Меню Рубрики

Установка демпфера крутильных колебаний

Teamer › Блог › Инерционный демпфер приводного вала — зачем он нужен?

Многие автовладельцы видели на приводных валах инерционные демпферы, в частности на В3 они выглядят следующим образом — правый (стоит у всех, кроме VR6):

И левый (я так и не понял в какие комплектации В3 его ставили, но на В4 левый приводной вал немного отличается от В3 и на нём демпфера уже нет):

Попытавшись поискать доступную информацию по инерционным демпферам в рунете ничего толкового не нашёл, зато была статья в английской википедии.

Предлагаю собственный свободный перевод некоторых интересующих нас частей.

Инерционный демпфер, также известный как гармонический гаситель, является устройством, установленным в конструкциях, требующих снижения амплитуды механических колебаний. Применение демпферов может предотвратить дискомфорт, повреждение или прямое разрушение конструкции.

Инерционные демпферы стабилизируют вредное движение, вызванное гармоническими колебаниями. Демпфер уменьшает вибрацию системы со сравнительно лёгким компонентом так, чтобы в худшем случае колебания последнего были менее интенсивными. Грубо говоря, на практике системы настроены так, чтобы или отодвинуть рабочий режим от опасной частоты или демпфировать резонансную частоту в тех случаях, когда сложно или дорого амортизировать непосредственно саму конструкцию. Примером последнего случая может служить демпфер крутильных колебаний коленвала. Демпферы часто включают в себя фрикционный или гидравлический компонент, который превращает механическую кинетическую энергию в тепло, таким примером может служить автомобильный амортизатор. Электрический аналог — колебательный контур.

*Дальше пропущу, так как конкретно для нашего случая ничего не нашёл, просто идут показательные графики колебаний до применения демпфера и после, разговоры об эффективности его применения*

Демпферы в автомобилестроении

*Тут идёт часть с примером использования демпфера в Формуле 1 фирмой Рено, но для нас ничего интересного, больше обсуждается аспект законности использования такой конструкции регламентом Ф1*

Инерционные демпферы широко используются в серийных автомобилях, как правило на шкиве коленчатого вала, для контролирования крутильных колебаний и, несколько реже, изгибающей способности коленвала. Также они используются в трансмиссии для gearwhine (?) и в других узлах, таких как выхлопная система, кузов или подвеска для снижения шумов и вибраций. Практически все современные машины имеют по крайней мере 1 инерционный демпфер, у некоторых моделей их количество доходит до 10 и более.

Традиционная конструкция инерционного демпфера коленвала заключается в тонком слое резины между ступицей шкива и внешней оправой (outer rim). Эта конструкция часто называется гармоническим гасителем (жаль схемы нет — прим. от меня). Аналогичной конструкцией является центробежный маятниковый демпфер, который используется для снижения крутильных колебаний в двигателях внутреннего сгорания некоторых современных автомобилей.

*Пример использования инерционного демпфера в автомобиле Citroёn 2CV*

Это всё. Дальше идут примеры использования демпферов в высотных зданиях для поддержания их устойчивости. В качестве другого примера использования инерционного демпфера в автомобиле можно обратиться к подвеске Land Rover:

Комментарии, данные по демпферу (судя по стилю написания источник официальный): It’s a mass damper, attached to the damper spring seat, used to absorb vibration and prevent noise intrusion into the vehicle interior.
Its efficacity/effectivness is mostly observed on gravel roads (or on roads paved with granite cubic stones) where the vibrations are with high frequency and short course.

Перевод: это инерционный демпфер, прикрепленный к седлу пружины и используемый для поглощения вибраций и предовращения шумов, проникающих в салон автомобиля.
В наибольшей степени эффективность этой конструкции наблюдается на гравийной дороге (или на дороге, выложенной гранитной брусчаткой), где вибрации происходят с высокой частотой на коротком расстоянии.

