Вместо ответа
В любом учебнике по Теории автомобиля существует призыв сокращать неподрессоренные (и паразитные) массы. Прямо так и пишут - бейтесь, товарищи инженеры, буквально за каждый грамм, ибо масса колеса в подвеску долбит аж квадратично от скорости. И уже в начале 80-х, многие немецкие автопроизводители, включая BMW, прислушались - начали биться. Стали сотрудничать с компанией BBS, которая производила легкосплавные диски. В то время, еще стильные и красивые, не для жителей Гарлема. И вот вам достижения - стандартный типоразмер диска в 15-16 дюймов был облегчен до 5-6 кг! Добавим к этому облегченную радиальную покрышку (масса около 7-8 кг), и получим готовое изделие категории "до 15 и легче". Хорошо, возможно даже немного больше, но все равно - мало, уж точно процентов на 40-50 легче стального аналога с диагональной покрышкой полного профиля. И это были обычные "премиум" автомобили - не гоночные, не спортивные даже. Доступные городские, начиная буквально с гольф-класса...
Что же изменилось за без малого 40 лет?! Куда нас довел прогресс?
Если сравнивать "представительский сегмент", то готовое колесо "в сборе" выросло на 4-5 дюймов диаметра и потяжелело количеством резины (вширь) и ранфлетом аж до 22-25 кг, потому как сегодня сложно представить шестиметровую двухтонную машину (тормозные суппорта нужно куда-то втиснуть, чтобы такую дурь осаживать) мощностью около 400 л.с. на тоненьких ножках. Тут реально необходимы широкие лапти! "Премиум" класс также вплотную приблизился к 20 кг... Полная победа понтов над здравым технологическим смыслом - на технически "правильных" колесах машины выглядели бы уродливо, рулились - опасливо...
Но понты, в данном контексте, это не столько "дизайн", сколько реализуемая сцеплением широких катков заведомо избыточная мощность, возросшая за означенное время не менее, чем в два раза. Кто-то решил, что 2 тонны алькантары и рафинированного пластика, оснащенные холодильником и баром, должны разгоняться до сотни всенепременно менее, чем за пять секунд. Но мощность выросла вдвое, а вот момент-то - втрое!
А вот с моментом дело обстоит куда интереснее: комфортное управление высвобождаемой энергией у классического возвратно-поступательного ДВС требует своеобразного буфера-аккумулятора. Эта круглая железка (накопитель энергии) называется маховик. Накопленная им энергия снижает вибрацию, не дает двигателю заглохнуть (позволяет плавно тронуться с места), а также позволяет умеренно плавно смыкать-размыкать трансмисиию, переключая передачи. Типичная масса маховика автомобиля 80-х мощностью до 150 л.с. составляла всего около 6-8 кг. Коленвала - до 25.
В каком-то смысле, это прямая аналогия диск-покрышка. Запомним эти цифры - мы к ним еще вернемся. Ах да, исключениями были тихоходы "американского типа". Это когда на плохо уравновешенные четыре цилиндра нахлобучивали литраж в 2,5 литра - такие вибрации приходилось сглаживать при помощи вдвое более тяжелых маховиков. Но сегодня мы ведем речь исключительно про высокотехнологичную Европу.
Итак, вместе с массовым переходом на мощностные "понты", когда авто Е-класса уверенно перешагнули отметку 150 л.с., мировой технический гений массово применил интересную конструкцию - "двухмассовый" маховик.
Этот гамбургер эффективно подавляет крутильные колебания и имеет массу преимуществ для пользователя.
Внутренняя "вязкость" конструкции превращает возникающие крутильные колебания в тепло. Собственный резонанс смещен в область ниже рабочего диапазона, что дает нам квази-идеальную систему - буквально "черную дыру" для поглощения вибраций.
Сцепление можно бросать, плавно трогаясь буквально с любых оборотов - двухмассовый маховик все простит.
А теперь о грустном: суть данной конструкции такова, что чем эффективнее она используется, тем быстрее разрушается. Все трущиеся металлические элементы стареют тем быстрее, чем больше вибраций растворяется внутри. Более того: определенные режимы эксплуатации такой маховик форменно убивают - плохо уравновешенные четырехцилиндровые дизели с высоким крутящим моментом, часто работающие на холостых и передвигающиеся на низких оборотах по городу, а также, например, постоянное использование кондиционера на холостом - все это является источником убивающей двухмассовый маховик вибрации.
