Potrebujem kúpiť novú 4-dielňu spojkovú sadu do môjho auta, vrátane dvojhmotaka, a rozhodujem sa medzi LUK a SACHS.
Obidve sú nemci tak ktorú značku zvoliť? ktorá ma lepšiu povesť a dlhšiu životnosť?
Čo je to dvojhmotový zotrvačník?
Pod slangovým pomenovaním dvojhmota či dvojhmoťák sa skrýva zariadenie s označením dvojhmotový zotrvačník.
Toto zariadenie umožňuje prenos krútiaceho momentu z motora na prevodovku a ďalej na kolesá vozidla.
Do povedomia verejnosti pomohla dvojhmotovému zotrvačníku najmä jeho nezriedka obmedzená životnosť.
Prečítajte si tiež: Recenzia: LUK a Sachs zotrvačníky
Výmena je totiž nielen prácna, ale aj finančne náročná s prievanom niekoľko sto až tisíc eur v peňaženke.
Prečo je zotrvačník potrebný?
Piestový spaľovací motor je pomerne zložitým strojom, ktorého chod je fázovo prerušovaný.
Z toho dôvodu je na kľukový hriadeľ pripojený zotrvačník, ktorý má za úlohu akumulovať dostatočnú kinetickú energiu potrebnú k prekonaniu pasívnych odporov pri kompresných (mimopracovných) zdvihoch.
Tým je docielená okrem iného aj požadovaná rovnomernosť chodu motora.
Chod motora je tým vyváženejší, čím viac má motor valcov alebo čím väčší (hmotnejší) má zotrvačník.
Prečítajte si tiež: LUK dvojhmotný zotrvačník: Všetko, čo potrebujete vedieť
Hmotnejší zotrvačník však uberá motoru na živosti a ochote vytáčať sa rýchlo do otáčok.
Tento jav je možné pozorovať napr, pri motore 1,4 TDi alebo 1,2 HTP.
Tieto trojvalcové motory idú vďaka mohutnejšiemu zotrvačníku pomalšie do otáčok a rovnako pomaly z otáčok klesajú.
Nevýhodou takéhoto správania je napríklad pomalšie radenie rýchlostí.
Veľkosť zotrvačníka ďalej ovplyvňuje skladba valcov (radový, vidlicový alebo boxer).
Prečítajte si tiež: Peugeot 406 a dvojhmotný zotrvačník
Motor s protiľahlými valcami typu boxer má už z princípu oveľa vyváženejší chod ako napr. radový štvorvalec.
Preto má aj menší zotrvačník ako objemovo porovnateľný radový štvorvalec.
Rovnako tak ovplyvňuje veľkosť zotrvačníka princíp spaľovania, napr. moderné naftové agregáty potrebujú zotrvačník takmer vždy.
Nerovnomernosť chodu pomáhajú eliminovať aj vyvažovacie hriadele, na ich pohon sa však treba určité množstvo mechanickej práce.
Okrem nerovnomernosti dochádza pri periodickom opakovaní štyroch dôb aj ku vzniku torzných kmitov, ktoré majú neblahý vplyv na pohonné a prevodové ústrojenstvo.
Bežná zotrvačná hmota spaľovacieho motora sa skladá zo zotrvačných hmôt častí kľukového mechanizmu (vyvažovacích hriadeľov), zotrvačníka a spojky.
Tie však na elimináciu nežiadúcich kmitov v prípade výkonných a najmä menej valcových dieselových motorov nestačia.
Preto treba prevodovku a celé pohonné ústrojenstvo pred týmito nežiadúcimi vplyvmi chrániť, pretože pri určitých otáčkach by mohlo dôjsť k nadmernej rezonancii, prejavujúcej sa príliš veľkým namáhaním kľukového hriadeľa a prevodovky, nepríjemnými vibráciami karosérie a tiež dunením ozývajúcim sa interiérom vozidla.
Zreteľne je to vidieť z diagramu nižšie, na ktorom je znázornená amplitúda kmitania motora a prevodovky s bežným a dvojhmotovým zotrvačníkom.
Kmitanie kľukového hriadeľa na výstupe z motora a kmitanie na vstupe do prevodovky majú takmer rovnako veľké amplitúdy a frekvencie.
Je všeobecne známe, že dieselové motory sú oproti benzínovým podstatne robustnejšie, ich časti sú teda ťažšie (kľukový mechanizmus, ojnice, atď).
Dimenzovanie a vyváženie takéhoto motora je naozaj náročná problematika, ktorej riešenie pozostáva z množstva integrálov a derivácii.