Информации немного, но для себя можно сделать такой вывод: инерционный демпфер ставится для гашения вибраций и колебаний, думаю в случае приводных валов навряд ли мы почувствуем вибрацию «на себе», а вот подшипники дифференциала и остальные близлежащие узлы конструкции на мой взгляд потеряют в своём ресурсе, принимая на себя бОльшие вибрации, нежели в конструкции с таким демпфером.

UPDATE #1: касательно В3 инерционный демпфер устанавливается ещё на траверсе передней опоры двигателя 9A:

Тут по-моему совершенно очевидно его прямое предназначение гасить вибрации. Только фото траверсы в сборе с демпфером не нашёл.

UPDATE #2: интересную статью по демпферам нашёл на сайте tkn.by. Оригинал тут.

Демпфер — приспособление для снижения механических колебаний путем поглощения части энергии колеблющейся системы. На работающем дизеле наибольшую опасность представляют угловые колебания коленчатого вала (крутильные колебания).

Крутильные колебания возникают, когда периодичность возмущающей силы кратна собственной частоте колебаний коленчатого вала. Совпадение вынужденных и собственных частот колебаний, которое называется резонансом, приводит к поломкам. В качестве поглотителей крутильных колебаний коленчатого вала используются демпферы.

Читайте также:  Установка задних колонок калина седан

Демпфер в основном состоит из двух сочленяемых деталей: корпуса и инерционной массы, разделенных между собой слоем силиконовой жидкости или резины.

При угловых колебаниях корпуса демпфера, жестко связанного с коленчатым валом, относительно инерционной массы возникает трение, которое обусловлено вязкостью силиконовой жидкости или резины.

Мощные бензиновые генераторы в своей конструкции, аналогично дизельным генераторам имеет демпфер. Проект ast-power.ru предлагает генераторы работающие на любых видах топлива: бензин, дизель, газ. Продукция компании отличается высоким качеством.

На преодоление трения между деталями демпфера расходуется энергия, что уменьшает размах крутильных колебаний. Если по тем или иным причинам инерционная масса маховика относительно корпуса неподвижна, то демпфер не уменьшит, а увеличит размах крутильных колебаний коленчатого вала.

Фирмы Ford, Mazda, Volvo и другие для предотвращения поломок коленчатых валов на дизелях вместо демпферов, которые снижают размах резонансных угловых колебаний вала, устанавливают на носок коленчатого вала шкив, изолированный посредством эластичной прослойки от ступицы.

Изоляция инерционной массы шкива от ступицы посредством эластичной прослойки повышает собственную угловую частоту коленчатого вала и смещает резонанс крутильных колебаний первого порядка за пределы рабочих оборотов дизеля.

Неработоспособный демпфер создает реальную опасность поломки коленчатого вала, вызываемой крутильными колебаниями.

В связи с этим каждый демпфер перед его установкой на отремонтированный дизель необходимо проверять на степень поглощения им крутильных колебаний.

Из-за сложности измерения крутильных колебаний коленчатого вала оценка эффективности демпфера на ремонтных предприятиях и в процессе эксплуатации не проводится.

Даже замена демпфера на новый, поступивший с завода-изготовителя, не гарантирует его эффективности.

В результате поломки коленчатых валов с характерным изломом от крутильных колебаний при резонансе не связывают с неэффективностью демпфера.

Чтобы обеспечить простой и надежный контроль эффективности демпфера, устанавливаемого на отремонтированный дизель, предложено простое устройство штатного контроля (УШК) по измерению собственной затухающей частоты угловых колебаний упругого вала.

UPDATE #3: Подходил я к одному очень уважаемому преподавателю на кафедре, который не только теорию рассказывает, но и сам постоянно практикует какие-то испытания на двигателях и их доводку, задал вопрос о том самом демпфере на приводном валу. Ответ таков: если его снять, то на коленвал передаются вибрации, которые «на себе» никак не почувствовать, нагрузки от этих вибраций передаются на вкладыши и остальные части ШПГ, что в итоге будет влиять на их ресурс, не говоря уже о деталях коробки передач. На VR6 демпфера на валу нет, потому что вероятней всего он перенесён в другое место (подтверждено Деном 35iEdition , демпфер на VR установлен на самом коленвале).