Еще одна немногочисленная, но потенциально проблемная область применения - "бизнес"-седаны с заряженными двигателями V6/V8 - крутящий момент 300-500 Нм, типичная масса маховика - 12-15 кг и более!
Пропорционально росту крутящего момента и сопрягаемой с ним массе, растет нагрузка на маховик и его составные части - демпфирующая масса также становится тяжелее по мере того, как конструкторы увеличивают размер самой конструкции. Да, соглашусь, что в мире не так много, например, BMW 550 "на ручке", с маховиком под 15 кг, но они все же существуют и ездят, в том числе, и по нашим дорогам...
Вернемся теперь к сопряженной паре неподрессоренной массы типа "колесо-диск", она же, если проводить аналогию - "паразитная" масса "коленвал-маховик". Здесь тоже произошла своего рода вынужденная эволюция. Именно для заряженных моторов "на ручке", весовые показатели такой пары будут аномальные - при почти что постоянной массе любого современного коленвала мощного автомобиля около 20 кг, двухмассовый маховик добавляет еще почти столько же! По этой причине, "V8" с МКПП могут субъективно восприниматься довольно ленивыми на разгон. Такие моторы валят моментом, но живости и отзывчивости рядных шестерок, типа S54B32, от них ждать бесполезно - слишком много лишнего железа там вращается - два "лишних" поршня и "полуторный" по массе маховик.
Процесс умирания такого сложного механизма долгое время почти незаметен, но со временем, сам он становится источником повышенных и неконтролируемых вибраций. При разрушении радиального подшипника, например, двумассовый маховик может начать сводить с ума контроллер двигателя, вызывая ложные отключения цилиндров.
Современные производители узлов трансмисии массово производят фирменные "киты", предназначенные для замены двухмассовых конструкций классическими. Адресуются они большому перечню автомобилей, но особый прицел делается на коммерческую дизельную технику - там это наиболее экономически оправданно.
В ином случае, каждая вторая замена ведомого диска сцепления влечет за собой замену маховика. Как правило, это каждые 10 лет эксплуатации автомобиля с МКПП, о чем забывают многие. Это не говоря уже о распространенном случае, когда маховик разваливается досрочно, что типично для малолитражных турбодизелей у коммерческой техники. Стоимость такой замены немногим отличается от современной стоимости ремонта механической части АКПП.
Иными словами, если задуматься, современные АКПП и МКПП, установленные на достаточно мощных автомобилях, по-сути существенно не отличаются ни по стоимости ремонта, ни по ресурсу.
Что же изменилось за без малого 40 лет?! Куда нас довел прогресс?
Если сравнивать "представительский сегмент", то готовое колесо "в сборе" выросло на 4-5 дюймов диаметра и потяжелело количеством резины (вширь) и ранфлетом аж до 22-25 кг, потому как сегодня сложно представить шестиметровую двухтонную машину (тормозные суппорта нужно куда-то втиснуть, чтобы такую дурь осаживать) мощностью около 400 л.с. на тоненьких ножках. Тут реально необходимы широкие лапти! "Премиум" класс также вплотную приблизился к 20 кг... Полная победа понтов над здравым технологическим смыслом - на технически "правильных" колесах машины выглядели бы уродливо, рулились - опасливо...
Но понты, в данном контексте, это не столько "дизайн", сколько реализуемая сцеплением широких катков заведомо избыточная мощность, возросшая за означенное время не менее, чем в два раза. Кто-то решил, что 2 тонны алькантары и рафинированного пластика, оснащенные холодильником и баром, должны разгоняться до сотни всенепременно менее, чем за пять секунд. Но мощность выросла вдвое, а вот момент-то - втрое!
А вот с моментом дело обстоит куда интереснее: комфортное управление высвобождаемой энергией у классического возвратно-поступательного ДВС требует своеобразного буфера-аккумулятора. Эта круглая железка (накопитель энергии) называется маховик. Накопленная им энергия снижает вибрацию, не дает двигателю заглохнуть (позволяет плавно тронуться с места), а также позволяет умеренно плавно смыкать-размыкать трансмисиию, переключая передачи. Типичная масса маховика автомобиля 80-х мощностью до 150 л.с. составляла всего около 6-8 кг. Коленвала - до 25.
