego hamowania silnikiem, a co najważniejsze, jeśli zauważysz jakiekolwiek wibracje lub lekkie drgania, lub jeśli czujesz, że sprzęgło się ślizga, najlepiej udać się do autoryzowanego warsztatu.

Bardzo często zdarza się, że gdy udajesz się do warsztatu w celu wymiany sprzęgła, mechanicy mówią Ci, że musisz również wymienić koło zamachowe, aby być “w pełni” wyekwipowanym bardzo drogim elementem. Dlatego najlepiej jest sprawdzić koło zamachowe samodzielnie, zanim wybierzesz się do warsztatu. W rzeczywistości po prostu bądź bardziej czujny, aby zobaczyć, czy odczuwasz wibracje lub uderzenia podczas zmiany biegów lub przyspieszania.

Koło zamachowe o podwójnej masie znacznie przyczynia się do płynniejszej pracy silnika, jest jednak niestety dość delikatne, zwłaszcza gdy chcemy wydobyć więcej mocy z silnika. Na przykład, po modyfikacji w ramach Stage-1, gdy zawór EGR, filtr DPF i silnik są zoptymalizowane pod kątem większej mocy i momentu obrotowego, nie powinniśmy się spodziewać, że koło zamachowe wytrzyma bardzo wiele kilometrów.

Niektórzy kierowcy stosują metodę przekształcenia koła zamachowego z podwójnej masy na koło zamachowe o pojedynczej masie. Pomaga to w długoterminowej niezawodności koła zamachowego, ale wpływa na skrzynię biegów, która jest narażona na większe wstrząsy i w zależności od stylu jazdy może wytrzymać wiele kilometrów lub zostać uszkodzona dość szybko.

Aby lepiej wszystko zrozumieć, podsumuję to trochę. Zalety koła zamachowego o podwójnej masie są następujące:

• Znacznie lepiej absorbuje wibracje i chroni skrzynię biegów.
• Wysoki komfort jazdy, nawet przy niskiej prędkości.
• Oszczędności paliwa.
• Odciążenie wału korbowego i układu napędowego od nagłych sił.

Główne wady tego typu koła zamachowego to:

• Koło zamachowe o podwójnej masie nie może być regenerowane, trzeba je zastąpić nowym.
• Wyższe koszty wymiany.
• Mniejsza niezawodność w dłuższym czasie.

Jakie są zalety i wady koła zamachowego o pojedynczej masie?

Zdecydowanie niższe koszty w przypadku konieczności wymiany.

Znacznie większa niezawodność w długim okresie: w przypadku zużycia sprzęgła wymienia się tylko tarcza dociskowa, tarczka sprzęgła i łożysko oporowe.

Dużo bardziej odporny na długotrwałe obciążenia i większe osiągi.

Jako wady można powiedzieć, że nie przyczynia się do komfortowej jazdy i raczej generuje większy hałas i wibracje.

Podsumowując, oba typy kół zamachowych mają swoje zalety i wady. Najważniejsze jest jednak, aby być czujnym i diagnozować problem na czas, aby uniknąć większych szkód. Powinieneś również utrzymywać możliwie jak najpoprawniejszy styl jazdy, aby chronić swoje koło zamachowe. W przeciwnym razie będziesz zmuszony wydać dość znaczną sumę na jego wymianę. Pamiętaj, że sportowa jazda czasami bywa kosztowna.