Если кто ещё обладает инфой к размышлению — делитесь, добавим.

источник

BMW X5 Чудовище › Бортжурнал › №23 Некоротко о демпфере крутильных колебаний. Размышления в теории и на практике

Приветствую вас, дорогие ребята и уважаемые товарищи взрослые.
Скучали без меня? Нет? А я да и вот взял и вернулся. Точнее, я то никуда и не уходил. Просто те кто следят за приключениями меня и моего чудища, возможно, помнят о том что я решал вопрос о непонятных «Тарахтелках» под капотом, доставшихся мне в наследство от предхоза. Надо сказать, что причина обнаружена, вопрос локализован. Но пока не решён полностью. Что было причиной этих непонятных звуков я пока не скажу. Оставлю, скажем так на потом, ко времени когда всё будет решено уже полностью. Но всё начиналось как раз с того, о чём сегодня и будет сегодняшний рассказ.

Немного истории
Итак, непонятные звуки возникающие в определённые моменты имели место быть, с самого момента приобретения Чудища. Посетив несколько сервисов, все мастера особенно когда узнавали что у меня дизель, в один голос советовали менять шкив коленвала. Ну, надо так надо подумал я тогда. Тем более раз об этом столько всего сказано и написано. Но нашим пытливым умам неинтересно, просто взять и поменять… Для нормального сна, нам просто необходимо знать: что это такое? Зачем он нужен? Почему он, сука, стОит как чугунный мост? Наконец, зачем его менять, и вообще какого хера?

С этими мыслями, я как обычно углубился в теорию (предварительно конечно заказав новый шкив). Всё что получилось узнать, я попытался упорядочить и собрать ниже. Возможно будет интересно как новичкам вроде меня, так и бывалым дизелистам. Ну и всем остальным скажем так, для расширения кругозора.

Читайте также:  Установка держателей металлических желобов

Немного теории
Начну с самого главного. Характерные повреждение вышеназванной детали, называют болезнью дизельных двигателей (речь тут не только о М57). Так вот… Забудьте. Это выражение в корне неверно. Не надо относиться к этому как к недочёту инженеров. Запомните раз и навсегда. Это расходный материал. Такой-же как пневмо-баллоны, тормозные колодки, покрышки, ремни и многое другое. И как и все расходники он вроде как имеет определённый численный показатель ресурса работы, но который по разным причинам способен сдвигаться как в плюс, так и в минус (об этом чуть ниже).

Теперь давайте посмотрим что же это такое и для чего он нужен.
Шкив коленвала. Он-же его величество, Демпфер (т.е. Гаситель) Крутильных Колебаний Коленчатого Вала, есть у всех поршневых двигателей. Независимо от марки, объёма и рабочего топлива. Поршни в определённой очередности совершают возвратно-поступательные движения внутри цилиндра и тем самым вращают коленвал. Коленвал в свою очередь крутит маховик, распредвал и прочее и прочее. Но, сама его геометрическая форма подразумавает в себе наличие вибрации при работе. У него смещённый центр тяжести. И в этом случае он невольно выступает в качестве эксцентрика.

Эту вибрацию, нужно как-то гасить. Т.к. кроме прочего коленвал вращает многочисленные помпы, вентиляторы, ГУР, генератор и тд при помощи приводных ремней. Вибрация тут, не нужна вообще ни разу. Вернее она даже противопоказанна по определению. Вот тут-то и нужен гаситель колебаний. Т.к это первая «инстанция» между двигателем и ремнями.