В каком-то смысле, это прямая аналогия диск-покрышка. Запомним эти цифры - мы к ним еще вернемся. Ах да, исключениями были тихоходы "американского типа". Это когда на плохо уравновешенные четыре цилиндра нахлобучивали литраж в 2,5 литра - такие вибрации приходилось сглаживать при помощи вдвое более тяжелых маховиков. Но сегодня мы ведем речь исключительно про высокотехнологичную Европу.
Итак, вместе с массовым переходом на мощностные "понты", когда авто Е-класса уверенно перешагнули отметку 150 л.с., мировой технический гений массово применил интересную конструкцию - "двухмассовый" маховик.
Этот гамбургер эффективно подавляет крутильные колебания и имеет массу преимуществ для пользователя.
Внутренняя "вязкость" конструкции превращает возникающие крутильные колебания в тепло. Собственный резонанс смещен в область ниже рабочего диапазона, что дает нам квази-идеальную систему - буквально "черную дыру" для поглощения вибраций.
Сцепление можно бросать, плавно трогаясь буквально с любых оборотов - двухмассовый маховик все простит.
Click to viewА теперь о грустном: суть данной конструкции такова, что чем эффективнее она используется, тем быстрее разрушается. Все трущиеся металлические элементы стареют тем быстрее, чем больше вибраций растворяется внутри. Более того: определенные режимы эксплуатации такой маховик форменно убивают - плохо уравновешенные четырехцилиндровые дизели с высоким крутящим моментом, часто работающие на холостых и передвигающиеся на низких оборотах по городу, а также, например, постоянное использование кондиционера на холостом - все это является источником убивающей двухмассовый маховик вибрации.
Еще одна немногочисленная, но потенциально проблемная область применения - "бизнес"-седаны с заряженными двигателями V6/V8 - крутящий момент 300-500 Нм, типичная масса маховика - 12-15 кг и более!
Пропорционально росту крутящего момента и сопрягаемой с ним массе, растет нагрузка на маховик и его составные части - демпфирующая масса также становится тяжелее по мере того, как конструкторы увеличивают размер самой конструкции. Да, соглашусь, что в мире не так много, например, BMW 550 "на ручке", с маховиком под 15 кг, но они все же существуют и ездят, в том числе, и по нашим дорогам...
Вернемся теперь к сопряженной паре неподрессоренной массы типа "колесо-диск", она же, если проводить аналогию - "паразитная" масса "коленвал-маховик". Здесь тоже произошла своего рода вынужденная эволюция. Именно для заряженных моторов "на ручке", весовые показатели такой пары будут аномальные - при почти что постоянной массе любого современного коленвала мощного автомобиля около 20 кг, двухмассовый маховик добавляет еще почти столько же! По этой причине, "V8" с МКПП могут субъективно восприниматься довольно ленивыми на разгон. Такие моторы валят моментом, но живости и отзывчивости рядных шестерок, типа S54B32, от них ждать бесполезно - слишком много лишнего железа там вращается - два "лишних" поршня и "полуторный" по массе маховик.
Процесс умирания такого сложного механизма долгое время почти незаметен, но со временем, сам он становится источником повышенных и неконтролируемых вибраций. При разрушении радиального подшипника, например, двумассовый маховик может начать сводить с ума контроллер двигателя, вызывая ложные отключения цилиндров.
Современные производители узлов трансмисии массово производят фирменные "киты", предназначенные для замены двухмассовых конструкций классическими. Адресуются они большому перечню автомобилей, но особый прицел делается на коммерческую дизельную технику - там это наиболее экономически оправданно.
В ином случае, каждая вторая замена ведомого диска сцепления влечет за собой замену маховика. Как правило, это каждые 10 лет эксплуатации автомобиля с МКПП, о чем забывают многие. Это не говоря уже о распространенном случае, когда маховик разваливается досрочно, что типично для малолитражных турбодизелей у коммерческой техники. Стоимость такой замены немногим отличается от современной стоимости ремонта механической части АКПП.
Иными словами, если задуматься, современные АКПП и МКПП, установленные на достаточно мощных автомобилях, по-сути существенно не отличаются ни по стоимости ремонта, ни по ресурсу.