V stručnosti napísané, spaľovací motor obsahuje množstvo súčiastok, kde každá má svoju hmotnosť a tuhosť, ktoré dokopy tvoria akoby sústavu torzných pružín.
Takáto sústava hmotných telies spojených pružinami má v prevádzke (pod záťažou) tendenciu kmitať rôznou frekvenciou.
Prvé výraznejšie frekvenčné pásmo kmitov leží v rozmedzí 2-10 Hz.
Túto frekvenciu možno považovať za prirodzenú a človek ju takmer nevníma.
Druhé frekvenčné pásmo leží v rozmedzí 40-80 Hz, pričom tieto kmity vnímame ako vibrácie a hluk - dunenie.
Vo vozidle je obsiahnutých niekoľko mechanizmov eliminujúcich nepríjemné kmitanie a hlučnosť (silentbloky, remenice, odhlučnenie), pričom základ tvorí klasická konvenčná kotúčová trecia spojka.
Okrem prenosu krútiaceho momentu je jej úlohou aj tlmenie torzných kmitov.
Obsahuje pružiny, ktoré sa v prípade nežiadúceho kmitu stlačia a pohltia značnú časť jeho energie.
V prípade väčšiny benzínových motorov je pohlcovacia schopnosť jednoduchej spojky plne dostatočná.
Postupom času však začali dieselové motory poskytovať čoraz väčší výkon z čoraz menšieho objemu (počtu valcov), do popredia sa dostávala aj kultúra ich chodu a v neposlednom rade tlak na „zotrvačníkovú pílu“ vyvíjali aj čoraz prísnejšie ekologické normy.
Suma sumárum, utlmenie torzných kmitov už nešlo zabezpečovať klasickou technikou, a tak sa potreba dvojhmotového zotrvačníka stala nutnosťou.
LuK ako priekopník
Prvou firmou, ktorá predstavila dvojhmotový zotrvačník ZMS (Zweimassenschwungrad) bola spoločnosť LuK.
Začal sa sériovo vyrábať v roku 1985 a prvou automobilkou, ktorá prejavila o nové zariadenie záujem bolo nemecké BMW.
Ako funguje dvojhmotový zotrvačník?
Dvojhmotový zotrvačník prakticky funguje ako normálny zotrvačník, ktorý naviac plní funkciu tlmenia torzných kmitov a do veľkej miery tak eliminuje nežiadúce vibrácie a hluk.
Dvojhmotný zotrvačník sa od toho klasického líši tak, že jeho hlavná časť - zotrvačníkové koleso, je s kľukovým hriadeľom spojená pružne.
Preto v kritickej fáze (pred vrcholom kompresie) umožňuje isté spomalenie kľukového hriadeľa, potom zase (pri expanzii) isté zrýchlenie.
Rýchlosť samotného zotrvačníkového kolesa však zostáva konštantná, preto aj výstupná rýchlosť do prevodovky je konštantná a bez vibrácií.
Dvojhmotný zotrvačník lineárne prenáša svoju kinetickú energiu na kľukový hriadeľ, priebeh reakčných síl na samotný motor je plynulejší a vrcholné hodnoty týchto síl sú ďaleko nižšie, preto sa aj motor menej chveje a menej rozochvieva zvyšok karosérie.
Rozdelením na primárnu zotrvačnú hmotu na strane motora a sekundárnu zotrvačnú hmotu na strane prevodovky sa zvyšuje moment zotrvačnosti otáčavých dielov prevodovky.
Tým sa presunie oblasť rezonancie do oblasti nižších frekvencií (otáčok), než sú otáčky behu naprázdno, a neležia tak v oblasti prevádzkových otáčok motora.
Tak sú torzné kmity vytvárané motorom oddelené od prevodovky a k hluku prevodovky a duneniu karosérie už nedochádza.
Dvojhmotový zotrvačník zároveň slúži ako tzv. tlmič záberu.
To znamená, že pomáha zjemniť rázy na spojku pri radení (kedy je potreba vyrovnať otáčky motora s otáčkami kolies) a taktiež pomáha k plynulejšiemu rozjazdu.
Životnosť a opotrebenie
Pružné elementy (pružiny) sa však v dvojhmotovom zotrvačníku priebežne unavujú a umožňujú stále väčší a ľahší pohyb zotrvačníkového kolesa voči kľukovému hriadeľu.
tags: #dvojhmotny #zotrvacnik #sach #vs #luk #porovnanie