Замена маховика у автомобиля: на что обратить внимание
На больших пробегах у автомобилей с механической коробкой передач могут возникать проблемы со сцеплением. Чаще всего это связано с износом маховика. Эта деталь может «ходить» без замены до 200-300 тыс. км и даже дольше. Если же маховик выходит из строя уже после 50-100 тыс. км, нужно разобраться в причинах такой ситуации. Это может стать следствием агрессивной манеры езды, погодных факторов или неисправности других деталей сцепления. Работа по замене маховика не относится к очень сложным, но потребует довольно большого количества времени, так как она будет включать снятие и установку КПП и разборку механизма сцепления.
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Какие виды маховиков устанавливают на современные автомобили
- Каковы причины выхода маховика из строя
- Нужно ли демонтировать коробку передач при замене маховика
- Как заменить венец маховика
- Можно ли заменить двухмассовый маховик на одномассовый
Что представляет собой маховик автомобиля
Маховик, замена которого рассматривается в нашей статье, напоминает металлическое колесо диаметром до 0,4 м. Эта деталь играет роль накопителя кинетической вращательной энергии, которая передается от мотора. Благодаря маховику обеспечивается плавность вращения коленвала в те моменты, когда поршни двигателя проходят мертвые точки. Данная деталь участвует в работе нескольких систем авто, поэтому ее можно отнести к таким узлам, как:
- Кривошипно-шатунный механизм (маховик участвует в моменте вращения коленчатого вала и обеспечивает его равномерность).
- Трансмиссия, где маховик выступает в качестве ведущего диска сцепления.
- Редуктор, в котором маховик выполняет функцию ведомой шестерни, обеспечивающей передачу вращательного момента от стартера к коленвалу.
Для производства маховика используется серый чугун, поэтому стоимость его не очень высока. По его наружному краю запрессовывается венец (обод из стали с равномерно расположенными зубьями, которые служат для передачи крутящего момента от стартера в момент пуска мотора). Конструкционно маховик изготавливают с легкой серединой и утяжеленными краями (такая конструкция повышает инерционные свойства). Внутри детали присутствует 6 отверстий, через которые она с помощью фланцев крепится к коленчатому валу. Кроме того, маховик имеет отверстия для соединения с корзиной сцепления.
Виды маховиков в зависимости от конструкционных особенностей:
1. Сплошной
Это наиболее распространенный вариант детали для комплектации современных авто. Он отличается простой конструкцией – диск из чугуна диаметром до 0,4 м, по наружному краю которого закреплен зубчатый венец, обеспечивающим зацепление со стартером при пуске двигателя. С коленчатым валом такой маховик соединен при помощи фланца, а его противоположная сторона выполняет функцию ведомого диска сцепления.
2. Демпферный или двухмассовый
Такая деталь включает два диска, которые соединены пружинно-демпферным устройством. Благодаря своей конструкции двухмассовый маховик может выполнять следующие функции:
- Сглаживать избыточные вибрации коленвала.
- Защищать трансмиссию автомобиля от перегрузок и лишних вращательных моментов.
- Снижать изнашиваемость синхронизирующих деталей.
- Обеспечивать легкость и плавность включения передач.
- Сокращать расход топлива.
Для такой детали, как двухмассовый маховик, замена может потребоваться в результате высоких нагрузок, способствующих изнашиванию механизма и поломке его отдельных элементов (например, может лопнуть пружина).
3. Облегченный
Такой маховик устанавливается на тюнингованные моторы. Такая деталь весит, как правило, в 1,5 раза меньше в сравнении со стандартной, поэтому двигатель быстрее набирает обороты, что улучшает динамику машины и повышает мощность мотора до 7%. Для производства облегченных маховиков применяют износостойкие сплавы, способные выдерживать повышенные нагрузки. Преимущество такой детали заключается в бесшумной, быстрой и эффективной работе.
Есть смысл разобраться, почему демпферные (двухмассовые) маховики чаще выходят из строя:
- Неисправность может появляться из-за блокировки маховика, вызванной неправильным креплением детали. Так, если были использованы слишком длинные болты, происходит блокировка обоих дисков. В результате маховик потеряет свои амортизационные характеристики и будет работать слишком шумно.