Кроме передачи вращения, он должен гасить колебания, чтобы обеспечить ровную работу ремней. А ровная работа — залог здоровья вообще всего. При повреждённом гасителе, вибрация будет передаваться дальше по цепочке. На ролики, привод генератора, пропеллер, кондишен и всё такое прочее. Что естественно однажды неизбежно умрёт если не обратить на это внимание. И «БМВ-Говно» тут ну вообще нипричём.

Для борьбы с вибрацией, некоторые производители устанавливают противовесы на самом валу, и надо сказать это весьма успешное решение. Сбалансированный таким образом коленвал, не имеет практически никаких вибраций. Ну, точнее они конечно есть, но их ГОРАЗДО меньше.

А в начале века, проще и наверное дешевле было установить тупой гаситель. Разные производители извращались кто во что горазд. Были и пружинки и резинки и много других хитрых решений. Важно одно. Гаситель колебаний был и есть везде.

Плавно подошли к главной теме.

Почему-же на дизельных движках демпфер отъезжает значительно быстрее чем на бензиновых. Ответ, до тупости прост. Потому, что вибрация. Принцип работы дизельного … нет, не так… принцип воспламенения топливной смеси внутри дизельного блока цилиндров, в корне отличается от аналогичного процесса в бензиновом двигателе. Бензин воспламеняется от искры со свечи, а соляра от физического сжатия. Таким образом воспламенение дизельной смеси это такой мощный мини-взрыв. Следовательно бОльшая отдача и толчок поршня (Воооот откуда этот сумашедший крутящий момент). Всё остальное уже больше логика чем физика. Сильная отдача — больше колебаний — больше усилий чтобы их погасить. В этом-то и вся разница. У дизельного демпфера больше каучукового наполнителя вокруг сердцевины. А это и есть корень всех зол. Повышеная вибрация при работе, чудовишный удар при старте и стопе непосредственно самого движка, быстрый и сильный перепад температур. Вот всё то что со временем неизбежно убъет демпфер. Иногда он просто трескается, а иногда и может и вообще разлететься в хлам, попутно унося с собой на тот свет всё что только можно. О том, что может случиться если он разложится на ходу, не хочется даже думать.

Начало процесса «разложения» заметить несложно. Выражается это в характерном стрекотании или шелесте на холостом ходу. Как только вы заметили посторонние звуки, сразу проводите детальную ревизию главного подозреваемого и если это необходимо, меняйте его на новый оригинальный или…

Тут мы плавно подошли к вопросу

Что купить.
Как и в случае с другими расходниками, выбор различных вариантов просто огромен. Тут вам и БУ в разборок, и различные аналоги и даже китайцы. Разброс цен, соответственно тоже огромный. Выбирай какой хочешь.
Тут как говорится, как повезёт. Я видел и китайские аналоги, работающие годами. И сертифицированные «оригиналы» умершие за несколько месяцев.
Уже слышу возмущённые возгласы адептов секты блюстителей благодатного стока. «Фу фу фу… колхоз… нужна арига…» Но тем не менее слово «оригинальные» я не зря поместил в кавычки. И вот почему.
Дело в том, что сам BMW их не производит (как и многое другое). Примерно до 2005-2007 года в статусе сертифицированного поставщика для BMW была Corteco. Таким образом почти на всех Е53 с завода, ставились именно они. Уже потом, это почётное место заняла «Dayco» Почему это произошло? Давате не будем спорить на эту тему. Причин может быть уйма. И они совсем не касаются качества производства.

Читайте также:  Установка линзовых фар на приору

Снова возгласы сектантов. » Фу фу фу… Арига стоит дорого, а это значит хорошо… тра та та … цена гововорит сама за себя». Да, действительно. Шкив от «Сorteco» сегодня стоит 170евро. В то время как таже самая деталь от «Dayco» — аж 500евро. Но, товарищи «сектанты», вы знаете сколько стоила «Dayco» до получения золотого статуса? Поищите, вы будете сильно удивлены.

