Eksperci ZF Services radzą, jak właściwie użytkować i serwisować dwumasowe koła zamachowe. Ten element montowany jest obecnie już w ponad 75% pojazdów produkowanych na rynek europejski.

DKZ we współczesnych samochodach

Coraz bardziej powszechne wykorzystanie DKZ we współczesnych pojazdach nie jest podyktowane jedynie dążeniem do poprawy komfortu jazdy poprzez skuteczniejszą filtrację drgań w układzie przeniesienia napędu. Rozwiązanie to zostało w znacznym stopniu wymuszone przez takie czynniki jak:

• rozwój nowych technologii stosowanych w układzie zasilania pojazdu, skutkujących zwiększeniem ciśnienia wtrysku, szczególnie w przypadku silników wysokoprężnych;
• zastąpienie odlewów żeliwnych lżejszymi materiałami – stopami aluminium oraz magnezu zmniejszającymi masę pojazdu, ale też posiadającymi gorsze właściwości tłumienia drgań;
• dążenie do ograniczenia emisji spalin, co jest skutkiem coraz bardziej restrykcyjnych norm EURO, sukcesywnie wprowadzanych od początku lat dziewięćdziesiątych. Każda nowa norma Euro wiąże się z coraz wyższym wzbudzeniem silnika;
• rozwój przekładni zmian biegów z coraz większą liczbą przełożeń – koncern ZF już dzisiaj wytwarza manualne przekładnie 7-biegowe, które wymagają stawienia czoła wyzwaniom konstrukcyjnym związanym z drganiami rezonansowymi. Te ostatnie występują zwłaszcza w zakresie obrotów biegu jałowego oraz przy niskich prędkościach obrotowych, które sprzyjają ograniczaniu ilości spalanego paliwa.

Co wpływa negatywnie na trwałość dwumasowego koła zamachowego?

Dwumasowe koła zamachowe pozwalają na wykorzystanie o wiele mniejszych prędkości obrotowych, szczególnie na wysokich biegach. Cieszy to zwłaszcza kierowców hołdujących idei EcoDriving’u, ale trzeba pamiętać, że dążenie do jak największej oszczędności paliwa ma również drugą, mniej pozytywną stronę – nadmiernie obciąża elementy silnika, a także układ przeniesienia napędu.

W celu zapewnienia większej trwałości DKZ, należy przede wszystkim właściwie wykorzystywać prędkość obrotową na poszczególnych biegach. Nowoczesne jednostki napędowe dają więcej możliwości (np. w modelu BMW 1 F20 114i maksymalny moment osiągany jest już przy 1100 U/min, a w BMW 3 F 30 335i 400 Nm dostępne jest już od 1200 U/min), ale mimo to, permanentna jazda w zakresie zbyt niskich obrotów jest stanowczo odradzana. Częste zbliżanie się do częstotliwości drgań układu tłumika w DKZ w zakresie poniżej 25 Hz (gdzie przy sztywności układu wynoszącej w dzisiejszych konstrukcjach pomiędzy 3Nm/°, a 9Nm/°, zaczyna dochodzić do silnego wychylenia sprężyn i nadmiernego ich obciążania), na dłuższą metę może wydatnie skrócić żywotność DKZ. Negatywny wpływ może mieć również częste dławienie silnika np. podczas prób ruszania z drugiego biegu, a także długotrwała ekstremalna jazda, podczas której sprzęgło pracuje w poślizgu. Skutkuje to przegrzaniem masy wtórnej DKZ, co w konsekwencji prowadzi do uszkodzenia wzajemnego łożyskowania koła oraz zmiany konsystencji smaru tłumiącego – w wyniku działania wysokich temperatur smar twardnieje, utrudniając pracę sprężyn układu tłumika. Prowadnice, sprężyna talerzowa i sprężyny tłumika zaczynają pracować „na sucho”, a w układzie powstają wibracje i hałasy. Silne wycieki smaru z DKZ także uniemożliwiają ponowne jego użycie w pojeździe.

Często spotykaną przyczyną skrócenia żywotności DKZ, bywa też zły stan jednostki napędowej, objawiający się ponadnormatywnymi drganiami oddziałującymi na DKZ. Jest to zazwyczaj następstwem nieregularnej pracy układu zapłonowego, wtryskowego lub nierównomiernej kompresji w poszczególnych cylindrach.

Podczas wymiany DKZ zaleca się przeprowadzenie testów statycznych lub dynamicznych dla poszczególnych bloków pomiarowych silnika. Przede wszystkim należy sprawdzić korekcje dawek na rozgrzanym silniku przy obrotach biegu jałowego. W układach wykorzystujących pompowtryskiwacze, różnica korekcji dawek przekraczająca 1 mg/H ma wpływ na ponadnormatywne obciążanie DKZ. Jeśli używane jest urządzenie podające korekcje w mm³/H, należy wówczas przeliczyć mg/H na mm³/H, dzieląc mg o współczynnik gęstości oleju napędowego wynoszącą 0,82-0,84, czyli 1 mg/H = ca. 1,27 mm³/H). W układach Common Rail dopuszczalna różnica, która zaczyna obciążać DKZ wynosi 1,65 mg/H czyli około 2 mm³/H. Przekroczenie podanych powyżej tolerancji skutkuje skróceniem żywotności eksploatacyjnej DKZ i bardzo często jego uszkodzeniem.

Diagnoza stanu DKZ przed demontażem

Przed demontażem DKZ należy przyspieszyć od najniższych obrotów na najwyższym biegu, zwracając uwagę na występujące wibracje. Najbardziej wskazane jest wykonanie porównania z identycznym, sprawnym pojazdem. W wypadku uszkodzenia DKZ, od biegu jałowego wystąpią hałasy (klekotanie, terkotanie), których natężenie zmienia się poprzez wysprzęglanie. Przed zdemontowaniem skrzyni biegów, należy sprawdzić silnik, łożyskowanie skrzyni, napinacze pasków, uchwyty układu wydechowego, itp. Następnie można wykonać dwie próby obciążeniowe DKZ. Pierwszą wykonuje się na piątym biegu, schodząc do niskiej prędkości obrotowej rzędu 1000 U/min., a następnie wciskając do końca pedał gazu i trzymając go w takiej pozycji. Powoduje to znaczne obciążenie elementów układu przeniesienia napędu. Silnik ze sprawnym DKZ powinien płynnie wchodzić na obroty, bez szarpnięć, telepania czy wibracji. Następnie wykonuje się próbę na trzecim biegu, na wysokich obrotach (3000 U/min.), wymuszając szarpnięcie na sprzęgle poprzez kilkukrotne gwałtowne uderzenie w pedał gazu. W tym przypadku, w sprawnym DKZ również nie powinny wystąpić żadne hałasy, czy wibracje.

Sprawdzanie DKZ po złożeniu

W pełni dokładne sprawdzenie funkcjonowania DKZ można wykonać tylko na specjalistycznym stanowisku. W normalnych warunkach warsztatowych można przeprowadzić jedynie badanie prowizoryczne. Ze względu na występowanie różnych konstrukcji DKZ, wielostopniowych układów tłumików drgań skrętnych (nawet do 6 stopni tłumienia), a także różnych wariantów wzajemnego łożyskowania masy wtórnej względem pierwotnej – sprawdzanie bez dokładnych danych porównawczych odbywa się na zasadzie oględzin wzrokowych. Dostępne są co prawda tabele podające tolerancję zużycia maksymalnego luzu jałowego, wzajemnego obrotu masy wtórnej względem pierwotnej, czy luzu na chybotanie, jednak w większości przypadków, luzy te powinny być mierzone przy przyłożeniu siły 100N, co wymaga zastosowania odpowiedniego dynamometru. Dodatkowo, na rynku występuje nowy typ kół dwumasowych, które nie mają fabrycznie rozprowadzanego smaru w układzie tłumienia. Smar jest rozprowadzany siłą odśrodkową dopiero po pierwszym odpaleniu silnika w pojeździe i wprowadzeniu go na 1500 U/min. Tego typu koła dwumasowe po wyciagnięciu z pudełka, są często traktowane przez mechaników jako uszkodzone, pomimo że jest to element w pełni sprawny.

Powtórny montaż tego samego DKZ w pojeździe

W razie wymiany sprzęgła i pozostawienia DKZ w pojeździe, absolutnie nie należy czyścić powierzchni koła dwumasowego powietrzem pod ciśnieniem z kompresora lub używać myjki ciśnieniowej oraz chemicznych środków czyszczących. Tego typu zabiegi mogą doprowadzić do szybkiego zużycia lub zatarcia DKZ. Powodem jest dostania się do środka pyłu ciernego, rozpuszczalnika chemicznego lub wody. Powierzchnie masy wtórnej DKZ należy przeczyścić czystą szmatką, przy użyciu środka do odtłuszczania tarcz hamulcowych. Należy sprawdzić, czy wszystkie kołki dystansujące znajdują się na swoim miejscu, oraz czy nie są uszkodzone lub wykrzywione. Nie wolno obrabiać powierzchni ciernej wtórnego koła zamachowego. Śruby mocowania do wału korbowego należy zawsze wymieniać po każdorazowym demontażu. Należy również ściśle przestrzegać momentów dokręcania podanych przez producenta. Jednocześnie należy pamiętać, że przy drugiej wymianie sprzęgła absolutnie zalecana jest wymiana dwumasowego koła zamachowego.