- В результате перегрева внутренней стороны одного из дисков из-за неисправного осевого подшипника (подшипник расположен между дисками).
- Под влиянием высоких механических перегрузок или неправильной работы сцепления может происходить истирание одного из дисков маховика, что приводит к разрушению внутренних деталей (как правило, такая неисправность проявляется в виде выступающей смазки).
Почему может понадобиться замена маховика
В результате агрессивного вождения, езды с включенным сцеплением, резких стартов с места происходит ускоренное изнашивание зубьев маховика и его прилегающей поверхности. Такие дефекты приводят к появлению вибрации, к пробуксовкам или к появлению шума во время работы мотора. Неисправности маховика не только создают дискомфорт водителю, но и могут стать причиной аварийной ситуации. Как избежать таких неприятностей?
Появление посторонних шумов при работающем моторе может указывать на необходимость замены маховика. Кроме того, такая работа может потребоваться:
- при большом пробеге авто;
- если часто менялись детали сцепления;
- по причине естественного износа маховика.
Признаки неисправности маховика могут проявляться во время пуска или остановки мотора. При их появлении следует обратиться к специалистам для проведения диагностики и последующей замены детали.
Рассмотрим более подробно эксплуатационные моменты, которые приводят к необходимости замены маховика.
Всевозможные неисправности этой детали можно разделить на несколько видов.
1. Дефект первый: изнашивание и/или повреждение зубчатого венца элемента
Причины неисправности:
- износ или неисправность стартера и его деталей;
- неправильный монтаж стартера в картер маховика;
- в картер маховика попали посторонние частицы;
- нарушение технологии сборки узла;
- изношенность зубчатого венца.
Устранение неисправности:
- замена зубчатого венца;
- правильная установка стартера в картер маховика;
- диагностика и ремонт стартера (в случае необходимости).
2. Дефект второй: биение маховика
Причины неисправности:
- изношенное или неисправное сцепление;
- пробуксовка сцепления;
- естественный износ деталей;
- неправильная сборка узла.
Устранение неисправности:
- диагностика узла на предмет биения;
- при минимальном биении необходимо проточить маховик на токарном станке;
- при сильном биении необходима замена маховика;
- диагностика работы сцепления с последующим ремонтом или заменой этого узла;
- диагностика привода выключения сцепления с последующим ремонтом (при необходимости);
- обтяжка крепежных болтов с учетом требуемого момента затяжки (примерно 100 Н*м).
Допустимые величины биения маховика можно найти в справочниках и технической документации автопроизводителя. Важно понимать, что может произойти в случае превышения допустимых параметров биения.
Сильное биение маховика может привести к разрушению рабочей поверхности, которая сопряжена с ведомым диском сцепления. Симптомы этой неисправности проявляются во время работы мотора. Чтобы устранить биение, нужно обеспечить правильный момент затяжки болтов крепления.
3. Дефект третий: нарушение функциональности рабочей поверхности под ведомый диск сцепления
Причины появления неисправности:
- изношенное или неисправное сцепление;
- пробуксовка сцепления;
- большой «пробег» двигателя;
- неправильная сборка узла.
Устранение неисправностей:
- замена маховика;
- диагностика сцепления с последующим ремонтом или заменой (при необходимости);
- диагностика с последующим ремонтом привода выключения сцепления.
Важно: работа маховика на автомобиле с неисправным сцеплением приводит к появлению трещин и других дефектов на его рабочей поверхности.
Выявить неисправности маховика можно при проведении диагностики в автосервисе.
4. Дефект четвертый: повреждения посадочного места под фланец коленчатого вала
Причины неисправности:
- изношенность детали в результате большого пробега мотора;
- неправильная сборка узла.
Устранение неисправности:
- замена маховика;
- диагностика с последующим ремонтом или заменой коленчатого вала;
- переустановка коленчатого вала в картер маховика;
- соблюдение технологических требований при сборке узла;
- обтяжка болтов крепления маховика с соблюдением требований по моменту затяжки.
Правильное усилие при затягивании крепежа – важное условие для проведения ремонта.
5. Дефект пятый: неисправность и изнашивание резьбы отверстий, предназначенных для крепежных болтов
Причины неисправности:
- неправильная сборка узла: кожух расположен неправильно или плоха закреплен;
- износ элементов, вызванный длительной эксплуатацией мотора.
Устранение неисправности:
- замена маховика;
- нарезка новой резьбы (при наличии возможности);
- диагностика правильности установки кожуха маховика с последующим исправлением ошибок;
- балансировка маховика.
Важно: при любой замене маховика обязательно проводится балансировка коленвала в сборе с диском и маховиком. Только после такой процедуры автомобиль может эксплуатироваться.
Балансировка обеспечивает корректную работу всех сопряженных деталей. Кроме того, следует проверить правильность установки и надежность крепления кожуха маховика.
Как производится замена маховика
Замена маховика предполагает демонтаж детали. Выполняется этот этап по следующей схеме:
- Снимаем КПП.
- Демонтируем кожух маховика вместе ведомым и нажимным дисками.
- Фиксируем деталь с помощью отвертки, чтобы она не прокручивалась при отвинчивании болтов.
- Откручиваем шесть болтов, которыми крепится маховик (отворачивать болты следует в порядке крест-накрест, чтобы упростить выполнение работы).
- Снимаем маховик и опорную шайбу. Нужно запомнить, как расположен маховик относительно смотровой метки.
Основные этапы установки нового маховика:
- Устанавливая новую запчасть, следует обеспечить ее положение аналогичное тому, в котором находилась снятая деталь.
- Сборка всех сопряженных элементов выполняется в порядке, обратном разборке. Важно проследить за правильностью расположения кожуха маховика и соблюдать рекомендуемые автопроизводителем моменты затяжки болтов крепления (примерно 100 Н*м).
Затягивают крепежные болты на маховике крест-накрест. Кроме того, следует проверить, чтобы сама деталь стояла без перекосов.
После того, как маховик будет снят, нужно обеспечить стабильное положение коленвала, так как если он провернется, то это существенно усложнит сборку. Если же коленвал провернулся, вначале следует установить поршень 4-го цилиндра в верхнюю мертвую точку, а установку маховика выполнить в соответствии с меткой.
При соблюдении технологии замены маховика можно обеспечить длительную и бесперебойную эксплуатацию узла.
Замена венца маховика своими руками
Все виды конструкций маховиков имеют такой элемент, как венец, обеспечивающий передачу вращательного момента от стартера при пуске мотора. Зубчатый венец изготавливают из стали и запрессовывают в чугунную основу. В случае чрезмерного износа зубьев венец подлежит замене. Такое мероприятие оправдано с экономической точки зрения, так как новый маховик стоит в 5-6 раз дороже, чем венец.
Самостоятельно провести замену венца достаточно сложно. Эта операция выполняется в несколько этапов:
- Демонтированный маховик нужно положить на прочное основание и наносить равномерные удары зубилом по его периметру. В результате таких ударов венец, как правило, сдвигается и отлетает. Если этого не произошло, маховик следует разогреть.
- Нагревание венца способствует увеличению его диаметра перед установкой за счет теплового расширения. Чтобы нагреть, его нужно поместить примерно на полчаса в печь при температуре 250°C. Если такой печи нет, деталь можно установить на 3-4 опоры, по ее краю развесить смоченную в керосине ветошь и поджечь. Разогревая венец, важно следить, чтобы он не раскалился докрасна. Кроме того, следует избегать воздействия на деталь прямым огнем (от костра, горелки или плиты).
- Разогретый венец следует усадить на маховик. Подогнать соединяемые детали можно с помощью молотка.
- Когда маховик с новым венцом остынет, его можно установить на двигатель.
Если износ венца касается только его передней части и причинен зубьями стартера, то можно не менять всю деталь – достаточно перевернуть ее на другую сторону.
Как устроен двухмассовый маховик
Следует отметить, что деталь, которая у нас называется ДММ (двухмассовый маховик), и европейские ZMS и DMF представляют собой одну и туже деталь, устанавливаемую между КПП и мотором. Она состоит из 2-х дисков, которые подвижно соединены между собой на одной оси. Эти диски включают подшипники и основание – специальный механизм, обеспечивающий демпфирование вибраций.
В первых - гашение вибраций обеспечивалось передним шкивом-демпфером. При включении передачи колебания сглаживались пружинами диска сцепления, который терся о простой одномассовый маховик. В его конструкции было всего 4-6 пружин, расположенных друг от друга на небольшом расстоянии.
Автопроизводители постоянно работают над внедрением технических новшеств, способствующих улучшению эксплуатационных характеристик машин. Для увеличения крутящего момента был увеличен вес маховика, что, в свою очередь, требовало увеличения толщины пружин. Такие конструкционные изменения были лишь временной мерой. Задачу увеличения мощности призваны решить турбированные моторы, инжекторные системы и т.д.
Чтобы обеспечить эффективное гашение вибраций мощного ДВС, в конструкцию маховика были внедрены десятки пружин, расположенных на определенном расстоянии от центра. Увеличение плеча способствовало повышению эффективности гашения вибраций. Между пружинами были расположены особые сепараторы, обеспечивающие рассеивание колебаний и их трансформацию в энергию трения.
ДММ состоит из двух дисков (первичный с зубчатым венцом и вторичный), фланца, дуговых пружин и подшипника коронной шестерни и дуговых пружин с крышкой.
Такой маховик комплектуется пружинами разной жесткости. При малых нагрузках и небольших крутящих моментах работают мягкие пружины, а при повышении мощности задействуются жесткие пружины.
Таким образом обеспечивается мягкость хода и снижение вибраций в разных режимах работы мотора. В результате неустойчивый крутящий момент, который передается от мотора, маховик эффективно смягчает и передает на сцепление усилие со сглаженной амплитудой. Сцепление имеет ведомый диск, который также оснащен демпфирующим устройством, поэтому на коробку передается плавный вращательный момент. Его гораздо легче обрабатывать электронике блока управления (в случае с роботизированной КПП). В автомобилях с механической коробкой передач такая система обеспечивает максимально мягкое включение трансмиссии.
Если в конце 90-х годов прошлого столетия автопроизводители выпускали только 10% авто, оборудованных механической трансмиссией и двухдисковым маховиком, то уже к 2011 году процент машин с такой комплектацией превысил 70%. Такая статистика указывает на перспективность данного конструкторского решения.
Преимущества двухдискового маховика:
- Такая конструкция позволяет эффективно гасить колебания и вибрации вращения, возникающие во время работы коленвала. Двухмассовый маховик снижает шумность работы двигателя и увеличивает срок службы синхронизаторов.
- ДММ обеспечивает защиту трансмиссии автомобиля от перегрузок. У машин с такой конструкцией гораздо легче переключаются передачи. В тоже время, у таких маховиков в результате повышенных нагрузок быстрее изнашиваются пружины демпфирующего механизма. Особенно быстро может потребоваться замена основной детали – дуговой пружины.
Причины выхода из строя двухмассового маховика
При высоких эксплуатационных характеристиках демпферные маховики имеют относительно небольшой ресурс работы. Как правило, автовладельцам приходится менять эту деталь через каждые 150-350 тыс. км. Другими словами, такая конструкция маховика служит меньше, чем комплект сцепления.
Быстрее всего из строя выходят пружины, которые лопаются из-за усталости металла. После того, как одна пружина изнашивается, значительно увеличивается нагрузка на оставшиеся пружины, поэтому агрегат быстро теряет свою работоспособность и требует замены.
К наиболее распространенным неисправностям ДММ можно отнести также износ подшипника и фрикционных вставок. Замена подшипника требуется, в основном, из-за высыхания пластической смазки.
Определить необходимость замены демпферного маховика можно по ряду признаков. Это может быть стук «холодного» мотора или на холостых оборотах, посторонний шум на нейтральной передаче, щелчки при глушении и скрипы при пуске двигателя. Наличие таких признаков говорит о том, что маховик может выйти из строя в любой момент. Особенно сильный шум появляется, если лопнули пружины двухмассового маховика.
Возможны также ситуации, когда шум при работе двигателя временами проявляется, а потом исчезает. С чем это связано?
Анализируя особенности работы маховика, можно сделать вывод, что его неисправность может проявляться в смещении резонансных частот, которые, чаще всего, превышают обороты холостого хода. В результате, посторонний шум проявляется при 2000 оборотов. Чем сильнее изношен маховик, тем больше будут смещаться вибрации и посторонние звуки.
Продиагностировать неисправности маховик можно несколькими способами:
- Если вы не хотите самостоятельно снимать КПП, стоит обратиться к специалистам автосервиса.
- Если у вас есть навыки для самостоятельного выполнения такого ремонта, нужно учитывать, что подвижный элемент узла должен с небольшим усилием вращаться в обе стороны. Углы поворота определяются по зубьям венца, а прикладываемое усилие проверяют с помощью динамометра.
- Если маховик пришел в негодность, нужно учитывать, что новая деталь для замены стоит достаточно дорого. Демпферный маховик стоит от 15 тыс. руб. (для самых простых моделей авто).
Для такой дорогостоящей детали, как двухмассовый маховик, замена на обычный одномассовый – довольно распространенное решение, но решать такую задачу достаточно сложно. В этой связи стоит отметить, что все работы по ремонту и замене демпферного маховика следует проводить в специализированном автосервисе.
Только опытные мастера могут устранить сложные неисправности двухмассового маховика. Как и у одномассовой детали, у демпферного маховика значительно сокращается срок службы при неправильной эксплуатации автомобиля (чрезмерное снижение оборотов на дизельных моторах и т.д.). В результате таких действий происходит выход из строя комплектующих маховика (чаще всего ломаются пружины, которые не выдерживают высоких нагрузок). Кроме того, из-за езды в неправильных режимах могут появляться колебания кривошипного вала.
Признаки неисправности маховика:
- При запуске и остановке мотора появляется скрип. Этот звук довольно сильный и его невозможно не заметить. Скрип создает впечатление, что стартер не выходит из зацепления и продолжает вращаться.
- Появляется заметная вибрация, которая пропадает на высоких оборотах. При переключении скоростей разлаются щелчки, а из КПП слышен металлический звук.
Для автолюбителей будет приятно узнать, что ДММ подлежат ремонту. Вышедшие из строя пружины и демпферы можно заменить, все это меняется без проблем и срок службы продлевается на такое же время, как и на новый. В то же время не стоит забывать, что неисправный маховик может частично или полностью вывести из строя радиальный подшипник и даже дополнительный корпус. В этих ситуациях восстановить деталь будет невозможно – понадобится ее замена.
Обязательно следует соблюдать следующие рекомендации по обработке двухмассового маховика:
- деталь нельзя мыть под сильной струей жидкости;
- маховик запрещено чистить аэрозолями;
- не стоит продувать деталь слишком сильным напором воздуха;
- при замене двухмассового маховика нужно быть аккуратным, так как падение детали даже с небольшой высоты приведет ее в негодность.
Основные этапы самостоятельного выполнения замены маховика:
- снимаем с аккумулятора минусовую клемму;
- отсоединяем глушитель;
- демонтируем кардан;
- снимаем с коробки переключения передач все навесные элементы, в том числе румпель переключения скоростей и др.;
- снимаем КПП с автомобиля;
- меняем маховик на новый.
В ходе выполнения работ по замене маховика необходимо в обязательном порядке проверить, как проворачивается кривошипный вал. Если он стопорится, то стоит обратиться к специалистам. Заклинивание кривошипного вала приведет к тому, что после сборки стартер не будет крутить и придется разбирать систему.
Комментарии автовладельцев по поводу замены маховика
- Замена двухмассового маховика на одномассовый: реальность или выброшенные деньги (а заодно – и машина)?
Здесь спрашивают можно ли поменять демпферный маховик на одномассовый? Да, есть умельцы, которые делают такую замену.
Проблема такой «модернизации» связана с тем, что машина на механике с мощным мотором будет трогаться с места с вибрациями. Со временем вам это сильно надоест.
Совершенно другая ситуация будет с машиной, у которой роботизированная коробка передач. Обычный маховик угробит такую трансмиссию, а ремонт робота обойдется в 10 раз дороже, чем покупка нового двухмассового маховика. Так что считайте и делайте выводы.
- Реставрация маховика – авантюра
Маховик, который отработал свой ресурс, нужно менять на новый, который имеет такую же конструкцию. А что делать, если на такой ремонт не хватает средств? В этой ситуации поможет реставрация. Есть компании, которые предоставляют такую услугу для любых моделей авто. В рекламе таких фирм сказано, что после ремонта маховик будет работать не хуже, чем новый. Теоретически это возможно.
Например, собственник «Фольксвагена», который довольно дорогой в ремонте решил отреставрировать демпферный маховик и сделать его замену самостоятельно. На «родном» маховике у этого владельца осталась одна пружина. Фирма, которая реставрирует маховики, изготовила по образцу остальные пружины и отреставрировала деталь. К счастью, для этого автовладельца все закончилось хорошо. Он смог сэкономить значительную сумму, так как новый маховик стоит около 1350$.
- Накрылся двухмассовый маховик? У вас есть два выхода
Некоторые специалисты считают, что небольшой срок службы двухмассового маховика (200 000-350 000 км) обусловлен неправильной эксплуатацией авто. Чтобы снизить расход топлива, водители ездят на дизельных машинах с мощными моторами в режимах с очень низкими оборотами. В такой ситуации высокие крутильные колебания коленвала создают высокую нагрузку на пружины маховика и сокращают срок службы этой детали. Кроме того, специалисты советуют для увеличения срока службы демпферного маховика глушить мотор при выжатой педали сцепления.
Что делать если двухмассовый маховик вышел из строя?
Если у двухмассового маховика вашей машины выработался ресурс, не спешите искать круглую сумму на ремонт. Есть два способа решить вашу проблему, минимизировав потери. Первый вариант предполагает замену демпферного маховика на обычную одномассовую деталь известного бренда Valeo. Этот производитель разработал одномассовые аналоги маховиков Luk и Sachs, поскольку в линейках этих брендов нет такой альтернативы (а кто захочет терять большие прибыли).
Второй способ предполагает реставрацию демпферного маховика. Со временем это направление все больше развивается. Специалисты могут полностью перебрать и восстановить маховик. Обойдется реставрация намного дешевле, чем покупка новой детали, а ездить на машине будет комфортнее, сравнительно с вариантом, когда установлен аналог от Valeo.
- Двухмассовый маховик = одномассовый маховик + комплект сцепления
Для машин Форд с моторами 1,8TDCi есть прекрасный вариант ухода от проблем с двумассовыми маховиками. Можно установить комплект сцепления с обычным маховиком от Форда Торнео Коннект (Valeo). Для этого, кроме пары маховик/сцепление придется еще и поменять стартер, потому что зубья не будут совпадать.
Стоимость такой модернизации все равно будет меньше, чем при замене оригинального комплекта сцепления и демпферного маховика. После этого вы уже не будете менять маховик, а только сцепление, что позволит значительно экономить на ремонте.
Есть у такого апгрейда и свои минусы. При активной езде сцепление начнет «буксовать» (все же, на Коннекте стоит менее мощный мотор).
- Двухмассовый маховик с разборки: выбросить нельзя ставить
Неисправности двухмассового маховика связаны с вытягиванием пружин (1 стадия поломки) или их разрушением (последняя стадия). При растяжении пружин маховик будет люфтить и вызывать дисбаланс. Такая ситуация будет дополняться вибрациями и стуками. Если же пружины лопнули, то последствия будут вообще печальными.
Пока пружины целые, даже растянувшись, они смогут выполнять свою функцию по сглаживанию усилий.
Двухмассовый маховик можно сравнить с использованным презервативом. В моем гараже один такой уже валяется. Для кого-то он еще сойдет в качестве «б/у в отличном состоянии», но я его заменил, так как комфорт езды был уже совсем не тот.