Таким образом, мы подошли к практической части.
Я конечно же купил Corteco. Ибо в моём случае (как и для всех дорестайловых 3.0d) это и был оригинал с завода.
Естественно, попутно с заменой шкива НУЖНО, заменить ремни и ролики. Иначе это как надевать новые туфли на грязные вонючие носки. Кроме того, если шкив у уже отъехал, то ролики скорее всего уже тоже раздолбаны.

Вот мой джентельменский набор.

Коды:
Шкив коленчатого вала Corteco — 21653130
Поликлиновый ремень Contitech — 5PK2020
Поликлиновый ремень Dayco — 5PK810
Натяжной ролик SNR GA350.77 — 1 шт
Паразитный / ведущий ролик SNR GA350.51 — 2шт
Болт BMW 11 23 8 578 993 (4шт.) если они не идут в комплекте со шкивом.

Что касается процесса замены. Если вы не делали этого раньше то и не делайте. Процесс описан неоднократно, но я всёже решил обратиться к спецам. Стоит это недорого. у меня получилось что-то около 1000 рублей.
Для всех остальных порядок такой:
Снимаете накладки, вентилятор, натяжной ролик, ремни, шкив, и остальные ролики. Меняем всё на новое и собираем в такой-же последовательности.

Как видите, старая стояла тоже Corteco. И судя по тому что на старой был затёрт логотип и серийный номер производителя, стояла она там как минимум лет 10. И всё ещё работает. Получается шкив я поменял зря. хотя ну как зря…
Причина моих тарахтелок была СОВСЕМ в другом месте.

Но об этом в следующий раз.

А пока, Удачи вам, Любви и Терпения. С наступающими праздниками.

источник

Гаситель крутильных колебаний

Крутильные колебания коленчатого вала возникают при его вращении под влиянием приложенных к кривошипам периодически действующих сил. Если период действия этих сил совпадает с периодом свободных колебаний коленчатого вала или кратен ему, то возникает явление резонанса: амплитуда крутильных колебаний возрастает, и вал вследствие увеличения напряжения может разрушиться. Двигатели конструируют так, чтобы резонанс не наступал при частоте вращения, соответствующей эксплуатационным режимам работы, однако крутильные колебания существуют всегда. Гаситель крутильных колебаний, устанавливаемый в некоторых конструкциях сцеплений, служит для предохранения трансмиссии от крутильных колебаний, которые могут возникнуть в ней вследствие неравномерности вращения коленчатого вала двигателя, вызываемой его крутильными колебаниями.

Рис. Ведомый диск сцепления с гасителем крутильных колебаний

Виды гасителей крутильных колебаний

Существуют два типа гасителей крутильных колебаний:

Наиболее широкое распространение получили фрикционные гасители. К ведомому диску 1 с его фрикционными накладками 10 и балансировочной пластиной 11 сцепления присоединен заклепками 7 диск 9 гасителя, который установлен между двумя дисками 5, прикрепленными к фланцу ступицы 6 ведомого диска. В дисках гасителя и фланца ступицы имеются окна (например, их может быть восемь), в которых при сборке установлены пружины 2 гасителя вместе с опорными пластинами 3. К фланцу ступицы прикреплены также маслоотражательные кольца 4, благодаря чему исключается возможность выпадания пружин из дисков. Между дисками фланца ступицы и диском гасителя расположены фрикционные элементы 8 (в виде кольца или пластин). Диск гасителя, не связанный жестко со ступицей, при возникновении крутильных колебаний получает угловое перемещение относительно дисков фланца ступицы, которое сопровождается трением между указанными деталями и фрикционными элементами. Этим и достигается поглощение энергии крутильных колебаний и как следствие гашение колебаний ведущего вала коробки передач и связанных с ним деталей трансмиссии. Деформация пружин гасителя при взаимном перемещении дисков гасителя и фланца ступицы уменьшает резкость включения сцепления. Наличие гасителя крутильных колебаний способствует уменьшению шума и износа зубьев шестерен коробки передач.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector